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Hallo Forum,

ich benötige ein paar Meinungen und Ratschläge zu folgender Aufgabe:

Ich soll die Eigenfrequenz eines Rohres bestimmen. Die Frequenz ist abhängig vom Gesamtgewicht, somit auch vom Gewicht des Fluids, welches durch das Rohr strömt.
Druck <=10 bar Temp. <100°C
Für meine Simulation habe als Fluid einfach einen zyl. Körper mit einer best. Dichte angenommen. (Leider) benötige ich für die FEM Berechnung für jeden Körper ein E-Modul.

„Kein Problem! Wofür gibt es Google???“....
Da bekomme ich einen Wert für Wasser von E=2.000 N/mm² (=Kompressionsmodul Wasser).
Eine Vorgänger – Rechnung von einem Unternehmen (spez. Auf FEM- Berechnungen mit NASTRAN) ) nimmt, jedoch ein E-Modul von 1 N/mm² an.

Die 2.000 N/mm² halte ich für diese Anwendung auch für sehr hoch, denn eine richtige Komprimierung findet ja eigentlich nicht statt.

1. Frage: Ist diese Vereinfachung mit dem zyl. Körper generell richtig?
2. Frage: Welches E-Modul sollte ich nach eurer Meinung verwenden?

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Hallo und einen schönen guten Tag Denis

Tz, Tz, Tz, warum fragst du hier nochmal, wenn du schon eine Menge Antworten im Forum Allgemeiner Maschinenbau bekommen hast?
Dort haste die letzte Antwort 27. Nov. 2007, 17:12 bekommen und hier haste
am 27. Nov. 2007, 17:31 eingestellt.

Cooooool Men

Gruß
ThoMay

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Es gibt keine dummen Fragen, nur unzweckmäßige.
Hierauf bekommt man dann machesmal eine unzweckmäßige, freundliche Antwort.

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Das ist richtig, aber ich denke die Fragen bezüglich der Annahmen in der FEM-Rechnung sind besser hier aufgehoben oder etwa nicht???

Ausserdem war die Antwort in dem anderen Forum von mir, in der ich darauf hingewiesen habe, dass ich hier einstellen werde...

Also wenn das jetzt TZ TZ TZ ist...

[Diese Nachricht wurde von Denis80 am 28. Nov. 2007 editiert.]

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Hallo Denis80.

Bisher habe ich mich noch nie mit solchen Problematiken
befasst, aber mal Dumm gefragt:

- wer garantiert Dir, das die Flüssigkeit während
  des Fließens das Rohr komplett füllt ?
- ich müßte in der Literatur nachsehen, aber Medium,
  also Viskosität, Fließgeschwindigkeit, Oberflächen-
  rauheit und so spielen tatsächlich keine Rolle ?
  (wir haben Wasser bei 10 bar, also ist Viskosität
  vernachlässigbar, aber Fließgeschwindigkeit ? ) 
- wie schon gesagt, hier ist ein dynamischer Vorgang,
  kein statischer ...
- Falls das Medium das Rohr nicht komplett füllt, wer
  garantiert Dir eine homogene Fluidverteilung ?
- Wie ist das Rohr gelagert ?
- Spielen Pulsationen eine Rolle ?

Das wären so meine ersten Fragen/Ansatzpunkte ...

Roland

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Noch zwei Klicks ...
Und ein Haken ...
Und wir sind um mindestens eine Erkenntnis
reicher ...

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Hallo Roland,

deine Zweifel / Ansatzpunkte sind verständlich und treffen auch zu.
Ich versuche mal den Aufbau und Zweck verständlich zu machen (könnte Ansichten reinstellen, nur ich bin neu in dieser Fa. und will es mir nicht direkt wg. Datenschutz oder so versauen).
Das Rohr ist einseitig mit Hilfe einer Konstruktion geklemmt und das freie Ende ragt ca. 3m in der Luft. Hört sich wild an ist aber für diese Maschine notwendig und hundertfach erprobt. Daher ist es aber zwingend notwenig die Eigenfrequenz dieser Konstruktion (Klemmvorrichtung und Rohr) zu betrachten.
Die Frequenz ist abhängig vom Gesamtgewicht dieser Konstruktion, wobei ich das Fluid nicht vernachlässigen darf, denn auf dieser Länge kommt was zusammen.

Ich weiß, dass mein zyl. Körper als Fluid eine starke Vereinfachung ist, aber diese Vereinfachung gibt mir mehr Sicherheiten:
1. wie du schon sagst hätte ich in Folge von Rohrreibungsverlusten keine homogene Verteilung, somit auch kein zyl. Körper = weniger Gewicht
2. Die Strömungsgeschwindigkeit in axialer Richtung wird das tatsächliche Fluid(gewicht) auch verringern = weniger Gewicht = höhere Frequenz

Der E-Modul des Fluids hat sich eigentlich erledigt, der Unterschied zwischen 1 und 2000 N/mm² beträgt nur ca. 1-2 Hz.
Deshalb rechne ich mit dieser Vereinfachung, 1. so genau muss es keiner wissen und 2. es gibt einen Sicherheitspuffer (Theorie ich weiß, Murphy’s Law).
Diskutiere aber gerne mit euch über dieses Thema weiter, mich würde interessieren wie andere an solche Geschichten rangehen oder würden.
Danke für dein(euer) Interesse...

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Aha ... verstehe ... (glaube ich zumindest)

Sehr vereinfacht ausgedrückt, hast Du eine Art "Gieskanne",
und aus dem Rohr kommt Wasser unter Druck raus und jetzt
fürchtet man, daß der "Gießhals" der Kanne Schaden nimmt.

Also zwei Baustellen.
1.) Rohr inklusive Lagerung kennst Du
    Nun hast Du durch Deine Flüssigkeit eine Erregung
    am Austrittspunkt
2.) Dein Wasser im Rohr
    Abhängig vom Füllgrad, der Fließgeschwindigkeit und
    der Richtung des Rohres könnte ich mir vorstellen,
    daß es möglicherweise sogar zwei unterschiedliche
    Zustände gibt
    a) geringe Fließgeschwindigkeit, hoher Füllgrad
      Da wirkt die Flüssigkeit sogar in schwingungs-
      technischer Hinsicht wie ein Dämpfer (wenn man
      mal durch die Belastung aufgrund des Wasser-
      gewichtes absieht)
    b) hohe Fließgeschwindigkeit, geringer Füllgrad
      Dann haben wir eine zusätzliche Schwingungs-
      erregung, keine Frage ...

In diese Richtung würde ich mal weitergehende Überlegungen
ansetzen ...

Gruß
Roland 

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reicher ...

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