Artikel Torricelli

Artikel meetinstrumenten

Viscositeit artikel

Model Cw waarde t.o.v. Reynoldsgetal model

Figuur 1: Hierbij wordt het Reynoldsgetal ingevoerd waaruit de wandruwheid kan worden bepaald. Vervolgend wordt dit omgezet in drukverlies over een leiding. Invoerdata in meters, simpelweg de meters invoeren en het model de waardes laten bepalen. Uitkomst drukverlies is in Pascal.

Model weerstandscoëfficiënt bepaling

Figuur 1: Volledig model voor het bepalen van weerstandscoëfficienten voor verschillende type leidingen en bochten. Zodra invoer ingegeven wordt, is het totaal weergegeven onderaan de tabel.

Hierbij heb ik geleerd om de weestandscoëfficient te bepalen van verschillende leidingen. Dit is een essentieel punt van de stromingsleer. Door het maken van het model moest ik de methode volledig beheersen om tot een succesvol resultaat te komen. Voor een volgende keer weet duidelijk mijn gegevens neer te zetten. Deze ervaring zal ik in mijn vervolgstudie Engineering niet of weinig gebruiken, echter denk ik dat het toepasbaar is in mijn toekomstig werkveld.

Matlab Kleinste kwadraten methode

Figuur 1: Kleinste kwadraten methode artikel deel 1.

Figuur 2: Kleinste kwadraten methode artikel deel 2.

Door het maken van dit artikel weet ik de verschillende methodes zowel schiftelijk toe te passen, als in matlab te programmeren waardoor ik mijzelf ontwikkeld heb in het nummeriek oplossen van vergelijkingen en hierbij op professionele manier formuleren van mijn bevindingen. Door dit op deze methode te volbrengen bereik ik een juiste methode van bewijs aan te leveren. Door de methodes volledig te beheersen weet ik ook hoe de methodes tot stand zijn gekomen en welke de voorkeur hebben in verschillende situaties. Deze vaardigheid komt goed van pas in het Examenjaar van Engineering, waarin verschillende methodes in matlab worden onderzocht. Hierdoor heb ik al enige ervaring met het programmeren hiervan en kan ik mijn artikelen met grote zekerheid volbrengen op de methode dat de opleiding vereist.

Matlab leidingkarakteristiek bepalen

Als opdracht werd geformuleerd om de leidingskarakteristiek te vormen voor olijfolie die door een 10'' pijp stroomde van beton.

Methode van programmeren:
%% Opdracht 3 Modelleren Christian van Dam
% Olijfolie in een 10'' pijp van Beton
close all; clear all; clc;

L = 100; % Lengte [m]
n = 107.5*10^-3; % Viscositeit [Pa*s]
e = 0.5*10^-3; % Korrelgrootte van de leidingwand [m]
rho = 918; % Dichtheid [kg/m^3]
D = 258*10^-3; % Diameter [m]
N=1000;
E = e/D; % Fricitie factor
A = (pi()/4)*D^2; % Oppervlakte
Qv = logspace (-2,2,N)/3.6; % debiet

v = Qv./A; % Snelheid
Re = (rho.*v.*D)./n; % Reynolds getal

for i=1:N
if Re(i) < 2000
    f(i) = 64./Re(i);
else if Re(i) > 2000
    F =@(f) f - (1./((-0.86.*(log(E./3.7+2.51./(Re(i).*sqrt(f))))).^2));
    f(i)= fsolve(F,0.01);
    end
end
end
semilogx(Re,f);
figure;
y= 0.05*10^5;
y2= 0.14*10^5;
y = y*ones(length(Qv),1);
y2 = y2*ones(length(Qv),1);
dp = f.*(L/D).*0.5*rho.*v.^2;
i=find(dp>0.05e5);
Qvmin=Qv(i(1))
j=find(dp<0.14e5);
Qvmax=Qv(j(end))
loglog(Qv,dp,'r',Qv,y,'m',Ov,y2,'k');

%https://www.buerkle.de/media/files/Downloads/Viscosity_EN.pdf
%http://physics.info/density/


Resultaat:

Figuur 1: Resultaat vormgeven van de leidingskarakteristiek.

In figuur 1 is duidelijk te zien dat voor olijfolie het Reynoldsgetal relatief hoog kan oplopen, vergeleken met bijvoorbeeld water. Dit resulteert in een karakteristiek waarbij het leidingsdiagram vrijwel geen turbulente stroming weergeeft.

Matlab Methode van Suave Radlich Kwong

Figuur 1: Methode van Suave-Redlich-Kwong artikel deel 1

Figuur 2: Methode van Suave-Radlich-Kwong artikel deel 2

Methode van programmeren:
%%Modelleren opdracht 1 met onderdeel Ammoniak
%Soave-Redlich-Kwong methode
clear all

%%  NH3 Eigenschappen
Tc=405.7+273;
Pc=112.8*10^5;
M= 17,03052;
R=8.3144;
T=240;
%% Soave-Redlich-Kwong
psi = 0.42748;
Ohm = 0.08664;
w   =  0.1
Tr=T/Tc;
Asrk=(1+(0.480+1.574*w-0.0176*(w^2))*(1-sqrt(Tr)))^2
aTr = Asrk
eps = 0;
o = 1;
n = 1;              
%% Startwaardes
s=10000;
V = linspace (0.0008, 0.25, s)*10e-3;

pe=2.3283*10^6;
a = psi * ((aTr*(R)^2 * (Tc)^2)/Pc);
b = Ohm *((R * Tc)/Pc);


for i=1:s

    p(i)= ((R*Tc)./(V(i)-b))-(a./((V(i) + (eps*b)).*(V(i) + (o*b))));  % Druk SRK
    pi(i)=(R*T)/(V(i));              

end

%% Snijpunten

f = @(V) (((R*Tc)./(V-b))-(a./((V + (eps*b)).*(V + (o*b))))-pe);
ve1 = fsolve(f,1);                            %snijpunt 1

f = @(V) (((R*Tc)./(V-b))-(a./((V + (eps*b)).*(V + (o*b))))-pe);
ve2 = fsolve(f,1*10^-3);                      %snijpunt 2

f = @(V) (((R*Tc)./(V-b))-(a./((V + (eps*b)).*(V + (o*b))))-pe);
ve3 = fsolve(f,1*10^-5);                      %snijpunt 3

%% lijn tussen de snijpunten
V2=linspace(ve3,ve2,s);
for i=1:s

    pt(i)= V2(i)-V2(i)+pe;


end
%% Dichtheid
Pl=(M/ve3)/1000;
Pg=(M/ve2)/1000;

%% gegevens weergeven
hold on
plot(V,p)
plot(V,pi, 'r')
plot(ve1,pe, 'x')
plot(ve2,pe, 'x')
plot(ve3,pe, 'x')
plot(V2,pt,'g')
legend('SRK','Ideale gaswet','Isotherm')
axis([0 0.6*10^-2 0 10*10^6])
hold off

fprintf('Dichtheid ammoniak(l) bij  %g Kelvin en %g Pascal is %g kg/m3 . \n', T, pe,Pl);
fprintf('Dichtheid ammoniak(g) bij  %g Kelvin en %g Pascal is %g kg/m3 . \n', T, pe,Pg);

psrk= ((R*Tc)./(ve2-b))-(a./((ve2 + (eps*b)).*(ve2 + (o*b))));
pid=(R*T)/(ve2);
verschil=((pid-psrk)/psrk)*100
xlabel('Volume')
ylabel('Druk')

Door het uitvoeren van deze opdracht heb ik mijzelf verdiept in de chemie en wiskunde. Om tot het eindresultaat te komen heb ik diverse onderzoeken verricht naar mijn stof: Ammoniak, verdiept in de methode van Suave-Radlich-Kwong en hoe dit tot stand is gekomen en lastige weergave in matlab weten te volbrengen. Deze ervaring zal ik wellicht toepassen in het examenjaar van Engineering, echter denk ik dat deze methode te specifiek is voor de doeleinden die ik op dat moment zal aanleren.