Lösung zu Prozessleistung Hydrodynamik

1. Damit bei einer Druckdifferenz von 150 bar eine Prozessleistung von 15 kW umgesetzt wird, muss das Öl mit einer Stärke von einem Liter pro Sekunde durch die Leitung fliessen (60 l/min, 3.6 m³/h).
2. Im Kaffeefilter wird eine Leistung von 48 W dissipiert.
3. Die dissipierte Leistung zu den Zeitpunkten 0, 1, 2 und 3 Minuten beträgt 27 MW, 16.3 MW, 8.3 MW und 3 MW. Die totale Energie kann näherungsweise durch eine Summe ermittelt werden: W = 21.67 MW*60s + 12.33MW*60s + 5.67MW*60s = 2.38 GJ. Schreibt man die Druck-Zeit-Funktion und die Volumenstromstärke-Zeit-Funktion in ein Excel-Blatt (Zeitintervall 1s), berechnet dann daraus die Leistung, multipliziert diese mit dem Intervall von einer Sekunde und summiert über alle Zeitschritte auf, erhält man 2.36 GJ.
4. 36 Kubikmeter pro Stunde sind 10 Liter pro Sekunde. Weil der Durchsatz um den Faktor 2.5 gestiegen ist, steigt die Druckdifferenz um den Faktor 6.25 auf 1.875 bar. Die Stromstärke steigt in diesen fünf Minuten von 0.5 auf 1.5 Liter pro Sekunde. Folglich steigt die Druckdifferenz von

Aufgabe