Was würde passieren, wenn derselbe Pump auf dem Mond verwendet würde?
Thread Content
Dieselbe Zentrifugalpumpe hat auf der Erde einen Durchfluss von 100 m³, eine Förderhöhe von 100 Metern und eine Drehzahl von 2950 U/min. Wenn diese Pumpe auf dem Mond eingesetzt würde, wäre die Drehzahl ebenfalls 2950 U/min. Wie werden die Parameter der Pumpe aussehen? Die Förderhöhe sollte etwa 6 Mal so hoch sein wie auf der Erde, oder?
Die Förderhöhe bleibt unverändert. Die Förderhöhe wird als die Energie definiert, die eine bestimmte Menge Flüssigkeit nach dem Durchfluss durch die Pumpe erhält; dabei werden die Parameter, die mit der Schwerkraftbeschleunigung zusammenhängen, bereits berücksichtigt. Der Volumenstrom bleibt unverändert, der Massenstrom bleibt unverändert, der Gewichtsstrom verringert sich, die Wellelektrizität verringert sich, da in der Formel für die Wellelektrizität die Schwerigkeitsbeschleunigung vorkommt. Der Auslassdruck bleibt unverändert, doch die Wirkung, die dieser Druck erzielen kann, wird um ein Vielfaches verstärkt.
Die Förderhöhe entspricht ungefähr dem Quadrat der Kreisgeschwindigkeit an der Außenseite des Laufrads geteilt durch 2g. g wurde zu 1/6 der Größe auf der Erde. Bleibt die Förderhöhe konstant?
Die Idee mit der Schaum-Überausgabe ist wirklich weit gedacht, haha
Was der Moderator sagt, hat auch etwas für sich, aber ich glaube trotzdem, dass die Förderhöhe konstant bleibt. Ich muss nach weiteren Gründen suchen (es scheint, als wären meine Grundkenntnisse nicht ausreichend – ich habe sie schon dem Lehrer zurückgegeben;P)
Dieser Beitrag wurde zuletzt von 3983596_FPPZ am 25.09.2018 um 10:28 geändert. Der Moderator hat recht: Die Höhe, über die Wasser transportiert werden kann, entspricht dem Energieunterschied pro Einheit Gewicht. Aufgrund dieses Begriffs „Einheit Gewicht“ wird g in den Nenner eingefügt, wodurch das Konzept besser verständlich wird. Auf der Erde beträgt diese Höhe 100 Meter, auf dem Mond hingegen 600 Meter. Doch auf der Erde handelt es sich dabei um eine scheinbare Zahl – auf dem Mond ermöglichen die 600 Meter eine vertikale Höhe von etwa 600 Metern, was der Potenzialenergie von 100 Metern auf der Erde entspricht. Daher sind die Leistung des Motors sowie der absolute Druck am Pumpenausgang auf dem Mond identisch mit denen auf der Erde.
Wenn möglich – also wenn es einen Atmosphärendruck gibt (sonst kommt es zu Kavitation, da kein Druck mehr vorhanden ist) – dann gilt: W = ρ_Flüssigkeit · g · H · Q. Dabei bleibt W konstant, die Dichte der Flüssigkeit bleibt unverändert, der Durchfluss sowie der Druck ändern sich nicht. Was sich ändert, ist das Verhältnis zwischen der Höhe des Wasserspiegels und der Schwerkraftbeschleunigung. Das bedeutet: Die Höhe des Wasserspiegels ist sechsmal so groß – doch der Auslassdruck bleibt unverändert. Der unter Druck oft erwähnte Wert von 0,1 MPa (1 Kilogramm) entspricht in der Regel einer Höhe von etwa 10 Metern. Die Umrechnung erfolgt nach der Formel ρgH, wobei g einen Wert von 9,81 hat. Daher kann die Pumpe nur bis zum Ausgang der Pumpe wirken; was danach passiert, hängt von den Schwerkraftbeschleunigungen der Erde und des Mondes ab. Nur zur Diskussion. Danke an den Threadersteller für die Denkaufgaben für alle.