Volumenstrom Strömungsgeschwindigkeit Drehmoment berechnen

Hallo Zusammen,

habe aktuell iwie ein Brett vor dem Kopf.
Aufgabe: Eine 600m lange Rohrleitung versorgt eine Turbine. Die Leitung hat dabei ein Gefälle von 80%. Die Turbine ist mit einem Drehstromgenerator verbunden. Drehzahl des Generators (Turbine)= 240min-1
Drehzahl an der Welle (Generator) = 1500min-1
Wirkungsgrade: Turbine =0,85, Getriebe= 0,7 , Generator =0,92
Der Generator gibt 4,2MW in das Netz ab.

Frage: Wie hoch ist das Drehmoment an der Turbinenwelle und am Generator
2. Wie schnell fließt das Wasser durch die Rohrleitung bei einem Durchmesser von 500mm

Lösungen sollen sein 1. M Generator 29,06kNm, M Turbine 279,5 kNm
2. 10,62 m/s

Kann mir evtl. jemand den Lösungsweg nennen.. Komme echt nicht drauf:/
 
Kann mir evtl. jemand den Lösungsweg nennen.. Komme echt nicht drauf:/
Na, einen Ansatz wirst Du doch wohl wenigstens haben, oder. Wenn der Generator eine bestimmte Leistung abgibt, dabei einen bestimmten Wirkungsgrad hat, wie groß ist dann die Leistung, die der Generator aufnimmt? Die Leistung ist Drehmoment mal Winkelgeschwindigkeit. Kommst Du damit weiter?

Übrigens: Das Moment an der Turbinenwelle laut Musterlösung kann nicht richtig sein. Hast Du Dich da verschrieben?
 
Na klar habe ich einen Ansatz.
Wenn der Generator 4,2 MW abgibt rechne ich das durch den Wirkungsgrad ( Getriebe * Generator) =6,5217MW
Das würde ich in die Drehmomentformel eingeben und das wären ja M= 6521,7*9950 / ( 240) = 259,5 kNm
(Ok vll. falsch aufgeschrieben)

ok das selbe dann noch für den Generator:
4,2 MW/ 0,92=4565,21kw
M= 4565,21*9950 / ( 1500) = 29,06 kNm
 
Naja Ansatz erstmal die Höhe berechnen = 374,82m
Dann das Volumen vom Rohr = 117,8m³
Vll den Druck noch = 36,77 Bar
Aber wie soll ich auf diese Geschwindigkeit kommen...
 
na wenn ich v=WURZEL aus 2*g*h nehme bekomme ich 85,75m/s raus...:dead:
Und was machst Du damit? Diese Geschwindigkeit hat doch nichts, aber auch gar nichts mit der hier gefragten Geschwindigkeit zu tun.

Schau Dir doch lieber das Gesamtsystem an. Was vorne an Energie reingeht, muss hinten vermindert um die durch die Wirkungsgrade beschriebenen Verluste wieder rauskommen.

Übrigens: Warum denn immer diese wilden Zahlenrechnungen? Die verstellen Dir den Blick für die physikalischen Zusammenhänge und führen, wenn Du sie als zahlenmäßige Zwischenergebnisse verwendest, zur Akkumulierung von Rundungsfehlern, da jedes Zwischenergebnis im Allgemeinen mit Rundungsfehlern behaftet ist. Wenn Du dagegen mit allgemeinen Größen bis zum Schluss rechnest und erst dann die gegebenen Größen mit Zahlenwert und Einheit einsetzt, brauchst Du nur ein einziges Mal zu runden.
 
Also bin die ganze Zeit am überlegen aber komme einfach nicht drauf muss ja iwie den Querschnitt vom Rohr mit einbeziehen...
Lass' doch solche unwesentlichen Details erstmal beiseite und betrachte, wie bereits empfohlen, das Gesamtsystem. Den darauf anzuwendenen Energieerhaltungssatz habe ich Dir in etwas flapsiger Form ebenfalls bereits genannt.

Was vorne an Energie reingeht, muss hinten vermindert um die wirkungsgradbedingten Verluste wieder rauskommen.

Hier betrachtest Du das mal andersrum: Was hinten an Energie rauskommt, muss vorne vergrößert um die wirkungsgradbedingten Verluste auch reinkommen.

Deshalb die erste Frage: Was kommt an Energie hinten raus?
 
Stehe auf dem Schlauch könntest du mir mal deinen Rechenweg zeigen vll. fällt dann der Groschen ;)
Den Rechenweg habe ich Dir schon skizziert: Anwendung des Energieerhaltungssatzes. Dazu habe ich Dir eine erste Frage gestellt. Wieso willst Du sie nicht beantworten? Ich präzisiere sie noch mal: Wie groß ist die Energie, die der Generator in einer bestimmten Zeit abgibt? Keine Zahlenwerte, nur allgemeine Größen!
 
@88EBT2010
Ich sehe an Deinen Profildaten, dass Du Dir diesen Thread von Zeit zu Zeit nochmal anguckst. Was erwartest Du zu finden? Solange Du die einfache Frage nach der abgegebenen Energie nicht beantwortest, kann es hier nicht weitergehen. Falls Du die Frage nicht verstehst, solltest Du nachfragen.
 
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