Volumen/Platzbedarf von Rohren berechnen?

Hallo,

ich bin auf der Suche nach jemanden, der mir bei einer Aufgabenstellung für eine Arbeit hilft. Es geht um Rohre, welche eingelagert werden sollen. Um aufzuzeigen, welcher Platz benötigt wird dies zu tun sind einige Berechnungen von Nöten, wobei ich mir bei manchen nicht ganz sicher bin. Hier Mal die Eckdaten:

  • Rohrlänge: 2000 mm
  • Außendurchmesser: 45 mm
  • Innendurchmesser: 43,5 mm
  • Anzahl: 5000 Stück

Auf welcher Höhe diese eingelagert werden bzw. wie viele aufeinander passen ist unklar. Es wäre allerdings schön, den Platzbedarf zuerst auf planer Fläche zu berechnen und anschließend exemplarisch den Platzbedarf für die Rohre anzugeben, wenn diese auf Paletten mit einer Höhe von z.B. 1,50 Metern gestapelt sind. Allerdings ist hier wieder die Problematik, dass Rohre nicht einfach aufeinander liegen, sondern sich in den Zwischenraum zweier darunterliegender Rohre einfügen (hoffe das ist verständlich erklärt).

Bisher habe ich Mittels der Formeln V=π*R1*R1*L und P=2*π*R2*L folgendes berechnet:

Das gesamte Rohr: 2.972 Liter – bei 5000 Stück 14.860.000 Liter

Die Oberfläche des Rohres 0.283 m² – bei 5000 Stück 1.415

Die Angaben in m2 bringen mir allerdings nicht so viel, um angeben zu können wie hoch der m3-Bedarf ist. Meines Wissens nach kann man m2 auch nicht einfach in m3 umwandeln, würde glaube ich auch gar keinen Sinn machen.

Kann mir jemand helfen?

Schule, Mathematik, Physik
Was ist an folgender Erfindungsidee zu kritisieren?

Gegeben ist das unten skizzierte System. Dieses stellt ein leistungsstarkes Perpetuum mobile 2. Art (PM2) dar. Ein System von der Größe eines Windradturms kann ungefähr die durchschnittliche Leistung von 20 Windrädern ersetzen, ist dabei aber DEUTLICH weniger volatil. Außerdem sind Windräder schlecht für Flugtiere und verschlechtern das Klima; insbesondere sorgen sie für Austrocknung im direkten Lee und durch Verhinderung des Aufstiegs von Kondensationskeimen für verminderte Niederschläge hunderte Kilometer entfernt.

Auch diese Probleme entfallen im Fall eines PM2. Ein PM2 würde wegen seines Kältespots sogar für etwas mehr Feuchtigkeit sorgen.

Beschreibung: Das Herz des Systems ist ein Ferrofluid (olivgrün dargestellt). Suspensionsmittel für die Magnete soll eine Mischung aus Cryofluoran und Neopentan sein, deren Mischungsverhältnis so eingestellt ist, dass die Dichte des Ferrofluids knapp unter der Dichte von 20%igem Ammoniakwasser (20Aw) liegt. Die Dichte von 20Aw beträgt 0,925 kg/l. 20Aw ist unter den Systembedingungen von -37°C bis über 60°C flüssig.

Das Ferrofluid hat eine Dichte von 0,922 kg/l bei einem Mischungsverhältnis von 35,4Vol% Cryofluoran und 64,6Vol% Neopentan. Es ist ebenfalls im genannten Bereich flüssig. Sein Dampfdruck beträgt bei 20°C ca. 1,58 bar. Das System steht also unter leichtem Überdruck, der sich technisch gut beherrschen lässt und keine Unfallgefahr birgt.

Man könnte die Leistungsdichte des PM2 stark vergrößern, wenn man einen größeren Überdruck riskieren würde. Unter Verwendung einer Mischung von z.B. Ethan und Hexafluorethan wäre die Leistungsdichte ca. 15 mal größer als im dargelegten Beispiel, aber man müsste dafür einen Überdruck von 33 bar beherrschen (was ebenfalls noch machbar ist).

Neben dem Ferrofluid gibt es als zweite flüssige Phase das schon genannte 20Aw (blau dargestellt) und eine Salzlösung (bunte Punkte in blauer Matrix), getrennt durch eine semipermeable Membran (lila, links unten). Die Salzlösung soll im Gleichgewicht (osmotischer Druck gleich hydrostatischer Druck) 150 m über der semipermeablen Membran (permeabel für H2O und NH3, nicht permeabel für Ionen) stehen. Das ist der Fall wenn in 1 Liter 0,559 Mol gelöst sind. Eine entsprechende LiF-Lösung (dissoziiert in 2 Ionen) hat eine Dichte von 930 kg/m³.

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Technik, Klimawandel, Wissenschaft, Gesellschaft, Physik, Technologie

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