Physik im Aquarium

[Wilhelm]

Moin moin,

wie ich bereits mitteilte, mein Fachgebiet ist die AQ-Technik.

Einige wissen es sicher schon, aber für die, die es noch nicht wissen,
hier ein sicher interessanter Beitrag:

In fast jedem unserer Aquarien werden "Pumpen" und "Filter"
- oder aber zusammen als Kombination betrieben.

Entweder als sogenannter "Innenfilter" oder als
"Außenfilter" - auch Topffilter genannt.

Ist ein Außenfilter am AQ installiert und befindet sich die
Ausströmeinheit unter der AQ-Wasseroberfläche, handelt es
sich um ein "geschlossenes System"! Dazu in einem späteren
Beitrag näheres.

Nun taucht bei weniger technisch bewanderten Aquarianern
immer wieder die Frage auf, wie tief darf der "Filter" denn stehen,
damit am Ausströmer noch Wasser raus kommt.

Auf dem Pumpenkopf des Filters gibt es nämlich die Angabe:

z.B. Hmax = 1,2 m

Nicht verwirren lassen!

Diese Angabe hat mit dem Höhenunterschied zwischen
Wasseroberfläche im AQ und dem ja immer tieferen
Standort des Filters nichts zu tun.

Dieser Wert sagt vielmehr aus, welchen Widerstand -

in Metern Wassersäule

die Pumpe zu überwinden in der Lage ist!!! Auch dazu mehr in einem
Folgebeitrag.

Alle mechanischen und hydraulischen Vorgänge in unseren Pumpen/Filtern
unterliegen den Gesetzen der Physik - die aber sind unumstösslich!!!

Ein physikalisches Gesetz, das wir bei dem Betrieb von Pumpen und Filtern
unbedingt beachten müssen lautet:

Verdoppele ich die Geschwindigkeit (= Volumen) wächst der Widerstand auf das Vierfache!!!
Halbiere ich die Geschwindigkeit (= Volumen) verringert sich der Widerstand auf ein Viertel
des Ursprungwiderstandes!!!

Beispiel aus dem täglichen Leben:

1. Auto fährt mit 100 kmh auf BAB - Widerstand (Druck) auf der Windschutzscheibe = 2000 kg!!!

2. Auto fährt mit 200 kmh auf BAB - Widerstand (Druck) auf der Windschutzscheibe = kg?

3. Auto fährt mit 50 kmh auf BAB - Widerstand (Druck) auf der Windschutzscheibe = kg?

Bitte weiterscrollen!



















Richtig, die Lösung zu 2. = 8000 kg, zu 3. = 500 kg!

So, für heute reicht es.

[fradin]

Hallo Wilhelm,

soweit schon klar,aber ich bin eine physikalische Null. Auf was wirken die 2 T Druck...auf die Fläche der Windschutzscheibe,pro Quadratmeter,-zentimeter oder auf was?
Danke!

:)

[Bart S.]

Hallo

@ Fradin: der Druck sind fiktive Zahlen . Soll halt nur veranschaulichen was er meint.

Widerstand (Druck) auf der Windschutzscheibe = 2000 kg!!!
und wer lesen kann ist klar in Vorteil, auf was der Druck drückt. Nämlich auf die gesamte Fläche.

[fradin]

Original von Bart S.
Nämlich auf die gesamte Fläche.

Aha,und die ist wie gross????

[Bart S.]

Hallo Fradin

und um dich total zu verwirren , und was ist bei 18 km/h Gegenwind ?...
Und bei einer doppelt so großen Scheibe ist der Druck 4 x Höher. Also weisst du jetzt wie groß die Scheibe ist ?


Sorry OT, ich weiss

[fradin]

Hallo Uwe,

es geht mir jetzt nicht um Mathematik...gg

Ich möchte wissen,warum 2000 kg bei 100 km/h auf eine Windschutzscheibe wirken,und auf welche Fläche? Auf die gesammte sagst du... ,auf welche gesammte? Würden die 2 Tonnen auch auf mich wirken? Ich habe ungefähr die Fläche einer mittelmässigen Windschutzscheibe.

[Bart S.]

Hallo Fradin

ja ich kenne dich ... und du als Windschutzscheibe. Na ich weiss nicht , da kann man ja gar nicht´s mehr sehen nach Vorne raus O-).

Nein es könne auch nur 1000kg sein bei 100km/h. Er wollte nur einen Anschaulichen Vergleich machen , von wegen potenziellen Anstieg usw. ...

Und natürlich hast du recht je größer die Scheibe desto mehr Druck bei gleicher Geschwindigkeit, es ging aber lediglich um einen Vergleich. :trost:

[Andreas W]

Hallo,

das Raff ich nun gar nicht. Doppelt so viel Fläche gleich vier mal soviel Druck? Ich habe eine Reihe von Lenkdrachen. Der eine hat z.B. 2,7qm, der andere 5,5 qm. Der Zug der erzeugt wird ist dabei nicht vier mal so gross. Eher doppelt so gross. Und glaubt mir, die Dinger haben mich schon oft durch den Rasen gezerrt.

Bei der Lautstärke ist es wieder etwas anderes. Da braucht man vier mal so viel leistung um das doppelte an Lautstärke zu empfinden. Doppelte Fläche, doppelt so viel Druck@ Uwe. OoO

Gruss Andreas

[fradin]

Aha, aber den potentiellen Anstieg kann man auch ohne Verwirrung erklären. Zumal der bekannt ist. :)

[Bart S.]

Hallo

Original von Fossibär
Hallo,
.... Doppelte Fläche, doppelt so viel Druck@ Uwe. OoO...

Gruss Andreas
Aber 4 x so viel Energieaufwand :popo:

[Andreas W]

Hallo Uwe,

das raff ich wieder nicht. Ich nehme zwei 1qm grosse Bretter und halte sie in den Wind. Jedes Brett drückt 100 Kilo. Also insgesamt 200 Kilo. Nehme ich nun ein 2 qm Brett sollen daraus 400 Kilo Druck werden? :sunglas:

Nee, das verstehe ich nicht.

Gruss Andreas

[Bart S.]

Ach Menno

Ihr wollt mich Ärgern oder ... ? :__)

wenn du 2 gleichgrosse Bretter hast ( 1 x 2 m² oder 2 x 1m²) ist es egal, bzw gleich. ... Fossi , da Fall ich nicht drauf rein , soviel Bier waren es heute nicht.

[Wilhelm]

Moin moin.

Der Beitrag soll nur dazu dienen, zu verstehen, dass die H-Max Angabe
absolut nichts mit dem "Höhenunterschied" Aquarium - Filterpumpe
zu tun hat, wie von einigen angenommen.

Gestern Abend leider keine Zeit mehr gehabt, daher erst jetzt noch einmal:

Wie bereits richtig erkannt, wirken die 2 Tonnen auf die gesamte
Fläche der Scheibe. Berechnet wurde das mal für einen Mittelklassewagen.
Die 2000 kg sind ja auch leicht zu multiplizieren / dividieren.

Außerdem lässt sich das "Beispiel Auto" auch sehr leicht merken.

Es kommt nicht darauf an, die Fläche zu verdoppeln, sondern die
Geschwindigkeit bei gleichbleibender Fläche, oder aber die Geschwindigkeit
zu halbieren.

Zurück zur AQ-Pumpe. Bei H-max 1,4 m (Widerstand, der dem fließenden
Wasser entgegengesetzt wird) kann z.B. die Pumpe 800 Liter AQ-Wasser
pro Stunde fördern.

Würde die Pumpe nun statt der 800 Liter nun 1600 Liter fördern,
käme das einer Verdoppelung der Geschwindigkeit gleich und der
Widerstand der Schläuche,WAusströmer etc. würde auf eben das
Vierfache, nämlich 5,6 m Wassersäule steigen.

Fazit: Es würde also am Ausströmer kaum noch Wasser austreten.

Verbindet man die AQ-pumpe/Filter aber mit relativ kurzen Schläuchen
und wenig weiteren, Widerstand verursachenden "Bauteilen" wie
Absperrungen etc. kann die Pumpe auch ihren vollen Volumenstrom
fördern.

[nordy]

hallo wilhelm

also wenn ich druck habe, dann geh ich immer zur druckspülung


Erkläre lieber das filterprinzip im aquarium anhand einer schlauchwaage

ich glaube das ist verständlicher

nordy

[fradin]

Prima nordy,

dann schiess mal los. *gespanntist*

[nordy]

:-O huch fradin

ich nix ahnung ich nur nasse hände im aquarium :)

ich meinte eher damit, das der wasserstand bei einem außenfilter im ansaug und ausströmer gleichhoch ist, egal wie tief der filter sitzt.

es ist logisch das jede verengung, sei es absperrhahn oder rohr die durchflußgschwindigkeit bremst.

außerdem sollteein filter langsam laufen, gedrosselt sein, damit die bakterien auch arbeiten können.