Strömungswiderstand vs. Längenbezogener Strömungswiderstand

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x-rossi
Inventar
#1 erstellt: 29. Okt 2006, 08:56


ich bin mal ehrlich: irgendwie begreife ich nicht, wie die definitionen zusammenhängen. wenn wer den nötigen schmalz hat ist er sehr willkommen, um die lösung in volksnahe form herbei zu bringen.


Strömungswiderstand

Der Strömungswiderstand ist eine Kenngröße für ein poröses Schallabsorptionsmaterial. Die schallabsorbierenden Eigenschaften eines porösen Materials hängen von dessen Strömungswiderstand ab. Für poröse Absorber aus Mineralwolle ist der Strömungswiderstand proportional zur Materialdicke. Der Strömungswiderstand wird in der Einheit kNs/m³ oder kPas/m angegeben.

wenn also ein material bei 10 mm stärke einen strömungswiderstand von 5 hätte, so würde es bei 30 mmm einen strömungswiderstand von 15 haben. ich denke mal, diese definition ist recht eindeutig – oder irre ich mich?



Längenbezogener Strömungswiderstand

Der längenbezogenen Strömungswiderstand ist der auf die Materialdicke bezogene Strömungswiderstand und damit eine von der Schichtdicke des porösen Absorbers unabhängige Größe. Der längenbezogene Strömungswiderstand wird in der Einheit Ns/m4 oder Pas/m² angegeben.

hier dreh ich jetzt durch: worin besteht der unterschied von materialdicke und schichtdicke?

gruß
o.


[Beitrag von x-rossi am 29. Okt 2006, 09:57 bearbeitet]
Verrückter
Inventar
#2 erstellt: 29. Okt 2006, 09:35
Hallo XRossi,

also Wikipedia sagt
Der Strömungswiderstand ist eine physikalische Größe, die in der Fluiddynamik eine Rolle spielt.

Ein Körper, der sich mit einer Geschwindigkeit v relativ zu einem gasförmigen oder flüssigen Medium bewegt, erfährt einen Strömungswiderstand Fr, eine der Bewegungsrichtung entgegengesetzt wirkende Kraft.

Bewegt sich eine Person (z. B. ein Jogger) oder ein Gegenstand (z. B. ein Flugzeug) an der Luft oder durch die Luft, so spricht man auch vom Luftwiderstand.



Wenn man dort auch nicht auf einen "fetsen" Körper wie Mineralwolle eingeht, denke ich, man muss es sich so vorstellen. Der Schall wird in der Luft gebremst (Entfernungsverdopplung = -6dB). Diese Bremse ist sozusagen der Strömungswiderstand. Nun ist in der Mineralwolle auch sehr viel Luft. Der Schall wird also in diesem "Labyrinth" viel mehr gebremst. Also Entfernungsverdopplung = ?dB (Auf jeden Fall deutlich mehr als 6 dB). Bis hier hin auch für mich logisch.

Auf der Isover Homepage steht im Datenblatt zur SSP1 (willkürlich gewählt):



Also ist hier, nach Deinen Ausführungen, der Längenbezogener Strömungswiderstand genannt. Auf jeden Fall scheint es eine Norm zu geben, in der es definiert sein muss.

Aber für mich hergeleitet: Die massive Pegelminimierung findet ja nur in der Mineralwolle statt. Der Schall, der dadurch gekommen ist, erfährt ja wieder den Widerstand der Luft. Also muss die Dicke maßgeblich sein. Um aber nun eine dickenunabhängige Angabe machen zu können, wird man das irgendwie auch die Fläche (hier m/2) umgefrickelt haben. Demzufolge muss es einen direkten Zusammenhang geben.

Meine Ausführungen sind aber nur in meinem verrückten Hirn entstanden und entbehren jeglicher physikalischer Beweisführung

Gruß

Stefan
x-rossi
Inventar
#3 erstellt: 29. Okt 2006, 10:26
gestern und heute habe ich anscheinend zwei ganz dumme tage erwischt

drum einige ich mich mit mir jetzt auf die einheit kPa s/m² für den längenbezogenen strömungswiderstand und suche ab jetzt dämmmaterialien mit werten von 5–15 kPa s/m², wobei werte von 10–13 kPa s/m² laut dr. nocke am idealsten sind.

das ssp 2 von isover wäre ja ideal, doch zu teuer für mich. also muss ich alternativen suchen.

danke stefan und gruß
o.
Verrückter
Inventar
#4 erstellt: 29. Okt 2006, 11:20
Hallo o.,

waren meine Ausführungen auch für Dich nachvollziebar?

Teilst Du Suchergebnisse mit.

Danke

Stefan

P.S. Für mein Projekt, sei ein Strömungswiderstand von min. 5 ausreichend in der Decke und der Wand, lt. Doc Nocke
inthro
Inventar
#5 erstellt: 29. Okt 2006, 11:52
hallo,

die TP1 von isover weist einen strömungswiederstand von 5... auf. die ist eigentlich zur hinterfüllung von leichtbauwänden (wie im fall von stefan) gedacht.

ich habe für die beiden letzten absorber drei platten der SSP1 gekauft (ca 3 €/stk), in 3 cm stärke. wenn man mit der einigermassen dicke schichten realisieren will, wirds teuer. ein tip vom fachhändler war, die erste schicht mit der ssp1 auszuführen und den rest mit der tp1. wird wohl öffters so gemacht.


grüsse andy
x-rossi
Inventar
#6 erstellt: 29. Okt 2006, 12:01

Verrückter schrieb:
waren meine Ausführungen auch für Dich nachvollziebar?

leider nicht. wie gesagt, anscheinend leiden meine synapsen unter einer art verstopfung. gerne hätte ich auch diesen unterschied aufgedröselt:

Strömungswiderstand
proportional zur Materialdicke
kNs/m³ oder kPas/m

z.b.
dicke 50 mm = widerstand 5
dicke 100 mm = widerstand 10

Längenbezogener Strömungswiderstand
von der Schichtdicke unabhängige Größe
Ns/m4 oder Pas/m²

z.b.
?

und die hersteller mixen gerne die begriffe mit den einheiten untereinander, so dass ich nicht weiß, was sache ist. denn isover hat hier nicht den längenspezifischen strömungswiderstand erwähnt, wenn wir uns an die einheiten halten:






Verrückter schrieb:
Teilst Du Suchergebnisse mit.

natürlich gerne.

gruß
oliver
Verrückter
Inventar
#7 erstellt: 29. Okt 2006, 12:06
Da hab ich nichts hinzuzufügen. Ich gebe Dir spontan Recht.

Bitte mach mich schlau, sobald Du es kannst.

Stefan
x-rossi
Inventar
#8 erstellt: 29. Okt 2006, 12:16
und was zum geier ist bitte hoch4? länge, breite und höhe kenne ich ja. was ist hoch4?



Verrückter
Inventar
#9 erstellt: 29. Okt 2006, 12:21
Keine Ahnung, aber es sind verschiedene Normen. Kannst Du die einsehen?
Poison_Nuke
Inventar
#10 erstellt: 31. Okt 2006, 13:23
Strömungswiderstand gibt den gesamten Widerstand an.

Errechnen tut er sich aus


Druckdifferenz vor und hinter dem material    N/m²    Ns
------------------------------------------ = ----- = -----
 Geschwindigkeit der durchströmenden Luft     m/s     m³





der längenspezifische Strömungswiderstand gibt den Widerstand auf einer bestimmten Distanz an. Um den Strömungswiederstand zu erhalten, muss man mit der Dicke multiplizieren (wodurch auch das hoch 4 wegfällt)


   Druckdifferenz vor und hinter dem Material         N/m²     Ns
------------------------------------------------ = -------- = ------
Geschwindigkeit der durchströmenden Luft * Dicke    m/s * m    m4




D.h. mit dem längenspezifischen Strömungswiderstand kann man verschiedene Materialien untereinander vergleichen, der Strömungswiderstand gibt dann den genauen Wert für eine bestimmte Dicke des Materials an.
Verrückter
Inventar
#11 erstellt: 31. Okt 2006, 13:40

Poison_Nuke schrieb:
Strömungswiderstand gibt den gesamten Widerstand an.

Errechnen tut er sich aus


Druckdifferenz vor und hinter dem material    N/m²    Ns
------------------------------------------ = ----- = -----
 Geschwindigkeit der durchströmenden Luft     m/s     m³





der längenspezifische Strömungswiderstand gibt den Widerstand auf einer bestimmten Distanz an. Um den Strömungswiederstand zu erhalten, muss man mit der Dicke multiplizieren (wodurch auch das hoch 4 wegfällt)


   Druckdifferenz vor und hinter dem Material         N/m²     Ns
------------------------------------------------ = -------- = ------
Geschwindigkeit der durchströmenden Luft * Dicke    m/s * m    m4




D.h. mit dem längenspezifischen Strömungswiderstand kann man verschiedene Materialien untereinander vergleichen, der Strömungswiderstand gibt dann den genauen Wert für eine bestimmte Dicke des Materials an.



Also dürfte das, was die Hersteller angeben der längenspezifische Strömungswiderstand sein.
Poison_Nuke
Inventar
#12 erstellt: 31. Okt 2006, 14:03
genau, denn so kann man ja erkennen, wie gut das Material an sich ist.


Würde da nur der Strömungswiderstand stehen, dann muss auch explizit dastehen, für welche Materialdicke dieser gültig ist, damit man dann den spezifischen ausrechnen kann zum Vergleich.
x-rossi
Inventar
#13 erstellt: 31. Okt 2006, 17:32
danke, Poison_Nuke

gruß
oliver
Poison_Nuke
Inventar
#14 erstellt: 01. Nov 2006, 08:08

Verrückter schrieb:
Der Schall wird in der Luft gebremst (Entfernungsverdopplung = -6dB). Diese Bremse ist sozusagen der Strömungswiderstand.


ahh, vorsicht. Du verwechselst hier gerade ganz schlimm was.

Die Luft bietet dem Schall keinen Strömungswiderstand in dem Sinne. Es gibt zwar eine Dämpfung durch die Schallleitung in der Luft, aber die liegt in einem thermischen Ausgleich begründet. Das zu erklären geht hier aber zu weit für mich, ich erstelle demnächst einen Thread im HiFi Wissen über die theoretischen Grundlagen der Schallleitung.


Die Schalldruckabnahme von 6dB begründet sich ganz anderst:

Bei der Schallerzeugung wird eine bestimmte kinetische Energiemenge freigesetzt. Da Schallwellen sich im idealfall Kugelförmig ausbreiten, beträgt die Energiemenge pro Flächeneinheit immer die Gesamtenergie geteilt durch die Oberfläche der Kugel.

Also, je größer die Kugeloberfläche bei der Ausbreitung wird, desto geringer die Energiemenge auf einem bestimmten Stück.

Da sich die Oberfläche einer Kugel quadratisch vergrößert (A = 4*pi*r²), beträgt die Energimenge pro Einheit bei jeder Verdoppelung 4mal weniger.

4fache Energiemenge = akustische verdoppelte Energiemenge = 6dB.



x-rossi: bitte
Verrückter
Inventar
#15 erstellt: 01. Nov 2006, 08:19

Poison_Nuke schrieb:

Verrückter schrieb:
Der Schall wird in der Luft gebremst (Entfernungsverdopplung = -6dB). Diese Bremse ist sozusagen der Strömungswiderstand.


ahh, vorsicht. Du verwechselst hier gerade ganz schlimm was.

Die Luft bietet dem Schall keinen Strömungswiderstand in dem Sinne. Es gibt zwar eine Dämpfung durch die Schallleitung in der Luft, aber die liegt in einem thermischen Ausgleich begründet. Das zu erklären geht hier aber zu weit für mich, ich erstelle demnächst einen Thread im HiFi Wissen über die theoretischen Grundlagen der Schallleitung.


Die Schalldruckabnahme von 6dB begründet sich ganz anderst:

Bei der Schallerzeugung wird eine bestimmte kinetische Energiemenge freigesetzt. Da Schallwellen sich im idealfall Kugelförmig ausbreiten, beträgt die Energiemenge pro Flächeneinheit immer die Gesamtenergie geteilt durch die Oberfläche der Kugel.

Also, je größer die Kugeloberfläche bei der Ausbreitung wird, desto geringer die Energiemenge auf einem bestimmten Stück.

Da sich die Oberfläche einer Kugel quadratisch vergrößert (A = 4*pi*r²), beträgt die Energimenge pro Einheit bei jeder Verdoppelung 4mal weniger.

4fache Energiemenge = akustische verdoppelte Energiemenge = 6dB.



x-rossi: bitte :prost


Danke dass Du mic schlau machst
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