Frage zum Wasserfluss im Filterschwamm

[Fireabend]

Heya,
habe mal eine kleine Verständnisfrage zum Wasserfluss im Filterschwamm und hoffe ihr könnt mir helfen.
Also es geht mir um die Frage, was für eine Rolle die Größe des Hohlraums im Filterschwamm in Bezug auf die Strömung im Schwamm hat.
Mal an Hand eines ganz normalen Filters, wie z.b. den Aquael Circulator mit einem Filterschwamm unten dran. Am Filter unten wird ja dann der Ansaugkorb angebracht, der sorgt eben für einen Hohlraum innerhalb des Schwamms.
Nun gehen wir mal davon aus, wir lassen den Filter auf sehr geringer Leistung laufen. Der Hohlraum ist also für die Wassermenge die gezogen wird überdimensioniert.
Für mich als Physiklaien ergeben sich nun zwei Möglichkeiten wie der Durchfluss im Filter von statten geht.

1. Da die Filterwand um den Hohlraum drum rum überall ähnlich dick ist fließt das Wasser auch mit sehr geringer Geschwindigkeit durch den Schwamm und zwar überall gleich.

2. Da eben nur sehr wenig Wasser gezogen wird und der Hohlraum für die eingestellte Durchflussmenge eigentlich überdimensioniert ist wird hauptsächlich oben, am Pumpeneingang, Wasser gezogen. Sprich auch nur der obere Teil des Filterschwamms durchströmt. Oder zumindest stärker durchströmt als unten.

Ich tendiere ja vom Gefühl zu 1. bin aber nicht ganz sicher.

Danke schonmal.
Viele Grüße
Constantin

 

[Plantamaniac]

Hallo, wenn Du einen Filterschwamm auf die Aquael 500 steckst und volle Pulle aufdrehst, zieht es dir nach 3 Tagen (bzw. wenn er anfängt leicht zuzugehen) den Schwamm zusammen und zwar gleichmäßig über den ganzen Schwamm verteilt. Dann Stückweise am Einstellhebel den Durchfluss gerade soweit reduzieren, das es den Schwamm nichtmehr zusammenzieht. So wird der Schwamm gleichmäßig durchströmt und lagert auch Mulmteile überall ein. Nicht nur oben am Hals.
Bei optimaler Einstellung läuft die Patrone lange Zeit, bis sie zum erstenmal ausgewaschen werden muß.
Chiao Moni

 

[Fireabend]

Hallo Moni,
danke für die Antwort.
Allerdings geht es mir gar nicht um die optimalen Einstellungen beim Circulator, sondern um das allgemeine Verständnis. Eben wie es sich verhält wenn der Hohlraum viel größer ist, als für die Pumpenleistung ideal. Habe eine Idee für einen Filter und überlege mir einen passenden Korb für den Hohlraum am 3d Drucker herzustellen.
Nur wäre das Ganze hinfällig, wenn dann der Filterschwamm nur zu einem kleinen Teil durchströmt wird.
Wenn der Schwamm jedoch komplett, aber eben langsam durchströmt wird würde das passen. Somal man ja bei der Durchflussgeschwindigkeit des Schwamms auch einen gewissen Spielraum hat, nur sollte die Filterfläche eben komplett genutzt werden.

Grade beim Nachdenken kam mir plötzlich der HMF in den Sinn. Der hat ja auch einen völlig überdimensionierten Hohlraum und die Matte wird komplett durchströmt.
Eigentlich ja auch logisch, da das Wasser sich ja den geringsten Wiederstand sucht und der ist nunmal erstmal im Hohlraum gegeben. Da kann das Wasser ja nahezu ohne Widerstand zur Pumpe fließen. Es entsteht dann überall ein kleiner Wasserunterdruck und Wasser fließt durch den ganzen Schwamm nach. Richtig gedacht, oder? :smile:

 

[Plantamaniac]

Hallo, je größer die Oberfläche desto leichter fließt das Wasserhindurch. Irgendwo ist immer eine Pore durchgängig.
Es fließt langsam und wird nicht durchgezerrt wie das bei kleiner Oberfläche und zuviel Durchfluss gegeben ist.
Wenn dann noch Partikel dazukommen und das Wasser nicht mehr schnell genug durchkommt, zieht es die Patrone zusammen und nix geht mehr. Deshalb brauchst Du etwas dass das verhindert. Bei einer kleinen Patrone ist es der Ansaugstutzen des Powerhead, bei größerem Durchmesser mußt Du Dir etwas überlegen.
Bei Eck HMF verhindert die Spannung der Matte ein Zusammenziehen. Ist die Pumpe zu stark, saugt sie die Pumpenkammer leer und kann durchbrennen. Wenn die Matten älter und labiler werden drückt es sie aber dann doch zusammen. Dann ist ständige Reinigung oder ersetzen der Matte fällig.
Das ist bei mir jetzt nach 4 Jahren soweit :irre:
Chiao Moni

 

[Fireabend]

Danke dir.
Also das der Hohlraum zu klein ist düfte bei meiner Idee eigentlich nicht sein. Wird fast nen halber Liter Hohlraum im Schwamm sein. Hatte halt nur die Befürchtung, dass nur ein kleiner Teil des Schwamms durchströmt wird.
Dann werd ich mich mal demnächst an nen CAD Modell und 3D Ausdruck zum testen machen.

 

[omega]

Hallo Constantin,

Der hat ja auch einen völlig überdimensionierten Hohlraum und die Matte wird komplett durchströmt.

der eine Teil davon mehr, der andere weniger, wie bei quasi jedem Filterschwamm.
Ich glaub, da kannst Du konstruieren wie Du willst, Wasser sucht sich immer den Weg mit dem geringsten Widerstand. Das bedeutet aber nicht, daß nur ein Teil des Schwammes durchströmt wird und der Rest gar nicht.
Die Strömungsmengen verteilen sich auf die jeweiligen Widerstände. Die Widerstände bleiben aber nicht gleich. Mulm bildet sich im Schwamm, der Schwamm wird bewachsen. Zuerst stärker durchströmte Bereiche setzen sich eher zu, werden dann schwächer durchströmt, wodurch bisher schwächer durchströmte stärker durchströmt werden. Welcher Teil des Schwamms wie stark durchströmt wird, ändert sich also mit der Zeit.

Ich versteh das mit Deinem Hohlraum nicht. Der ist doch irrelevant. Filterschaum hat eine Anström- und eine Abströmfläche, eine innere Oberfläche und ein Volumen. Was Du meinst ist eigendlich die Anström- bzw. Abströmfläche.
Bei diesen Filterschaumstoff-Kondomen gibt es einen großen Nachteil. Sie setzen sich aufgrund ihrer sehr geringen Abströmfläche, also die innere Zylinderoberfläche, recht schnell zu, viel schneller als Filterschwämme mit der selben Anströmfläche, demselben Volumen und derselben Literleistung im Topffilter. Da kann das Kondom noch so dick sein.

Grüße, Markus