12.04.2014, 06:39 PM
Mal etwas rumrechnen....
Eine 5cm-Piezomembran auf Resonanz lass ich 10um Hub machen. Also 20 Nanoliter pro Hub.
(1) 0.025² [m²] * Pi * 10 [um] = 20 [nl]
Bei 50kHz Schwingfrequenz ist das 1 ml pro Sekunde.
(2) 20 [nl] * 50.000 [1/s] = 1 [ml/s]
---------
Das "Ventil" hat einen Wirkungsgrad von 10%. 10 Teile Luft kann ich in richtiger Richtung pressen. Mit gleicher Kraft aber nur 9 Teile Luft saugen.
(3) 20 [nl] * 50.000 [1/s] / 10 = 0.1 [ml/s]
Das ergibt also eine Pumpleistung von 100 ul/s.
---------
Ein 20cm-Breitbandlautsprecher fördert bei 4mm Hub stolze 125ul pro Hub.
(4) 0.1² [m²] * Pi * 4 [mm] = 125 [ul]
Bei 20 Hz also 2.5 ml/s.
(5) 125 [ul] * 20 [1/s] = 2.5 [ml/s]
Das liegt nicht gerade um Welten auseinander.... mit 20 resonierenden 5cm-Piezos könnte man bei 20Hz ebenso viel Luft pusten, wie mit einem 20cm-Breitbäder. Da man aber auch noch saugen muss, braucht man weitere 20 Piezos.
Viel günstiger sieht das Verhältnis aber aus, wenn man erst ab 1kHz pumpen muss. Weil man den Tiefton konventionell pumpt.
Dann muss man deutlichst weniger Luft hin- und herbewegen, um mit dem Breitbänder gleichzuziehen, denn der wird bei 1kHz bestimmt keine 4mm Hub mehr schaffen.
Eine 5cm-Piezomembran auf Resonanz lass ich 10um Hub machen. Also 20 Nanoliter pro Hub.
(1) 0.025² [m²] * Pi * 10 [um] = 20 [nl]
Bei 50kHz Schwingfrequenz ist das 1 ml pro Sekunde.
(2) 20 [nl] * 50.000 [1/s] = 1 [ml/s]
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Das "Ventil" hat einen Wirkungsgrad von 10%. 10 Teile Luft kann ich in richtiger Richtung pressen. Mit gleicher Kraft aber nur 9 Teile Luft saugen.
(3) 20 [nl] * 50.000 [1/s] / 10 = 0.1 [ml/s]
Das ergibt also eine Pumpleistung von 100 ul/s.
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Ein 20cm-Breitbandlautsprecher fördert bei 4mm Hub stolze 125ul pro Hub.
(4) 0.1² [m²] * Pi * 4 [mm] = 125 [ul]
Bei 20 Hz also 2.5 ml/s.
(5) 125 [ul] * 20 [1/s] = 2.5 [ml/s]
Das liegt nicht gerade um Welten auseinander.... mit 20 resonierenden 5cm-Piezos könnte man bei 20Hz ebenso viel Luft pusten, wie mit einem 20cm-Breitbäder. Da man aber auch noch saugen muss, braucht man weitere 20 Piezos.
Viel günstiger sieht das Verhältnis aber aus, wenn man erst ab 1kHz pumpen muss. Weil man den Tiefton konventionell pumpt.
Dann muss man deutlichst weniger Luft hin- und herbewegen, um mit dem Breitbänder gleichzuziehen, denn der wird bei 1kHz bestimmt keine 4mm Hub mehr schaffen.