Partikeldichte im Sandsturm

[Mobert]

Moin Moin!

Ich brauche dringend eure Hilfe: Ein Bekannter muß einen Partikelabscheider für Luft bauen. Das Gerät soll 'Sandsturm tauglich' sein.
Um den Auffangbehälter auszulegen (begrenzter Platz!) muss er jetzt wissen, wieviel Feststoffe bei so einem Sand/Staubsturm überhaupt in der Luft sind.

Oder andersrum gefragt: Wieviel Kilo 'Dreck' fliegen bei einem ordentlichen Sandsturm in jedem Kubikmeter Luft rum?

Ich habe mir gestern schon einen Wolf gegoogelt, bin aber zu keinem belastbaren Ergebnis gekommen. Alle reden da immer nur von "gewaltigen Mengen"....

Wer hat das schlaue Buch, wo so was drin steht? Quellenangabe?

Vielen Dank, und verstaubte Grüße!

Robert

[Uri]

Jambo Robert ,

Du mußt Deine Suche bei Goooogel auf den Zeitraum von 1941-
bis 1944 ausdehnen. Die von der WH in Afrika hatten das Richtige!
Kann man ohne weiteres auf heutige Fahrzeuge anwenden, der
Sand im Sandsturm ist immer noch der gleiche.

Gruß
Uri

[Pirx]

N'Abend Robert!

Der sehr ausführliche Katalog "Luftfilter" von Mann&Hummel (Ausgabe 1999?) sagt im Kapitel "Auslegungskriterien für Luftfilter" dazu (Kurzform mit meinen Worten):

- gemessen wird mit "Laborstaub" unter genau definierten Bedingungen
- anschließend wird auf die tatsächlich vorhandenen Bedingungen am Einsatzort umgerechnet
- dazu werden "langjährig erfaßte Werte" verwendet
- diese Werte reichen von 0,6 mg Staub / m³ Luft (europäischer Straßenverkehr) bis zu 100 mg Staub / m³ Luft im extremsten Extremfall
- diese Werte sind in einer Höhe von 1 bis 1,5 m über Boden ermittelt

Ich denke, wenn Dein Bekannter mit 100 mg/m³ rechnet, hat er nichts falsch gemacht.

Pirx

[Mobert]

Moin Pirx!

100 mg? ..ich hab einige Werte gefunden, die sprechen von bis zu >30g/m³ im Sturm.

0,8 g bis 1 g/m³ sollen es z.B. hinter einem fahrenden Fahrzeug sein.

100mg erscheint mir eher wenig auf einen Kubikmeter Luft. Das wären ja nur ein paar Sandkörner.



Uri, ich hab schon bei den Amis gesucht.... und da aktuellere Wete erwartet .... aber selbst die hüllen sich in Staubwolken...


Grüße!
Robert

[Filly]

100 mg/m³ ist erheblich zu wenig...

Ich erzeuge beruflich "Sandstürme" in Trocknungsanlagen, wo u.a. Sand für Trockenmörtelwerke aufbereitet wird. Da rechnet man mit einem Sandgehalt von 300g/m³. Das tritt auf, wenn Luft mit ca. 60 km/h durch den Trockner geblasen wird. Ich denke, das kann man locker auch für einen natürlichen Sandsturm annehmen.
Die Filteranlagen drücken den Reststaubgehalt auf 10 oder 20 mg/m³, je nach Vorschrift des Aufstellungslandes.


Christoph

[dave]

lächerlicher sandsturm in tunesien aus dem stehenden auto geblitzt....



...und jetzt schätzen und hochrechnen, und das ergebnis lieber nicht berücksichigen

[BHP]

Naja, der Begriff Sandsturm ist da einfach nicht Eindeutig
genug.
Auf Island haben wir einen Sandsturm durch Fallwinde erlebt,
der war so dicht, also ob jemand Asche mit einer Schaufel
auf die Windschutzscheibe wirft.
In Algerien haben wir erlebt, wie sich der Himmel verdunkelt
und die Sicht auf 2 Meter sinkt.
Da kommt das dann mit den 300g/qm schon eher hin.
GRuß aus Berlin

[makabrios]

Hallo,

da drängt sich die Frage auf: Was sagt der Lack dazu? Muß nach abgeflautem Sandsturm zu Rolle und Pinsel gegriffen werden?

Gruß
MAK

[roman-911]

Muß nach abgeflautem Sandsturm zu Rolle und Pinsel gegriffen werden

hi Mak,

kommt auf Dein ästhetisches empfinden an...
selbst habe ich noch keinen ausgewachsenen sandsturm erlebt- nur sandwind (6-8 bft) , mir hats gereicht...
ich habe glaubwürdige berichte und photos gesehen von durch sandsturm gestrahlten und dadurch matten lacken...
...auch scheiben sind gefährdet.

in algerien habe ich einheimische pkw gesehen die die karosserie
durch den dickschichtigen auftrag von tierfett vor dem flugsand schützen.

ziemlich schmierige angelegenheit, aber wenns "schee" macht...


grüsse roman

[Mobert]

... bitte nicht abdriften im Sturm.
Ich brauch Werte, keine Lackpflegetips!

Grüße!
Robert

[roman-911]

... bitte nicht abdriften im Sturm.

das sagst Du so einfach...

aber im ernst, ich hätte gar nicht gedacht dass überhaupt belastbare zahlen zum vorschein kommen.

also etwas produktiver:

Man konnte nur etwa 200 Meter weit sehen. Die Konzentration der Staubpartikel in der Luft betrug 11 Milligramm pro Kubikmeter, 40 mal soviel als durchschnittlich.

wenn die Konzentration des Staubs in der Luft pro Stunde und Kubikmeter mehr als 800 Mikrogramm beträgt. Für die Hauptstadt wurden 1124 Mikrogramm gemessen, in der Gangwon-Provinz sogar fast 2000 Mikrogramm

mal hier fragen:

www.wer-weiss-was.de

http://www.hs-luftfilterbau.de/upload/p ... k_0I00.pdf

Da rechnet man mit einem Sandgehalt von 300g/m³

ich würde mit Fillys angaben weitermachen...

tante google hat mir jetzt lesestoff für monate beschert...

grüsse roman

[Mobert]

tante google hat mir jetzt lesestoff für monate beschert...

... was meinst du, was ich die letzten 3 Tage mache... <stöhn> Aber so 'richtig' belastbare Quellen sind eher selten. Das meisste bezieht sich eh auf Sandstürme auf dem Mars oder Grob/Feinstaub Grenzwerte.

Robert

[Wilmaaa]

Aber so 'richtig' belastbare Quellen sind eher selten.

Tja, vielleicht muss dann einfach mal wieder jemand der erste sein, der's ordentlich erforscht, da draußen in der Welt.

[roman-911]

was ich die letzten 3 Tage mache...

dann kennst Du Dich jetzt mit aerosolen aus?

aber ich schaue mal noch ein bissi weiter,
inzwischen interessiert mich das thema auch, evtl. benutze ich ja mal suchparameter die Dir noch nicht in den sinn kamen...

der's ordentlich erforscht, da draußen in der Welt.

sind in der schatzkammer noch forschungsgelder faul rumliegend die evtl. zur verfügung stehen? aaalso da liesse sich bestimmt was machen...

grüsse roman

[Mobert]

suchparameter die Dir noch nicht in den sinn kamen

...so viel Fantasie kannst du gar nicht entwickeln!! Glaubst gar nicht, was ich der alten Tante Google schon angeboten habe....

[axel-plunder]

Müssen die nicht ihre Sandstürme unserern Normen anpassen?
euro 1-4 Sandstürme, sonst dürfen die nicht in die Umweltzonen?

sowas,
kopfschüttelnde Grüße aus dem Zenntal,
Axel

[BHP]

Nee, das ist viel subtiler:
Die blasen Ihren Staub bis in unsere "Zonen"
Damit wir auch schön über die 35 Tage kommen.

Aber im Ernst, ich hab irgendwo ein Foto von
meinem LandCruiser, da hat der Sandsturm
das Vorderachsgehäuse bis auf den Stahl
blank geputzt.

GRuß aus der Zone

[roman-911]

so viel Fantasie kannst du gar nicht entwickeln!!

o.k. Du hast gewonnen.
es gibt wirklich praktisch keine daten aus dem netz zum thema.
ich hab´s jetzt auch mit französich, englisch und sogar arabisch probiert, die informationspartikeldichte ist einfach klein.


hast Du es schon mal mit einem ähm... sagen wir mal naiven anruf bei mann + hummel etc. versucht ?
"hallo ich studiere geologie und brauche für remote research und feldversuche (magisterarbeit) in der wüste gobi ein absolut zuverlässigen luffi..." weil ich sonst angst habe zu verrecken...

habe gestern eine mähdrescher gesehen, der sich seinen eigenen staubsturm geschaffen hat. vom mäher nix zu sehen, nur viel staub...vielleicht geht bei den landwirtschaftlichen zulieferern was?
man muss wohl mehr aufwand betreiben...das internet hat auch seine grenzen...


grüsse roman

p.s.: bin neugierig, warum eigentlich, bislang haben doch die gängigen"hausmittel" a la massenware auch gereicht? oder?

grüsse roman

[Udo]

Du fragtest konkret nach wissenschaftlich belastbaren Aussagen.

Es gibt eine Doktorarbeit (<= link) zur Frage der Staubfahnen hinter Fahrzeugen. Wie ich vermutet hatte wird dort mehr behandelt als nur das Kernthema und so finden sich auf Seiten 82 bis 84 Messungen in der Böenwalze eines Gewitters, aufgenommen in einem Wüstengebiet in Arizona. Dort ist auch ein Überblick über die zu findenden Partikelgrößen dargestellt. Man kommt dort zwar zu Partikeldichten von über 50mg/m³, allerdings ist das vier Größenordnungen entfernt von 300g/m³.

Ich habe den Artikel nur sehr grob überflogen, kann mir aber vorstellen, daß er dir hilft. Inwieweit die Partikeldichte in einem Sandsturm von der in einer Böenwalze abweicht entzieht sich allerdings meiner Kenntnis. Ich würde schätzen, da ist ein Faktor bis maximal 10 drin, also bis zu 500mg/m³ im Sandsturm.

Hoffe es hilft dir,

Grüße Udo

[roman-911]

allerdings ist das vier Größenordnungen entfernt von 300g/m³

...ich denke mal dass filly wohl 300mg gemeint hat.
aber vielleicht sagt er selbst noch was?

grüsse roman

p.s.:
@Mobert Du sagst aber schon bescheid wie´s ausgegangen ist?

[Mobert]

jepp.. genau diesen Aufsatz hab ich als Grundlage genommen.
Ich denk mal, damit ist das Thema 'Staubbelastung' ganz gut abgedeckt. Was dann in Höhen unter einem Meter mit dem aufgewirbelten Sand passiert ist vermutlich eh nicht relevant wenn die Ansaugung etwas höher liegt.

Dank euch für due Hilfe!
Robert

[Udo]

@Roman denke ich nicht, denn der Unterschied zwischen 100mg und 300mg ist ja nicht erheblich.

Aber überschlagen wir das Ganze doch mal:

Sand hat eine Dichte von etwa einer Tonne pro Kubikmeter.

Die Luft kommt auf 1,3kg/m³.

Nehmen wir mal an, der Wind bläst mit 100m/s, damit hätte er eine Schubkraft von 130 kg/(s*m²)
Richtig, das bläst einen schon aus den Pantoffeln.

Okay aufgrund einer Druckgradientenkraft kann man nun von der Oberfläche Material hochtragen. Der Wind muß also dem Sand kinetische und potentielle Energie zuführen, was dazu führt, daß er den Sand "trägt".

.
.
.

Junge das wird eine längere Rechnung. Sorry Mobert, da hab ich keine Zeit für im Moment. Die Frage beim Sandsturm, danach würde ich als nächstes googeln, ist die Sättigung der Luft. Man kann davon ausgehen, daß die Luft im starken Sandsturm vollständig gesättigt ist. Also daß genau die Menge an Partikeln in der Luft ist, die abhängig von der Windgeschwindigkeit getragen werden kann. Das gibt dir schon mal eine obere Abschätzung.


Grüße, Udo

[Mobert]

längere Rechnung. Sorry Mobert, da hab ich keine Zeit für im Moment

...wir wollen aus dem Thema ja auch keinen 'Mitnahmestapler' machen!

Danke für die Hilfe!

[Filly]

...ich denke mal dass filly wohl 300mg gemeint hat.

Ich habe sehr wohl 300 g/m³ gemeint. Aber wie gesagt bin ich von Industrietrocknern ausgegangen, durch die Luft geblasen wird.

Ein Fahrzeug wird hinter sich keine 300 g/m³ aufwirbeln, weil die Zeit des Windeinflusses zu gering ist. Das Fahrzeug fährt ja weiter. Das ist also kein Sandsturm. Unter Sandsturm verstehe ich einen starken Wind in der Wüste, der Zeit hat sich des Sandes auf dem Boden zu bemächtigen.

Es heisst, daß die Fahrzeuge von Rommels Wüstenverein nach einiger Zeit ausgesehen haben wie sandgestrahlt und deshalb alle rostfarben waren.
Also Frage an die Wüstenfahrer: Ist euer Unterboden nach einer Wüstentour gesandstrahlt?
Wenn nein, dann ist ein fahrendes Fahrzeug nicht mit einem Sandsturm zu vergleichen.

Also bitte die Problemstellung exakt definieren: Wollt ihr den Staubgehalt bei Konvoifahrt wissen oder den bei einem Sandsturm?

Christoph

[roman-911]

Ich habe sehr wohl 300 g/m³ gemeint.

hi Filly,

es geht um sandsturm. mangels daten muss man halt auf alternativen ausweichen.

Man konnte nur etwa 200 Meter weit sehen. Die Konzentration der Staubpartikel in der Luft betrug 11 Milligramm pro Kubikmeter, 40 mal soviel als durchschnittlich.

wenn die Konzentration des Staubs in der Luft pro Stunde und Kubikmeter mehr als 800 Mikrogramm beträgt. Für die Hauptstadt wurden 1124 Mikrogramm gemessen, in der Gangwon-Provinz sogar fast 2000 Mikrogramm

diese beiden zitate betreffen sandstürme in china.
11 mg /kubikmeter = 40 fache konzentration.
bei 300 mg wäre das die ~1100 fache konzentration des normalzustandes.

deshalb hatte ich vermutet dass du evtl. eine einheit verrutscht bist.
praktisch alle daten die ich gefunden habe bewegen sich im mg-bereich.

grüsse roman

[MUSKOLUS]

habe gestern eine mähdrescher gesehen, der sich seinen eigenen staubsturm geschaffen hat. vom mäher nix zu sehen, nur viel staub...vielleicht geht bei den landwirtschaftlichen zulieferern was?

Bei landwirtschaftlichen Maschinen ist das etwas anders. Hier geht es um grössere Partikel als Sand (Pflanzenreste). Ein guter Mähdrescher hat deshalb vor dem Kühler eine rotierende Absaugeinrichtung welche die Partikel von einem großen Metallsieb von außen mit einer Art Staubsauger wieder entfernt. Dahinter ist dann das gröbste schon mal raus.
In der DDR hat man an manchen Maschinen einen Kühlventilator mit Schubumkehr eingebaut. Lässt die Kühlleistung nach, wird die Drehrichtung des Lüfters mal kurz umgekehrt und er bläst nach außen. Auch dadurch wird das große "Sieb" außen wieder frei.
Feine Partikel bleiben für den Luftfilter aber immer noch ein Problem. Hier werden meist trockene Filter verwendet die die Luft nach der "Grobreinigung" des Kühlers ansaugen und manchmal trotzdem mehrmals am Tag ausgeblasen werden müssen. Zyklone sind natürlich üblich. Und inzwischen auch immer mehr innovative Reinigungssysteme die teilweise durch Unterdruck den Dreck wegleiten.
Powercore
Ich kann mir vorstellen dass das auch was für den LKW ist. Claas verwendet es.Link Seite 29!

Andreas

[Landei]

Habe den Thrät erst jetzt entdeckt. Gibt es eigentlich schon abschließende Erkenntnisse, oder müssen wir jetzt alle mit Halbwissen sterben?

Und noch eine Bemerkung:

Unsere Vorstellungen von "Sandsturm", der uns das Frühstücken vor dem Auto neulich in Libyen/Island/ St. Peter Ording vermiest hat, sind wohl reichlich naiv.

Bei nachfolgendem Bild scheidet wohl die mg/m3 Fraktion aus.

http://www.bmlv.gv.at/ausle/eufor_tscha ... m_2206.jpg

@ Mobert

Welche Definition hatte eigentlich der Auftraggeber von "Sandsturm"? Dachte er an einen Badestrand oder eine Sandwüste?

Bei dem Bild (im Netz kursieren einige imposante Kurz-vor-dem-Sturm Bilder) kann ich mir ohnehin vorstellen, dass alle nicht lebensnotwendigen (im engsten Sinne des Wortes) Aggregate abgestellt werden. Da ist dann eher Koran- oder Bibelfestigkeit angesagt, als weiterzufahren oder weiterzuarbeiten.

Jochen

P.S. der Claas Link hat mir schwer imponiert. Da ist ja ein Airbus Cockpit richtig übersichtlich. Die paar Hebel an meinem Hanomag Trecker konnte ich damals nach ein paar Minuten beherrschen aber bei solch einem Cyper-Space Schlepper?? Hochachtung vor den 16 jährigen Dorflümmeln, die damit rumtreckern (bis Tempo 40, ich weiß).

[Krusty]

Bei Cummins gefunden:

Die untenstehenden Testergebnisse wurden unter
Umgebungsbedingungen mit hohem Staubanteil gemessen (200 mg/m3).
Getestete
Filter Wirkungsgrad Staub im Motor
Filter 1 99,0% 2,0 Gramm/h
Filter 2 99,5% 1,0 Gramm/h
Filter 3 99,6% 0,8 Gramm/h
Filter 4 99,7% 0,6 Gramm/h
Filter 5 99,8% 0,4 Gramm/h
Filter 6 99,9% 0,2 Gramm/h

Landschaften der Wüste :

Vorbemerkung zur Bezeichnung von Korngrößen in Geowissenschaften.

Kleiner 2 μm = clay (Ton) überwiegend Tonminerale (Schichtsilikate)
(Ton+Kalkstaub =Löß / Ton+Sand+Schluff =Lehm)

70 μm bis 2 μm = silt (Schluff), überwiegend Quarz + Kalk, Glimmer,
in Wüsten auch Gips

70 μm bis 2 mm = Sand, überwiegend Quarzkörner (+ Alkfspt.)

2mm bis 64 mm = gravel (Kies) = überwiegend Reste des ehemals
anstehenden Gesteins, ( Schotter = ungerundet/techn.
bzw. Flussgeröll!)

64-254 mm = cobble / grösser 254 mm boulder (alles gerundet)

Dünengebiete

Sand hat ein Porenvolumen von etwa 28 bis 45%.
Wärmeleitfähigkeit nur 20% des Werts für dichte Gesteine! (Obwohl Quarz höhere Wärmeleitfähigkeit hat als andere Minerale!)

Hohes Reflexionsvermögen - heizt sich trotzdem stark auf, aber nur an der Oberfläche!

Bewegung des Sands durch Wind:

Reptation = (kriechen) Körner kullern

Saltation = (springen) Körner werden in die Luft geschleudert, beim Aufprall wird ein Teil der Bewegungsenergie durch elastische Verformung wieder in mechanische Energie verwandelt, Rückprall!
Sprunghöhe zu Sprungweite ca. 6 : 1

Suspension = Feinanteile (unter 0,1 mm ) werden durch Stürme über grosse Entfernungen transportiert
(Wurde erst 1941 von Bagnould richtig beschrieben, saltation bewirkt 75-80% der Transportrate.)
Diagram Windgeschw. versus Korngröße für Beginn des äolischen
Transports

Masse pro Zeit und Fläche versus Windgeschw.

Bei ca. 5m/sec (18 km/h) setzt Sandbewegung ein -

Rippelmarkenbildung - Ab etwa 13 - 14 m/sec. werden Rippelmarken eingeebnet.

"Sandsturm" setzt bei ca. 15 m/sec.(ca. 54 km/h) Windgeschw. ein, optischer Eindruck ist eher ähnlich Bodennebel = gelblich wogende Fläche in 0,30 bis etwa 1,20 m Höhe, darüber oft blauer Himmel, aber Bodensicht Null! - Stärkste Abrasion in ca. 40 cm Höhe.
Staubsturm eher in Wüstenrandgebieten, Sichtweite unter 1 km

klick

Experimentelle Untersuchungen zur Entstehung und
Ausbreitung von Staubfahnen hinter Kraftfahrzeugen

[Landei]

Schönen Dank für die nette Sonntagslektüre!

Senfmodus an:

Der Begriff "Sandsturm" ist wohl ein ungeschützer Begriff, oder wie uns Effi sagt "ein weites Feld".
Wenn im "Sandsturm" an der Askia dabei auch noch die Bimssteine durch die Luft segeln, dann wird da locker der dreistellige Grammbereich erreicht. Bei antropogenen "Sandstürmen" hinter Fahrzeugen -die Auswirkungen in diesem Zusammenhang heißen mittlerweile 'toyotarization' - kommt es "nur" zu Belastungen im mg Bereich.
Entscheidend wäre also ein Diagramm, in dem für jede Korngröße das Gewicht pro Kubikmeter abgebildet wird. Das müsste dann wohl auch die Ursprungsfrage gewesen sein.
Da liegt dann wohl noch das Potential für eine Doktorarbeit.
Senfmodus aus.

Als Filter für die fliegenden Bimssteine reicht übrigens die Kühlermaske

Jochen

[makabrios]

Schönen Dank für die nette Sonntagslektüre!


Entscheidend wäre also ein Diagramm, in dem für jede Korngröße das Gewicht pro Kubikmeter abgebildet wird.

...die fliegenden Bimssteine ...

Hallo,
welche Korngröße und welches Gewicht/m³ schlägst du denn so für einen Bimssteinsturm vor?

Gruß
MAK