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die "optimale Wicklung" berechnen?

#1 von Rollmops , 10.05.2013 00:50

Hallo,

mich beschäftigt seit geraumer Zeit eine Frage:
Ist es möglich die optimal Wicklung für Selbswickelverdampfer zu berechnen?

Was soll der Quatsch?

Ich möchte mal an Hand folgender Beispiele die Problematik aufzeigen.
1. Beispiel:
Man macht aus einem Kanthaldraht mit 1,0 mm Durchmesser eine Wicklung mit 2,0 Ohm.
Man bekommt dabei eine riesig lange Wicklung.
Die entstehende Dampfmenge ist aber minimal. Warum?
Die zugeführte Energie verteilt sich auf die gesamte Drahtlänge. Somit wird der Draht gerade einmal handwarm – was nicht ausreicht um das Liquid auf seine Verdampfungstemperatur zu erhitzen.

2. Beispiel:
Man macht aus einem Kanthaldraht mit 0,1mm Durchmesser eine Wicklung mit 2,0 Ohm.
Man bekommt dabei eine sehr kurze Wicklung.
Die entstehende Dampfmenge ist aber auch nicht maximal, da die Fläche der Wicklung zu klein ist.

Das Optimum liegt also irgendwo dazwischen. (bezogen auf die Dampfmenge)

Natürlich ist für den Einen der Flash und für den Anderen der Geschmack wichtiger.
Wenn man aber erst einmal die optimale Wicklungslänge für die maximale Dampfmenge kennt kann man diese dann leicht an seine persönlichen Vorlieben anpassen.

Ich denke, das mittels Extremwertberechnung diese Aufgabe lösbar sein sollte. Allerdings habe ich keine Ahnung wie das geht.

Was haltet ihr davon?


 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#2 von hsvtermi , 10.05.2013 01:16

Dann müsstest du es aber auf einen bestimmten Verdampfer beziehen und dann ist's auch fast unmöglich weil der eine mehr Flash mag der andere wenig,wie viel Nikotin,welche Basis und und. Kannst das für dich selbst bestimmen aber für die Allgemeinheit finde ich nicht.



 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#3 von hsvtermi , 10.05.2013 01:23

Ganz gut finde ich diesen Kommentar aus dem Bulli Wiki>>
3.5 Die Wickel Leitsätze
Wickelleitsätze aus dem Forum Thread von Samtpfote und Alex´s Beschreibung

Es gibt drei Variablen: Drahtlänge, Faseranzahl und Abstand zwischen Faser und Draht, die auf unser Endergebnis einwirken. Diese drei Variablen kann man nicht über einen gewissen Wert hinaus erhöhen. Man merkt an folgenden Punkten, wenn eine Variable zu hoch ist:
• Es schmeckt metallisch -> Abstand zwischen Draht und Faser ist zu groß / Der Draht fängt an einer Stelle an zu glühen
• Es schmeckt zwischendurch kokelig -> Abstand zwischen Draht und Faser ist zu klein / Die Liquidzufuhr wird an der äußeren Wicklung abgeklemmt – die mittlere Wicklung fängt an, die Faser zu verbrennen
• Es schmeckt so, als ob man das Liquid trinken würde -> Zu viel Faser, respektive, zu viel Liquid an der Wendel – Der Draht ist nicht mehr Lage, das Liquid zu verdampfen
• Nach wenigen Zügen schmeckt es kokelig -> Zu wenig Faser – Es fließt nicht genug Liquid zu der Wendel
• Es kommt kaum etwas raus, oder wenn, dann nur nach langem paffen, jedoch auch weniger -> Draht zu lang – Der Akku gibt nicht genug Spannung ab, um die Drahtlänge noch zu “befeuern”.
• “Ich konnte gerade meine Lungenflügel sehen”
oder
“Mein Dampfgerät hat mir gerade die Hand weggesprengt” -> Zu wenig Draht führt zu einem Wahnsinnsflash oder schließt den Akku kurz, der im ungünstigen Fall explodiert.
[…] Man kann die Leitsätze allerdings noch etwas weiterspinnen, wenn man jeweils eine Variable mehr hinzunimmt, davon ausgehend, dass man es mit den Variablen nicht übertreibt:
• Viel Draht + viel Faser + großer Abstand = Sanfter Flash + deutlicher Geschmack + deutlicher Dampf
• wenig Draht + wenig Faser + kleiner Abstand = starker Flash + wenig Geschmack + viel Dampf
• wenig Draht + viel Faser + großer Abstand = deutlicher Flash + viel Geschmack + deutlicher Dampf
• wenig Draht + viel Faser + kleiner Abstand = deutlicher Flash + viel Geschmack + recht viel Dampf
• und so weiter.



 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#4 von GeneralGummibär , 10.05.2013 01:23

Vielleicht mal Watt/Draht-Oberfläche wenn du damit spielst könntest, könntest du sicher einen Wert ermitteln und den mit den Erfahrungen abgleichen.



 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#5 von Manni Gfaltig , 10.05.2013 01:26

Ein pysikalisches Model kann ich dir nicht anbieten, aber noch ein paar Denkanstöße.

Zu der reinen Wicklung (Coil) kommt natürlich noch die Glasfaser (Querschnitt) die letztendlich dafür verantworlich ist das zu verdampfende Liquid auch zur Wicklung zu transportieren und vorzuhalten, genauso wie die Leistung mit der die Wicklung betrieben wird, das Liquid (PG/VG Verhältnis) und der Luftstrom durch die Wicklung.

Genauso macht es einen Unterschied ob man dicht beieinander wickelt oder weiter auseinander. Ich denke das sind genug Faktoren um zu erkennen das dieses Problem nicht mit einer einfachen Formel zu lösen ist - aber durch einfaches Ausprobieren kann man mit etwas Erfahrung, die du ja unbestritten hast, schnell zu guten Ergebnissen kommen.



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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#6 von Rollmops , 10.05.2013 15:34

Zunächst erst einmal vielen Dank für eure Beiträge. Natürlich habt ihr Recht wenn ihr sagt das so eine Formel nicht einfach wird da viele Faktoren beachtet werden müssen.

Man kann aber zunächst erst mal einfach an die Sache herangehen in dem man erst mal nur die Dampfmenge betrachtet. Der Flash und der Geschmack kommt später.

Wie muss die Wicklung sein um mit einer bestimmten Menge Energie die maximale Menge an Dampf zu erzeugen?

Welche Faktoren spielen dabei eine Rolle?

-das Liquid (PG/VG Verhältnis)?
Die Siedetemperaturen von PG, VG und H2O sind bekannt. Somit lässt sich der Siedepunkt des Gemischs berechnen. Nikotin und Aroma kann man vernachlässigen.

-Der Luftstrom?
würde ich erst mal vernachlässigen

-Abstand der Wicklung zur Glasfaser?
möglichst straff gewickelt ohne die GF ab zuschnüren

-Abstand der Windungen untereinander?
Keine Ahnung

-Oberfläche des Drahtes?
ist von Bedeutung und muss in die Formel

-Temperatur des Drahtes?
ist von Bedeutung und muss in die Formel

-Menge an Liquid / Durchmesser der Glasfaser?
ist von Bedeutung und muss in die Formel

-Wieviel % der Drahtoberfläche kommt mit dem Liquid in Berührung?
ist von Bedeutung und muss in die Formel

-Dampfdruck?
Steht im Zusammenhang mit dem Siedepunkt

-???

Fehlt noch was?

Die Menge des Liquids bereitet mir noch Kopfschmerzen. Dazu habe ich noch keine richtige Idee.





So, jetzt habe ich noch ein Rätsel für Euch:

Ich habe in meinem Odysseus / Ithaka eine Wicklung auf 2x 3mm GF.
Nun habe ich bei meinem zweiten Odysseus / Ithaka die gleiche Wicklung auf nur 1x 3mm GF gemacht. Die zweite 3mm GF habe ich dann auf die Drahtwicklung gewickelt, so daß die Drahtwicklung nun komplett von Glasfaser umschlossen ist.
Ich habe also in beiden Verdampfern die gleiche Wicklung und die gleiche Menge Glasfaser.

Was glaubt ihr wie sich die Dampfmenge beider Verdampfer unterscheidet?


PS: hsvtermi, Glückwunsch zum 5000sten Beitrag!


 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#7 von GeneralGummibär , 10.05.2013 15:40

Versteh ich nicht :D (dein Rätsel ;) )
aber die luftmenge ist ein großer Faktor!
Du müsstest in Luft in Liter pro Sekunde und Verdampftes liquid in Liter pro Sekunde rechnen um das Luft/Liquid Gemisch zu berechnen was im Endeffekt ja die Dampfmenge ausmacht



 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#8 von mijust , 10.05.2013 15:42

Der 2te Odysseus hat mehr Dampf.


Gruß Michael


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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#9 von Rollmops , 10.05.2013 16:03

Ok, ich werde nochmal über die Luftmenge nachdenken.

Jetzt nochmal zu meinem Rätsel:
Zwei gleiche Verdampfer, zwei gleiche Heizdrähte.Je 2 Stück Glasfaser mit 3mm Durchmesser.

Bei dem einem Verdampfer ist der Heizdraht um beide GF-Stränge herumgewickelt. Die GF befindet sich also im Inneren der Wicklung. Außen liegt der Heizdraht also frei. So wie bei 99,9% aller Wicklungen.

Bei dem zweiten Verdampfer habe ich den Heizdraht nur um einen GF-Strang gewickelt. Der zweite GF-Strang wurde seinerseits um den einen Strang mit der Heizwicklung gewickelt. Die Heizwicklung ist nun also Innen und Außen von Glasfaser umgeben.


 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#10 von GeneralGummibär , 10.05.2013 16:18

Also wenn man davon rausgeht das es um die Menge an Drahtoberfläche geht en der liquid verdampft werden kann setze ich Aufbau Nummer 2, allerdings würde mit die zugeführte Luft sorgen machen :D



 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#11 von Manni Gfaltig , 10.05.2013 16:39

Man kann das so gar nicht beantworten. Bei 2Ohm und 3.7V dampft Nr. 1 besser, bei 3 Ohm und 7.4V Nr. 2!

Ich habe versucht das anzudeuten - ein verdampfer ist ein sehr dynamisches System, dadurch läßt sich die eigentliche Fragestellung nicht trivial lösen (Thema Differentialgleichungen).
Was man machen kann ist zu abstrahieren und zB zu berechnen wie lange man braucht um in einem zylindrischen Wegstück das mit Liquid gefüllt ist ein Liquid von Raumtemperatur an den Siedepunkt zu bringen. Man geht dann davon aus das sich die Hitze (der Wicklung) überall über der Zylinderaußenfläche gleich angreift. Dann könnte man einen Grenzwert bestimmen ab dem es kokeln würde wenn zu wenig Liquid transportiert würde.

Aber man hat viele Faktoren außer acht gelassen und einige Sachverhalte stark vereinfacht. Die eigentliche Aufgabe kann man so nicht lösen und vom den herumgewickelten Faserstrang ist man noch weit entfernt. Klar ist das die Hitze sich in alle Richtungen ausbreitet und daher die 99.9% Zylindrischen Wicklungen nicht optimal sind.



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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#12 von Vapor^Tom , 10.05.2013 16:40

Bei gleicher Beheizung (Strom) wird der Dampf wohl im ersten Aufbau besser sein.
Mehr Luftvorbeiführung direkt an der Wendel, Docht wird kompl. erhitzt.
Im 2. Aufbau wird die Wicklung eher "absaufen".


Gruß
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#13 von Manni Gfaltig , 10.05.2013 16:47

Das ist halt die Frage - hat man eine Wicklung die die Liquidmenge praktisch schlagartig auf Dampftemperatur bringt oder muss man dazu 5 Minuten drücken?



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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#14 von Vapor^Tom , 10.05.2013 16:53

Selbst wenn beide Wicklungen 100% gleich sind, aber die Abstände zwischen den Windungen variieren, kann der Dampf schon geringfügig anders sein.
Ich denke eine Berechnung ist fast unmöglich.


Gruß
Tom

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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#15 von GeneralGummibär , 10.05.2013 16:55

Die Größe der Verdampferkammer spielt auch eine massive Rolle :)



 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#16 von Rollmops , 11.05.2013 00:48

Mir raucht der Kopf!
Ich habe in den letzten Stunden mal ein wenig gerechnet.
Obwohl ich noch meilenweit von einer fertigen Formel entfernt bin ist mir doch eines klar geworden.
Ich werde niemals alle Faktoren und deren Wechselwirkungen berücksichtigen können. Somit wird das Ergebnis zu ungenau.

Schade, das wäre der Grundstein für ein Computer-Simulationsmodel für den Verdampferbau gewesen.


Abschließend möchte ich noch von meiner Testwicklung erzählen:
Also, die Wicklung mit der vollständig eingeschlossenen Heizwendel war grottenschlecht.
Erst mit der doppelten Spannung war der Dampf so wie bei der “normalen Wicklung”.

Dieses Ergebnis hat mich so überrascht dass ich die Wicklung ein zweites mal gemacht habe.
Das Ergebnis war allerdings das gleiche.

Mir reichts für heute!
Gute Nacht.


 
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RE: die "optimale Wicklung" berechnen?

#17 von Manni Gfaltig , 11.05.2013 01:13

Die eingewickelte Schnur könnte ein "Luftzugsproblem" haben und die Strecke der herumgewickelten Schnur, die Liquid verdampfen soll ist vermutlich relativ lang, so das einerseits die Wicklung deutlich mehr gekühlt wird als ohne äußere Wicklung und auch der Nachfluss problematisch sein könnte wenn das ganze erstmal auf Temperatur ist.
Ich habe letztens eine Wicklung aus dem ECF von Imeo ausprobiert - eine 3mm Schnur mit Wicklung (Flachdraht/0.7Ohm) und eine 3mm Schnur ohne Wicklung gekreuzt darüber gelegt - das dampft wunderbar, das ist praktisch die Enhanced Version der Pufferwicklung...



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