Tlak, prietok, rýchlosť vody - Fórum Softpedia
Pomôžte mi s niektorými vzorcami, vysvetleniami, s.a.m.d. na určenie rýchlosti vody cez čierny šrafovaný úsek na obrázku nižšie.
Teda: máme povodie s tvarom pol kužeľa, s vyznačenými rozmermi (polomer = 10m, výška kužeľa alebo dĺžka povodia, v mojom prípade = 100m).
objem vody = objem kužeľa/2 = pi x r 2 x h/6 = 5233 m3
úsek (čierno vyliahnutý), cez ktorý preteká voda = 0,01 m2
No, povedz mi, prosím:
- aký je počiatočný tlak vody v tom mieste vypúšťania (nejako to je o hydrostatickom tlaku a čo je v našej situácii rovnaké s 1 bar?) ?
- čo je počiatočná rýchlosť vody ?
Priložené súbory
rýchlosť nie je všade rovnaká?
Upravené MarianG, 21. marca 2013 - 18:01.
No, prietok zistím, iba ak budem vedieť rýchlosť vody, ktorá ma zaujíma.
Nemyslím si, že rýchlosť vody je rovnaká, to znamená, že mám podozrenie, že ak bude úsek vyšší, rýchlosť prúdiacej vody bude nižšia, zatiaľ čo pri nižšom úseku bude rýchlosť vody vyššia za podmienok podobného tlaku.
Každopádne, keď hovoríte, že to je to, o akej hodnote si myslíte ?
na výstupe máte tlak p = F/plocha
tebe p = qgh
q = hustota
Upravené MarianG, 21. marca 2013 - 18:23.
Pochopil som zo vzťahu naznačeného, že V je objem, ale objem ma nezaujíma, pretože ho poznám.
Zaujíma ma rýchlosť, akou voda opúšťa bazén cez tento úsek 0,01 m2 (100 m2).
Táto rýchlosť súvisí s tlakom vody, ale nepoznám vzťah.
Je zrejmé, že ak je voda v bazéne vysoká 10 metrov, rýchlosť cez tento úsek je jedna a ak by výška vody bola 100 metrov, potom bude rýchlosť oveľa vyššia.
Prietok sa tiež rovná S (plocha úseku) x v (rýchlosť vody).
Vzťah: Q = V/t mi nepomáha zistiť rýchlosť vody, alebo neviem, ako ju zistiť.
Našiel som na iných miestach vzorec, a to:
To znamená, že napríklad v podmienkach, keď je na konci hadice voda čerpaná s 1 bar, => v = radikál 2 x 9,8 x 1 => v = 4,42 m/s
Problém je v tom, že si nemyslím, že sa to týka môjho problému, pretože nevidím žiadny odkaz na oblasť úseku potrubia/hadice/odtoku, alebo to určite záleží na rýchlosti vody, to znamená, že je ľahké pochopiť, že plné vody máme odtokový otvor 1cmp, voda bude tiecť rýchlosťou, zatiaľ čo ak máme dieru 100cmp, voda jednoducho odtečie dole, nebude pretekať rýchlosťou. Skúšal som to s fľašou džúsu, najskôr som urobil otvor s tenkým klincom, potom s oveľa hrubšou skrutkou, ktorá sa trochu zahriala na plameni sporáka.
Protopopeus, 22. marca 2013 - 10:04, povedal:
Našiel som na iných miestach vzorec, a to:
v = radikál z 2 x g x p
To znamená, že napríklad v podmienkach, kde je na konci hadice voda čerpaná s 1 bar, => v = radikál 2 x 9,8 x 1 => v = 4,42 m/s
Najskôr je zrejmé, že vzorec nemôže byť rovnaký, potom produkt g * p nemá v mechanike tekutín zmysel.
Myslím, že ste videli vzorec v = (2 * g * h) 1/2, ktorý sa tu naozaj dá pokojne použiť (výsledkom je rýchlosť asi 14 m/s). Je zrejmé, že to vyplýva zo zhody hydrostatického tlaku stĺpca kvapaliny s dynamickým na výstupe.
Dobre, dovoľte mi povedať svoj názor.
Počiatočný tlak vody v mieste prietoku je daný výškou vodného stĺpca pred ústím. Teda tých 10 metrov vody. 1 bežný bar, náš.
Pre tok:
Výpočet prietoku nestlačiteľných tekutín (v prípade vody) cez otvor sa vykonáva pomocou Bernoulliho zákona, ktorým je v prípade tekutín aplikácia zákona zachovania energie.
Zákon hovorí, že súčet kinetickej energie (danej rýchlosťou a množstvom tekutiny) a potenciálnej energie (danej tlakom a výškou, v ktorej je tekutina) zostáva konštantný.
Fyzicky hovoríme toto:
p/ro + v (štvorec)/2 + g * h = konštanta
Aby sme vám pomohli, môžete zvážiť napríklad dva stavy: jeden na hladine vody priamo tam, kde je „základňa polkónu“ (tj. Blízko otvoru); a ten hneď za otvorom.
Pre štát 1:
p1 je statický tlak systému. Pretože ste vonku, p1 je atmosférický tlak.
ro je hustota vody.
v1 je rýchlosť vody, ktorá je zjavne 0.
h1 je 10 metrov.
Pre štát 2:
p2 je približne rovnaká atmosférická, nie? Môžete ich teda znížiť.
ro máme to, pretože je to rovnaká voda
v2 je požadovaná rýchlosť
h2 je 0, že ste v spodnej časti „tvaru“ geometrickej uličky.
Napíš rovnicu.
Kde môžeme vypočítať rýchlosť v2, ak vieme, ako extrahovať druhú odmocninu.
g je pre nevedomých gravitačné zrýchlenie.
P.S. váš problém sa javí skôr ako problém „pasce“, pretože pre dva údaje, ktoré sa od vás požadujú, nezáleží na tvare „nádrže“ - môže to byť obdĺžnikový, kónický, v tvare písmena S alebo valcový. Dôležitá je iba výška vodného stĺpca.
Problém by bol ťažší, keby ste boli požiadaní, aby ste menili rýchlosť alebo prietok vody v závislosti od času; alebo ako dlho je vaša nádrž prázdna. V takom prípade potrebujete nejaké integrály (v závislosti od priemeru otvoru je počiatočný prietok vyšší alebo nižší; v dôsledku toho sa objem v semikone zníži rýchlejšie alebo pomalšie; preto sa zníži výška h, takže výstupná rýchlosť postupne klesá, čím sa znižuje prietok atď.). Ale nebudem sa takto rozpisovať, pretože som toho napísal už príliš veľa a je neskoro.
Dúfal som však, že mi nejako pomohlo.
Buuun, vyzerá to, že si ma osvietil, ale to sa ešte len uvidí, ak áno.
Nerozumel som celkom tvojmu vzorcu (p/ro + v (štvorec)/2 + g * h = konštanta), ale priznám sa, že som sa ani neobťažoval pochopiť, ako to vyplýva z Bernoulliho rovnice, stále som si kontroloval výsledok a podľa tvojho vzorca a bol podobný tomu, ktorý som získal nižšie, takže by sa zdalo, že som pochopil, ako sa veci majú.
Vychádzajúc z Bernoulliho rovnice:
p 1 + ro * g * h 1 + ro * v 1 2/2 = p 2 + ro * g * h 2 + ro * v 2 2/2 =>
g * h 1 = v 2 2/2 (pretože tlaky p1 a p2 sú zjednodušené, ro je zjednodušené, v1 je 0, h2 je tiež 0) =>
10 * 10 = v 2 2/2 =>
v 2 2 = 200 =>
v 2 =
Je to správne alebo som to urobil z kapusty ?
Upravené Protopopeom, 7. apríla 2013 - 13:37.