Тиск, витрата, швидкість води - Форум Softpedia
Допоможіть мені з деякими формулами, поясненнями, s.a.m.d. щоб визначити швидкість води через чорну штрихувану секцію на зображенні нижче.
Отже: ми маємо таз із формою напівконуса із зазначеними розмірами (радіус = 10м, висота конуса або довжина тазу, в моєму випадку = 100м).
об'єм води = об'єм конуса/2 = pi x r 2 x h/6 = 5233 м3
ділянка (виведена чорним кольором), через яку тече вода = 0,01кв
Ну, скажіть, будь ласка:
- який початковий тиск води в цій точці скидання (якимось чином це стосується гідростатичного тиску, і що в нашій ситуації дорівнює 1 бар?) ?
- що є початковою швидкістю води ?
Вкладені файли
швидкість не скрізь однакова?
Відредаговано MarianG, 21 березня 2013 - 18:01.
Ну, я можу дізнатись про течію, лише якщо знаю швидкість води, яка мене цікавить.
Я не думаю, що швидкість води однакова, тобто я підозрюю, що якщо ділянка буде вищою, швидкість течії води буде нижчою, тоді як якщо секція нижчою, швидкість води буде вищою, в умовах подібного тиску.
У будь-якому випадку, коли ти кажеш, що це саме, про яке значення ти думаєш ?
на виході у вас тиск p = F/площа
тобі p = qgh
q = щільність
Відредаговано MarianG, 21 березня 2013 - 18:23.
Зі співвідношення, яке вказано, я зрозумів, що V - обсяг, але обсяг мене не цікавить, тому що я це знаю.
Мене цікавить швидкість, з якою вода виходить з басейну через цю ділянку 0,01 м2 (100 м2).
Ця швидкість пов’язана з тиском води, але я не знаю стосунків.
Зрозуміло, що якщо вода у басейні досягає 10 м, швидкість через цю ділянку одна, і якщо висота води буде 100 м, то швидкість буде набагато вищою.
Потік також дорівнює S (площа ділянки) x v (швидкість води).
Взаємозв'язок: Q = V/t не допомагає мені з'ясувати швидкість води, або я не знаю, як її знайти.
Я знайшов в інших місцях формулу, а саме:
Це означає, що, наприклад, в умовах, коли в кінці шланга вода закачується 1 бар, => v = радикал 2 x 9,8 x 1 => v = 4,42 м/с
Проблема полягає в тому, що я не думаю, що це стосується мого питання, тому що я не бачу жодного посилання на область ділянки труби/шланга/стоку, або це, безумовно, має значення щодо швидкості води, тобто легко зрозуміти, що якщо біля основи стовбура повний води, у нас є зливний отвір 1 куб. м., вода буде хлипати зі швидкістю, тоді як якщо у нас є отвір 100 куб. м., вода просто буде стікати вниз, вона не буде хлипати зі швидкістю. Я спробував це з пляшкою соку, спочатку зробивши отвір тонким цвяхом, потім набагато товстішим гвинтом, трохи нагрітим на полум’ї печі.
Протопоп, 22 березня 2013 - 10:04, сказав:
Я знайшов в інших місцях формулу, а саме:
v = радикал 2 x g x p
Це означає, що, наприклад, в умовах, коли в кінці шланга вода закачується 1 бар, => v = радикал 2 x 9,8 x 1 => v = 4,42 м/с
Перш за все, зрозуміло, що формула не може бути однаковою, тоді добуток g * p не має сенсу в механіці рідини.
Думаю, ви бачили формулу v = (2 * g * h) 1/2, яку насправді тут можна спокійно використовувати (в результаті чого швидкість становить приблизно 14 м/с). Очевидно, що це відбувається внаслідок узгодження гідростатичного тиску стовпа рідини з динамічним на виході.
Добре, дозвольте висловити свою думку.
Початковий тиск води в місці потоку визначається висотою водного стовпа перед отвором. Отже, 10 метрів води. 1 звичайний бар, наш.
Для потоку:
Розрахунок потоку нестисливих рідин (у випадку води) через отвір проводиться за допомогою закону Бернуллі, який є застосуванням закону збереження енергії у випадку рідин.
Закон говорить, що сума кінетичної енергії (заданої швидкістю та кількістю рідини) та потенційної енергії (заданою тиском та висотою, на якій знаходиться рідина) залишається незмінною.
У фізичному вираженні ми говоримо так:
p/ro + v (квадрат)/2 + g * h = постійна
Щоб допомогти вам, ви можете розглянути, наприклад, два стани: той, що знаходиться на поверхні води прямо там, де знаходиться "основа півтону" (тобто біля отвору); і той, що відразу після дірки.
Для стану 1:
p1 - статичний тиск системи. Оскільки ви перебуваєте на відкритому повітрі, p1 - це атмосферний тиск.
ro - густина води.
v1 - швидкість води, яка, очевидно, дорівнює 0.
h1 - 10 метрів.
Для держави 2:
p2 приблизно такий же атмосферний, так? Тож ви можете їх зменшити.
ро у нас це є, бо це та сама вода
v2 - це швидкість, яку ви хочете
h2 дорівнює 0, тобто ви знаходитесь в основі "фігури" геометричної алеї.
Напишіть рівняння.
Де ми можемо обчислити швидкість v2, якщо ми знаємо, як витягнути квадратний корінь.
g - для невігласів гравітаційне прискорення.
P.S. ваша проблема здається більше проблемою "пастки", оскільки для двох даних, що вимагаються від вас, форма "тазу" не має значення - вона може бути прямокутною, конічною, S-подібною або циліндричною. Важлива лише висота товщі води.
Проблема була б складнішою, якби вас попросили змінити швидкість або витрату води залежно від часу; або як довго ваш резервуар порожній. У цьому випадку вам потрібні деякі інтеграли (залежно від діаметра отвору початковий потік більший або менший; як наслідок, об'єм у півколі зменшується швидше або повільніше; тому висота h зменшується, тому вихідна швидкість поступово зменшується, що зменшує витрату тощо). Але я не буду вдаватися в такі подробиці, тому що я написав занадто багато, і вже пізно.
Однак, сподіваючись, я мав певну допомогу.
Бууун, схоже, ти мене просвітлив, але ще треба буде дізнатись, якщо так.
Вашу формулу (p/ro + v (квадрат)/2 + g * h = константа) я не зовсім зрозумів, але визнаю, що навіть не потрудився зрозуміти, як це випливає з рівняння Бернуллі, я все-таки перевірив результат і за вашою формулою, і він був схожий на той, який я отримав нижче, тому, здавалося б, я зрозумів, як справи.
Починаючи з рівняння Бернуллі:
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 (оскільки тиски p1 і p2 спрощені, ro спрощено, v1 дорівнює 0, h2 також дорівнює 0) =>
10 * 10 = v 2 2/2 =>
v 2 2 = 200 =>
v 2 =
Чи правильно, чи я зробив це з капусти ?
Відредаговано Протопопеєм, 07 квітня 2013 - 13:37.