Задача по физике

oi06

Если ошибся разделом, перенесите пожалуйста.
Есть горизонтальная труба, по которой течет вода с постоянным давлением и расходом.
В первом варианте к трубе присоединили одну тупиковую трубку, во втором кольцевую трубку. В первом и втором вариантах у этих трубок есть отверстия.
Вопрос: при прочих равных (одинаковый диаметр труб и отверстий, одинаковое давление и расход) у вытекающей из отверстия воды в данных вариантах будут разные показатели? или во втором варианте напор у вытекающей трубы (или расход) будет больше?

IKarbovsky

Закон Бернулли, одинаково.

mtk79

Не-ет, зачем тогда направление воды так тщательно нарисовано?

IKarbovsky

Ну хорошо, давай разбираться. В точках 1,2,3 давление одинаковое? Если нет, то почему?

ansav57

Разное. Из того же закона Бернулли :)
И это даже если принять жидкость идеальной, о чём в условии задачи ничего не сказано.

ansav57

при прочих равных (одинаковый диаметр труб и отверстий, одинаковое давление и расход)
Я не понимаю этих условий. О каком давлении идёт речь, о каком расходе?
А что если при одинаковом давлении получается разный расход? ;)

oi06

В горизонтальную трубку подается вода, например 1 л/с, давление одинаковое.
из отверстий в первом и втором варианте также вытечет 1л/с?
Диаметр отверстий меньше чем диаметр трубок.

lebuhoff

Конечно, я не специалист по гидродинамике, но предполагаю, что вопрос сформулирован слишком обще.
Например, если принимать идеализированный случай, то оба варианта равнозначны.
Однако на практике возникает куча ньюансов с течением реальной жидкости в трубах - хотя бы режим может быть ламинарным или турбулентным, что многое меняет.
На мой взгляд тут проще "в лоб" загнать все желаемые параметры в CFD-модель и численно посчитать (по работе, например, я пользуюсь COMSOL, но он платный).

ansav57

Хочешь сказать, что в идеализированном случае от сечения отводящей трубы ничего не зависит?

oi06

Могу задать вопрос по другому.
Примем что выходное отверстие в двух вариантах одинаковое. Нам нужно чтобы из этого отверстия выллилась вода в колличестве 1л/с. В горизонатльную трубу воду подает насос. Вопрос: в первом и втором варианте характеривстики у насосов будут одинаковыми?
Вопрос имеет правктическое значение. В сантехнике например специально кольцуют водопровод (как в варианте 2) чтобы понизить характеристики насоса. А в специализированной программе при установке галки на кольцевой трубопровод требуемое давление для насоса снижается.
Вот мне и интересно, на чем основан этот эффект и правильно ли применяется такое техническое решение.

ansav57

Вот мне и интересно, на чем основан этот эффект
На уменьшении гидродинамического сопротивления за счёт увеличения эффективного сечения потока.
Правильность применения, очевидно, нужно решать в каждом конкретном случае.

natunchik

Почему же одинаково?
Как я по рабоче-крестьянски понимаю: в первом случае вода течёт мимо дырки быстро, давление сквозь плоскость дырки маленькое, вытекает не очень быстро.
Во втором случае вода течёт по отводной трубке медленней (потому что в сумме течёт так же, по куску центральной между отводами тоже течёт медленней если что поэтому давление больше и вытекает быстрее.
Но это всё, как я понимаю, дичайше опирается на предположение что вытекающая из системы вода представляет собой незначительную часть потока в системе. То есть в первом случае дырка сравнительно маленькая, во втором случае если диаметры отводов такие же, как дырка в первом случае, то там дырка маленькая в квадрате (и вытекает из неё поэтому дофига меньше воды).
Если например считать что размеры всех трёх дырок одинаковы в третьем случае, и по-прежнему пытаться применить закон Бернулли, то получается немного майндфак, что поток через первую пару дырок меньше, чем вытекает через третью, откуда там лишняя вода берётся-то?
Ну вот не надо его применять когда размер дырки сравним с размером трубы через которую течёт жидкость.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: