Расчет скорости истечения воды

[alex-avr2.livejournal.com]

Всем привет! Прошу помощи в решении гидродинамической задачи.

Есть некая ёмкость с водой, из которой эту воду хочется извлечь, пользуясь законом сообщающихся сосудов. Условная схема процесса показана на рисунке.



Вопрос в том, чтобы рассчитать необходимый диаметр трубы так, чтобы процесс прошел за заданное время.

Порядки величин:
Высота уровня воды H1 - 1.5м
Высота верхней точки трубы(перегиба), относительно конца опущенного в воду H2 около 7-8м
Длина трубы L порядка 30м
Объем воды Q порядка 500-1000 кубометров
Температура воды Т 10 градусов
Труба - ПНД

Как рассчитать скорость истечения воды при такой схеме? Нужно ли опускать правый (на рисунке) конец трубы ниже левого и если да, то насколько?

Заданное время, за которое должен пройти процесс:
-вариант 1 - 2-3 часа
-вариант 2 - сутки

Comments

[vlkamov.livejournal.com]

> вода должна течь самотеком.

Как только выходное отверстие хлебнёт воздуха, самотёк прекратится. Т.е. нужен перекачивальщик.

[alex-avr2.livejournal.com]

С чего бы ему "хлебнуть" воздух?

[vlkamov.livejournal.com]

Не нарисована вода в приёмном водоёме.

[alex-avr2.livejournal.com]

Приемного водоема не планируется — сливаться на склон.

[vlkamov.livejournal.com]

Не будет.

При небольшом диаметре (с палец и менее) поток воды довольно однороден и занимает всё сечение трубы.
При большом диаметре вода стекает в нижнюю часть, а вверху — воздух.

но если на секунду приоткроется входное отверстие — опять воздух, течение тоже прервётся
Сбалансировать же приток-отток, чтобы весь объём трубы был заполнен жидкостью — невозможно.

сделать дыру на нужном уровне

[alex-avr2.livejournal.com]

Ну, может быть при очень больших диаметрах проблема и возникнет, да.

В этом случае можно и организовать "приемный водоем" — например опустить конце трубы в банальную бочку. Или на самом конце заузить сечение.

[vlkamov.livejournal.com]

Отстаётся открытым вопрос: верхний конец всегда полностью в воде

[alex-avr2.livejournal.com]

Верхний — да, уверенно в воде.

[mr-quaternion.livejournal.com]

Я сливал садовым шлангом, диаметром вдвое побольше "пальца", без приемного водоема.

[chieftain-yu.livejournal.com]

Не-не-не.
Подсос воздуха с той стороны даст воздушную пробку в верхней точке и процесс встанет.
Тогда снизу надо делать приемную бочку, скажем - чтобы выходной конец всегда был под водой.

[alex-avr2.livejournal.com]

Спасибо!

Бочку предусмотрим)