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

[lazybird-ru.livejournal.com]

Движущая сила тут — давление столба жидкости, т.е. от зеркала до конца шланга. Посчитать так (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D0%B0_%D0%A2%D0%BE%D1%80%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B8_(%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0)).

При течении жидкости будут потери на гидравлическое сопротивление, которые тоже можно посчитать калькулятором. Напр. этим (https://prostobuild.ru/onlainraschet/244-gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda-onlayn.html). Думаю, результат нужно отнять от высоты столба, если величина значительна, затем снова по первой формуле посчитать скорость и снова потери, после пары раз будет плюс-минус попадание в погрешности изготовления) Но если труба с запасом и скорость не так велика, то этими потерями можно пренебречь. Это сразу будет видно при первых отниманиях — если изменения небольшие, то хватит.

Точно считать нет смысла потому, что при работе сифона уровень воды будет падать и все расчеты будут тем менее точны, чем большее падение уровня будет. Поэтому грубо считайте от верха и середины уровня, чтобы понять порядок величин. Точно считать смысла нет.

Пока кажется так, но я не настоящий инженер.