О гидродинамике и законе Бернулли.

Bulatos · Сообщение **Bulatos** » 24 фев 2015, 17:15

Anik писал(а):Source of the post Давление жидкости в обозначенной точке: P=\rho gh_{1}, где h_{1} - высота от точки до поверхности жидкости в правом баке.

Признаюсь, не изучил пока формул Торричелли и Бернулли, но эта вроде не может быть правильной. Давление в начале и в конце трубы различным должно быть. Тогда, соответственно, давление в середине трубы также должно зависеть и от высоты воды в левой емкости.

Anik · Сообщение **Anik** » 24 фев 2015, 17:41

Вода по трубе (по рисунку в сообщении 114) течет с постоянным расходом и скоростью. Мы договорились, что рассматриваем идеальную жидкость. Т.е. жидкость движется равномерно по трубе без сопротивления, почему в разных частях трубы давление должно быть различным?
Если труба длинная и сопротивлением, тогда - да!
***Тогда необходима разность давлений на концах трубы, чтобы преодолевать сопротивление движению.

Chelo27 · Сообщение **Chelo27** » 24 фев 2015, 17:51

Anik писал(а):Source of the post Теперь, накроем короб водосброса прямоугольного сечения крышкой по всей длине, получим трубу прямоугольного сечения. Скажите, вода в этой трубе будет продолжать падать с ускорением или её движение по трубе станет равномерным?

Что Вы Anik, всё выламываетесь, всё торгуетесь, всё словчить, подловить хотите, всё с недоговорками? От Вас всё зависит. Как запрягёте так и поедете. Всё на наводящие вопросы напрашиваетесь. Еслли Вы щелястый ящк сделаете у которого по дну вода корытом течет, посмотрите на поток, он в сечении корыто напоминает, в котором воздух так и останется, так ни чего не изменится. Был латок открытый, стал лоток закрытый. А если Вы всёже герметичную прямоугольную трубу сваяете и верхний и нижний конец под воду, как и у круглой трубы поместите, то она как труба и будет работоть. Важно не то, что она круглая или квадратная, Вы это прекрасно понимаете. Вы напрашиваетесь, что бы я сказал, что Вы опять не хотите концы в воду, а Вы потом опять сможете сказать, что этого не говорили. Так оговорите все исходные условия, а потом Вы уже и сам себе ответить сможете. Ну и какие они у Вас будут.
Давеча вон заявили, что в трубу воду не подсасывает, а чего она в трубу стремится так и не сказали. Сосёт и ещё как сосёт, так сосёт своим "объёмом-массой, что много энергии на разгон нового объёма воды затрачивает, что даже сила тяжести не может её разогнать выше некотогого предела, за счет перепада давления и сосёт. Можно подумать что вы сифон ни когда не видили. Или ни когда из авто бака через его горло в конистру бензина ненасасывали.

ALEX165 · Сообщение **ALEX165** » 24 фев 2015, 18:18

Anik писал(а):Source of the post Для наклонной цилиндрической трубы вода будет течь в ней не с ускорением g. Появится множитель $g\cos \alpha$ , где $\alpha$ - угол между вертикалью и осью трубы.

Аник, вы такую бредятину сознательно изобретаете, или просто брякаете первое, что взбредёт в голову?

Anik · Сообщение **Anik** » 24 фев 2015, 18:20

Вы не ту картинку привели. Вот картинка водосброса на СШГЭС.

Видите там сверху козырёк, и вода полностью занимает входные отверстия водосброса и никакого подсоса воздуха там нет.
Вот я и предлагаю закрыть короб водосброса от козырька до самого низу трубы. Кстати, зимой это и произошло весь короб был закрыт сверху сплошной стеной льда.
Итак, если короб закрыт и подсоса воздуха сверху нет, то я повторяю вопрос: будет ли вода в таком закрытом коробе падать с ускорением или будет течь с постоянной скоростью, равномерно по всей длине?

Chelo27 · Сообщение **Chelo27** » 24 фев 2015, 20:04

Anik писал(а):Source of the post Видите там сверху козырёк, и вода полностью занимает входные отверстия водосброса и никакого подсоса воздуха там нет.

Вы что не видите, что водосбросы закрыты? Второй чуть,чуть вода просачивается, а в третьем ещё меньше. Только до середины вода досочилась. И пожалуйста чертёж, эскиз, хотябы кортинку, как работает устройство. В Ваших голых словах недостаточно информации для мозгов. .
Здесь уже сверьху, и водв чуть, чуть приоткрыта, но не чётко, увиличение не поможет. Всё равно ни чего неразобрать

zam2 · Сообщение **zam2** » 24 фев 2015, 21:40

Chelo27! ALEX165! Ну чего вы горячитесь? Только тема начала принимать нормальный вид... Ввиду невнятной постановки задачи каждый говорил о своем. А теперь вроде разобрались.

Anik писал(а):Source of the post Препятствия давай уберём, их в нашей трубе нет. Теперь, накроем короб водосброса прямоугольного сечения крышкой по всей длине, получим трубу прямоугольного сечения. Скажите, вода в этой трубе будет продолжать падать с ускорением или её движение по трубе станет равномерным?

Итак, новая модельная задача.

Теперь у нас труба с дырками (перфорированная). Скорость воды на выходе из трубы по-прежнему $\sqrt{2gh}$ . Но теперь по всей длине трубы давление равно атмосферному и, как следует из уравнения Бернулли, чем ниже сечение, тем выше в нем скорость и меньше площадь сечения. Вода движется с ускорением причем $a=g\cos \alpha$ (согласен!).
Теперь будем затыкать дырки по длине трубы. Не будет меняться ничего, так как над поверхностью воды все равно будет атмосферное давление. И только разорвав связь пространства над поверхностью воды с атмосферой (уменьшив размер выходного отверстия или погрузив его в воду), получим другую ситуацию. Давление в трубе повысится, перестанет быть постоянным по длине трубы, оставшийся воздушный пузырь сожмется и будет вынесен потоком воды наружу. Расход воды резко повысится! Так как скорость на выходе останется прежней, но площадь выходного сечения увеличится.
По-моему так.

Anik · Сообщение **Anik** » 25 фев 2015, 05:54

Всё верно. Есть перфорация или нет, воздух всё равно будет поступать в трубу через открытый нижний конец.
Что же произойдёт, если нижний конец трубы погрузить в воду нижнего бассейна? Теперь труба изолирована от атмосферы, но вода в трубе всё равно будет течь с ускорением $a=g\cos \alpha$ . А скорость потока на выходе из трубы останется прежней $v=\sqrt{2gh}$ . Несмотря на то, что ускорение меньше (для наклонной трубы) путь больше, и время движения больше. От того, что нижний конец трубы погружён в воду нижнего бассейна, сил, сдерживающих воду от падения (компенсирующих g) не появилось.
Итак, вода в изолированной от атмосферы наклонной трубе (оба конца погружены в воду), будет продолжать падать с ускорением.
Кто не согласен (и почему)?
***zam2, спасибо за синенькие картинки!

Bulatos · Сообщение **Bulatos** » 25 фев 2015, 06:18

zam2 писал(а):Source of the post погрузив его в воду), получим другую ситуацию. Давление в трубе повысится, перестанет быть постоянным по длине трубы, оставшийся воздушный пузырь сожмется и будет вынесен потоком воды наружу. Расход воды резко повысится! Так как скорость на выходе останется прежней, но площадь выходного сечения увеличится. По-моему так.

Думаю, не так. Картина почти не изменится. Воздух в трубе останется. Chelo27 говорит о "засасывании". Так есть оно, это "засасывание" или нет? Ну, дальше повторяться не буду.
anik совершенно прав.

Anik · Сообщение **Anik** » 25 фев 2015, 11:51

Итак, возражений против того, что вода будет падать в вертикальной или наклонной трубе с ускорением, даже если оба конца этой трубы заглублены в воду, не поступило.
Теперь, некоторые товарисчи утверждают, что вода целиком должна заполнять цилиндрическую трубу постоянной площади сечения. Но, при таких условиях вода может двигаться в трубе как сплошное твёрдое тело, т.е. скорость течения воды в начале трубы должна быть равна скорости течения в конце трубы. Это возможно в случае, если:

вода движется в трубе равномерно, без ускорения, но как мы выяснили вода падает в наклонной трубе с ускорением.
Вода целиком, как твердое тело движется с ускорением, тогда скорость движения воды должна всё время возрастать, как вверху трубы (где приток), так и внизу трубы (где сток). Но скорость вверху трубы не может возрастать неограниченно, вверху трубы, как мы давно договорились, постоянный расход воды.

Это можно сравнить с движением поезда. Скорость движения локомотива должна быть равна скорости движения последнего вагона. Локомотив не может двигаться быстрее последнего вагона, иначе состав начнёт удлиняться. Вот в вязкой струе скорость течения жидкости в конце струи больше, чем в начале, поэтому струя удлиняется и, вместе с тем, утончается. Струя не может удлиняться оставаясь неизменной в диаметре.
Нужно быть идиотом, чтобы этого не понять!

yourdomain.com