Flüssigkeitsfluss um das Rohr herum, über das Ende des Rohrs

Da das Innenrohr an einem Ende verschlossen ist, kann es keine mittlere Strömungsgeschwindigkeit durchströmen und somit auch kein Druckgefälle entlang seiner Länge. Bei einem stetigen Durchfluss würde ich also erwarten, dass im Rohr kein Durchfluss vorhanden ist und sein Druck sich mit dem statischen Druck des äußeren Durchflusses an seinem offenen Ende ausgleichen sollte. Ich würde also nicht erwarten, dass der Fluss in diesem Fall besonders interessant ist.

Es ist möglich, dass Sie aufgrund von Turbulenzen in der äußeren Strömung einige ungleichmäßige Resonanzeffekte (Vibrationen) im Innenrohr bekommen, aber das wird etwas subtiler/komplizierter und wäre ohne einen Labortest oder eine CFD-Simulation schwer zu bestimmen .

Die Konstruktion und der Flüssigkeitsfluss ähneln einem umgekehrten Pitot-Rohr . Lassen Sie uns Punkte von rechts nach links als bezeichnen$1$,$2$Und$3$entsprechend den geschlossenen und offenen Enden des orangefarbenen Rohrs bzw. ganz links vom offenen Ende des orangefarbenen Rohrs. Wir nehmen an, dass die Struktur, die das orangefarbene Rohr umhüllt, ausgehend vom Punkt nach links identische Querschnittsfläche hat$2$.

Wir analysieren nun die Strömung innerhalb und außerhalb des orangefarbenen Rohrs, wenn die Flüssigkeit anfänglich vom Punkt bläst$1$darauf hinweisen$3$. Tatsächlich ist die Bernoulli-Gleichung eine Gleichgewichtsgleichung und sollte nicht auf den zeitveränderlichen Fluss angewendet werden, den wir analysieren, wir werden diese Annäherung anwenden. Verwenden der Bernoulli-Gleichung$p_3 + \frac{1}{2}\rho v_3^2 = p_2 + \frac{1}{2}\rho v_2^2$für den Fluss innerhalb der Struktur (außerhalb des orangefarbenen Rohrs), während Sie dies beachten$v_3 < v_2$Aufgrund der Massenerhaltung haben wir das$p_2 < p_3$. Weiter für die Strömung im orangefarbenen Rohr$v_1 = 0$so dass$p_2 + \frac{1}{2}\rho v_2^2 = p_1$. Deshalb,$p_2 < p_1$. Das bedeutet, dass die Luft zunächst von Punkt nach links in das orangefarbene Rohr strömen würde$1$darauf hinweisen$2$. Anschließend gleicht sich der Druck in der orangefarbenen Säule aus$p_1 = p_2$Beenden jeglicher Motivation für das Auftreten des Flusses.