Lassen Sie mich einen sehr künstlichen Versuchsaufbau erstellen. Nehmen Sie eine Badewanne von der Größe Delawares und hängen Sie sie eine Meile über dem Boden auf. Füllen Sie es mit Wasser (obwohl ich nicht sicher bin, bis zu welcher Tiefe - und es könnte eine Rolle spielen). Ziehen Sie nun den Stecker heraus.
Der Effekt ist, dass Sie einen Wasserfall mit endlosem Wasservorrat hoch über dem Boden haben, und in meiner Idealisierung ist der Wasserstrahl ein beliebig dicker Wasserzylinder.
Die Frage ist, wie schnell bewegt sich das Wasser in der Mitte des Wasserfalls? Offensichtlich suche ich hier keine numerische Antwort, sondern ich möchte nur die Grenzen verstehen. Das Wasser an den Rändern des Wasserfalls unterliegt dem Windwiderstand und erreicht daher schnell die Endgeschwindigkeit. Aber das Wasser in der Mitte des Stroms wird von den Auswirkungen des Luftwiderstands entfernt. Wenn also der Strom dick genug und der Wasserfall hoch genug wäre, wäre die Mitte des Wasserfalls unbegrenzt schnell?
Es wird zB aufgrund der Zähigkeit des Wassers nicht unbegrenzt schnell sein.
Außerdem möchte ich darauf hinweisen, dass Sie den Wasserzylinder nicht haben werden. Wasser wird durch die Schwerkraft beschleunigt, wenn es fällt. Die Dichte von Wasser ist konstant. Der Gesamtdurchfluss des Wassers in verschiedenen Höhen ist ebenfalls konstant. Die Fläche des Wasserquerschnitts wird also kleiner.
Für einen dünnen Wasserstrahl aus einem Küchenhahn reicht die Oberflächenspannungskraft aus, um das Wasser in einem Strahl fließen zu lassen, aber die Dicke des Schreis nimmt ab, siehe hier .
Wenn Sie jedoch den Anfangsradius Ihres Strahls vergrößern, wächst die Wassermasse (~R^2), während der durch die Oberflächenspannungskräfte erzeugte Druckgradient (~1/R) abnimmt. Aus diesem Grund trennt sich der Zylinder ziemlich schnell in mehrere Ströme und schließlich in Tröpfchen.
Die Dicke reicht als Erklärung nicht aus, wenn man als alter Bohrspülungsingenieur spricht. Fließt das Fluid turbulent oder laminar? Ohne ein Rheometer an der Probe zu verwenden und die Eigenschaften Ihrer dicken Flüssigkeit zu kennen, kann die Frage nicht beantwortet werden. Siehe Link, den ich zuvor verwendet habe, der Ihnen dies erklärt und Sie aufklärt, Ihnen aber keine Antwort gibt. Dicke Flüssigkeit wird nicht so durchfließen, wie Sie glauben. Ich glaube, dass eine Ihrer vorherigen Antworten falsch ist. Aufgrund der Flüssigkeitseigenschaften wird nicht das gesamte dicke Wasser mit 32 Fuß pro Sekunde im Quadrat fallen. http://www.drillinghandbook.com/category/engineering-calculations
