Zusammenhang zwischen Wasserdurchfluss und Druck

Gibt es eine Gleichung, die den Zusammenhang zwischen Druck und Wasserdurchfluss angibt?

Dh Sagen wir, dass ich in 1 Stunde mit 8mca (Wassersäulenmeter) Druck 50m3 erhalte. Was ist, wenn ich (unter den gleichen Bedingungen) den gleichen Test durchführe, aber jetzt mit 15mca?

Ist das nur proportional?

Antworten (3)

Die Wassergeschwindigkeit in eine Region mit atmosphärischem Druck geht als Quadratwurzel der Druckdifferenz nach dem Gesetz von Bernoulli. Wenn Sie also die Druckdifferenz vervierfachen, erhalten Sie die doppelte Geschwindigkeit.

Dies ist nicht exakt, denn wenn das Wasser Ihren Behälter füllt, erzeugt das sich aufbauende Wasser einen Gegendruck, es sei denn, es kommt von ganz oben.

Das Gesetz besagt, dass bei dynamischer Bewegung der Flüssigkeit die kinetische Energie des pro Masseneinheit austretenden Wassers, die das halbe Quadrat der Geschwindigkeit ist, der Verlust an potenzieller Energie der Spitze der imaginären Wassersäule der Höhe h pro Einheit ist Masse, das ist gh. Die Geschwindigkeit am Austritt ist also:

v = 2 G H = 2 P ρ

Genau so, als ob Sie das Wasser von der Spitze der imaginären Säule bis zu dem Punkt fallen lassen, an dem Sie das Wasser herauslassen, und die Antwort hängt nicht davon ab, ob Sie den Druck haben, der von einer Säule erzeugt wird, wie ich es mir oben vorgestellt habe. Diese Antwort spart Energie, da Wasser von oben verschwindet und unten erscheint und sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, als ob Sie es von der Spitze der Säule fallen lassen würden.

...bei hohen Reynoldszahlen
@AlanSE: Dies hängt nicht wirklich von Reynolds Zahl ab - es ist Energieerhaltung und die Strömung in einem großen Rohr hinter der Düse ist normalerweise laminar. Jede Turbulenz tritt normalerweise hinter der Düse auf, aber wenn Sie eine viskose Dissipation in einem Rohr haben, müssen Sie den Energieverlust in der turbulenten Strömung einbeziehen, und die Geschwindigkeit ist die verbleibende Energie.

Alles, was Ron erklärt / geschrieben hat, kann direkt aus der Bernoulli-Gleichung extrahiert werden

1 2 ρ v 1 2 + ρ G H 1 + P 1 = 1 2 ρ v 2 2 + ρ G H 2 + P 2 .

Sagen wir, wenn Sie den riesigen offenen Behälter mit dem kleinen Loch am Boden haben, haben Sie an beiden Enden den gleichen (atmosphärischen) Druck P 1 = P 2 = 1.03 × 10 5 Pa und Geschwindigkeit des Wassers an der Oberseite des Behälters sind vernachlässigbar v 1 ≈ 0 , Sie erhalten Ausdruck

v 2 = 2 G ( H 1 − H 2 ) = 2 G Δ H ,

Wo Δ H ist die Höhe der Wassersäule.

Sie können auch die Beziehung zwischen der Höhe der Wassersäule und dem Druck im Behälter aus der Bernoulli-Gleichung erhalten v 1 = v 2 = 0 , was gibt

P 2 − P 1 = ρ G ( H 1 − H 2 ) ,

v 2 = 2 ρ ( P 2 − P 1 ) = 2 ρ Δ P .

Was ist der Sinn dieser Antwort, wenn sie dieselbe ist wie die von Ron?
Um zu erklären, woher es kommt.
Aber zeigt Rons Antwort das nicht? Vielleicht hat er das später bearbeitet.
Ups, er hat das Gesetz von Bernoulli erwähnt - ich bin ein mieser Leser. Nun, es ist nicht ganz umsonst, wie er es vergisst ρ , die er später hinzufügte.

Die Geschwindigkeit ist also im Grunde proportional zur Quadratwurzel des Differenzdrucks !!! und es gibt eine andere Gleichung, die besagt: Q = V x A, wobei Q der Volumenstrom, V die Strömungsgeschwindigkeit und A die Querschnittsfläche ist!

Zusammenhang zwischen Wasserdurchfluss und Druck
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