Hoe kan ik de stroomsnelheid berekenen?
Hoi allemaal,
stel ik heb een plas die een in principe oneindig groot is. Nou leg ik een buis met de oppervlakte van bijvoorbeeld 1m2 aan aan de rand van dit water (net onder de waterspiegel, dus de waterdruk is van dat niveau), die uitvloeit in een bassin.
Heeft iemand van jullie een idee hoe ik hievan de stroomsnelheid kan berekenen? Ik kom er niet uit namelijk, ook naar debieten gekeken, maar die kan ik niet gebruiken volgens mij.
Bij voorbaat dank!
-
Vraag volgen
- Delen
-
-
Weet jij het antwoord?
Je kan een gemiddelde stroomsnelheid berekenen m.b.v. de Wet van Hagen-Poiseuille. https://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Hagen-Poiseuille In eerste instantie is dit voor een drukverschil, maar de gemiddelde snelheid kan je hier gemakkelijk uithalen: Vgem = delta P * d^2 / 32 n * L n = de dynamische viscositeit in Pa.s = water (20 °C): 1,002 mPa·s L = lengte in meters = 1 delta P = het drukverschil in Pa = deltaP voor 0,5 m water = 0,05 bar = 5000 Pa d^2 = diameter in meters = 1 Vgem = 5000 * 1 / 32 * 1 * 1 = 156.25 m/s Een vrij hoge snelheid, maar je kan je wellicht voorstellen dat als je een heel meer erachter hebt zitten en een gat van 1 m doorsnee, dat dit best wel mogelijk is. De druk heb ik genomen als een halve meter, het gemiddelde van alle drukken over een diepte van 1 meter. Met als aanname dat de druk aan de andere kant 1 bar is (dus geen water wat blijft liggen. Als er wel water blijft liggen, wordt de delta P wat lager en dus ook de stroomsnelheid. Hopelijk kan je hier wat mee.
Bekijk in eerste instantie de situatie dat er geen wrijving is. De wet van Bernoulli zegt dan dat p/rho + gh + ½v²= constant langs een stroomlijn. Vóór de instroomopening geldt: v=0; h= h1. Aan het eind van de buis geldt: v=v2; h=h2. Het drukverschil (p-waarden, luchtdruk) is nul. g=zwaartekrachtversnelling= 9,8 m/s². Dan volgt: g(h1-h2)= ½v² of v=wortel(2g(h1-h2)). Als we de pijp verkleinen (b.v. tot 50 mm diameter) en het hoogteverschil op 500 mm stellen, leidt deze formule tot v=3,1 m/s. Met wrijving zal dat iets minder zijn. Voor een grote pijp die net onder het wateroppervlak zit is de vraag: wat zijn de waarden van h1 en h2? Dat is veel lastiger, en de eenvoudige formule werkt dan niet meer. Toch zal het hoogteverschil de belangrijkste factor blijven.
Stel zelf een vraag
Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?
