Есть ли какое-нибудь уравнение, которое устанавливает связь между давлением и расходом воды?
Т.е. допустим, что за 1 час при напоре 8 мса (метров водяного столба) я получаю 50м3. Что, если (при тех же условиях) я выполню тот же тест, но теперь с 15mca?
Это просто пропорционально?
Скорость воды в области с атмосферным давлением определяется как квадратный корень из разницы давлений по закону Бернулли. Таким образом, если вы увеличите разницу давлений в четыре раза, вы получите вдвое большую скорость.
Это не точно, потому что по мере того, как вода заполняет ваш контейнер, если только она не поступает с самого верха, накапливающаяся вода создает противодавление.
Закон состоит в том, что при динамическом движении жидкости кинетическая энергия воды, выходящей на единицу массы, которая составляет половину квадрата скорости, равна потере потенциальной энергии вершины воображаемого водяного столба высотой h на единицу масса, гх. Значит скорость на выходе:
Точно так же, как если бы вы сбросили воду с вершины воображаемого столба в точку, где вы выпустили воду, и ответ не зависит от того, есть ли у вас давление, создаваемое столбом, как я представил выше. Этот ответ сохраняет энергию, так как вода исчезает сверху и появляется снизу, двигаясь с такой же скоростью, как если бы вы сбрасывали ее сверху колонны.
Все, что объяснил/написал Рон, можно извлечь непосредственно из уравнения Бернулли.
Скажем, если у вас есть огромный открытый контейнер с маленьким отверстием на дне, у вас одинаковое (атмосферное) давление на обоих концах. Па и скорость воды в верхней части контейнера пренебрежимо мала , вы получаете выражение
где - высота водяного столба.
Связь между высотой водяного столба и давлением в сосуде можно получить и из уравнения Бернулли, приняв , который дает
так что в основном скорость пропорциональна квадратному корню перепада давления!!! и есть еще одно уравнение, которое говорит Q = V x A, где Q — объемный расход, V — скорость потока, а A — площадь поперечного сечения!
Алан Роминджер
Рон Маймон