Показания манометра холодной и горячей воды

[Solaris86]

wrest в сообщении #1722955 писал(а):

Ну да ладно, что вас волнует-то в этой истории, кроме уравнений Бернулли, чего вы хотите добиться в практической, так сказать, плоскости?

Во-первых, я решил лучше для себя разобраться в гидравлике и применении уравнения Бернулли в жизни.
Во-вторых, я живу на 9 этаже и у нас с напором холодной воды просто ужас, он периодически то пропадает, то появляется, то есть если моюсь в душе тёплом водой, она может резко стать горячей, через пару секунд снова тёплой и так большое количество раз в зависимости от того, как расходуют холодную воду жильцы этажами ниже по моему стояку с холодной водой. Внизу в подвале дома установлена повелительная насосная станция, но это не помогает и я решил разобраться, что можно сделать в этой ситуации, чтобы стабилизировать напоры холодной и горячей воды в квартире, чтобы даже если все жильцы по стояку откроют все краны с холодной водой на максиму ,мне на 9 этаже хавало напора и не было такого трэша с резкими перепадами температуры воды.

[Andrey Lukyanov]

Solaris86 в сообщении #1722974 писал(а):

что можно сделать в этой ситуации, чтобы стабилизировать напоры холодной и горячей воды в квартире

Нужен накопительный бак для холодной воды.

Либо стояк заменить трубой существенно большего диаметра.

[sergey zhukov]

Solaris86
Регулятор давления можно поставить. Давление всегда будет стабильно низким, правда.

Помню, было такое обсуждение.

[amon]

Solaris86 в сообщении #1722633 писал(а):

Давайте разберём ситуацию с позиции уравнения Бернулли:
$p + \rho gh + \frac{\rho v^2}{2} = \operatorname{const}$

Уравнение Бернулли утверждает, что эта величина - не мировая константа, а константа на линии тока. На другой линии тока будет другая константа. Поэтому приравнивать эти константы для потоков воды в разных трубах нельзя.

[Solaris86]

sergey zhukov в сообщении #1722969 писал(а):

А когда вы подстраиваете одинаковый расход, то вы просто кран на том стояке, где давление больше, закрываете сильнее. При этом давление в стояке, понятое дело, остается, как было. Вот у вас и получается: один стояк с высоким давление и менее открытым краном, второй стояк - с низким давлением и более открытым краном. А давление, если его мерить так, как вы измеряете, будет показывать то, что в стояке. А вот если вы будете измерять давление так, как у меня на картинке, то оно окажется одинаковым (при наличии потока т.е. измерять надо при открытом кране смесителя).

Нужно понимать, что давление - это такая вещь, которая при отсутствии потока жидкости равна во всех полостях, которые соединены между собой хоть даже малейшей трещинкой, куда только может просочиться вода (если перепадом высот пренебрегать). Но как только появляется поток, давление во всех полостях сразу меняется. Нужно давление мерить при наличии потока.

А можно это формально как-то формулами выразить?
Поясню. Если я 2 опыта:
1. Манометр на конце шланга для душа, потока воды нет
2. Манометр на трубе (как у вас на рисунке), поток воды есть
то каким слагаемым уравнения Бернулли будут показания манометра в каждом из случаев: $p$, $\rho g h $ и $\frac{\rho v^2}{2}$?
Если ориентироваться на ролик https://www.youtube.com/watch?v=cyk4LHgAaOo и выражаться в терминах напора, то полный гидродинамический напор будет
$H_\text{гд} = H_\text{гс} + H_\text{ск}$
$H_\text{гд}$ - гидродинамический напор
$H_\text{гс}$ - гидростатический напор
$H_\text{ск}$ - скоростной напор, $H_\text{ск} = \frac{v^2}{2g}$
$H_\text{гс} = H_\text{г} + H_\text{п}$
$H_\text{г}$ - геометрический напор, $H_\text{г} = h$
$H_\text{п}$ - пьезометрический напор, $H_\text{п} = \frac{p}{\rho g}$
$H_\text{гс} = h + \frac{p}{\rho g}$
$H_\text{гд} = h + \frac{p}{\rho g} + \frac{v^2}{2g}$
Тогда в терминах давления это будет:
$P_\text{гд} = P_\text{гс} + P_\text{ск}$
$P_\text{гд}$ - гидродинамическое давление, $P_\text{гд} = \rho gH_\text{гд}$
$P_\text{гс}$ - гидростатическое давление, $P_\text{гс} = \rho gH_\text{гс}$
$P_\text{ск}$ - скоростное давление, $P_\text{ск} = \rho gH_\text{ск} = \rho g \frac{v^2}{2g} = \frac{\rho v^2}{2}$
$P_\text{гс} = P_\text{г} + P_\text{п}$
$P_\text{г}$ - геометрическое давление, $P_\text{г} = \rho gh$
$P_\text{п}$ - пьезометрическое давление, $P_\text{п} = \rho g \frac{p}{\rho g} = p$
$P_\text{гс} = \rho gh + p$
$P_\text{гд} = \rho gh + p + \frac{\rho v^2}{2}$
У меня такое предположение:
1. Манометр на конце шланга для душа, потока воды нет. Показание манометра - это $\rho gh + p$
2. Манометр на трубе (как у вас на рисунке), поток воды есть. Показание манометра - это $\rho gh + p$
Верно?

[wrest]

Solaris86 в сообщении #1722974 писал(а):

Внизу в подвале дома установлена повелительная насосная станция, но это не помогает и я решил разобраться, что можно сделать в этой ситуации, чтобы стабилизировать напоры холодной и горячей воды в квартире,

Еще раз! Стабилизировать надо не напоры! Вам нужна стабильная температура смеси, которая не зависит от того, сколько соседей по стояку открыли воду, какое сейчас время года и т.п. Не расход смеси, а именно температура!

У меня была примерно такая задача. Зимой горячая горячее, летом холодная теплее. Давления (в стояках) тоже не слишком стабильное. Стиральная машина может начать отбор холодной воды в неподходящий момент и т.п.

Решение - термостатический смеситель, который регулирует пропорцию расхода горячей воды по отношению к холодной так, чтобы температура на выходе смесителя оставалась постоянной. И забудете вашу проблему как страшный сон.

Есть ещё пара решений:
1. Редуктор давления, который вы настроите так чтобы онтдавал вам давление которое заведомотниже давления в стояке (т.е. он будет срижать давление до какого-то постоянного).
2. Насос(-ы) которые будут насильно выкачивать воду из стояка и таким образом поддерживать давление/расход на постоянном уровне.

Но лучше начать с термостатического смесителя - проще установить, недорого стоит.

Теперь по поводу "гидравлики". Бернулли тут вам не поможет, потому что условия не остаются постоянными. Исправить вы тоже ничего не сможете. Причина нестабильности -- если переходить к аналогии в электротехнике - большое внутреннее сопротивление источника напряжения. Вы подключаете к источнику напряжения нагрузку (открываете кран) и напряжение (давление воды) падает. Параллельно вам к этому источнику напряжен я подключаются другие нагрузки (ваши соседи), плюс между вами и другими нагрузками (соседями) тоже ненулевые сопротивления (заросшие трубы стояка). В итоге ток (расход) скачет при постоянной нагрузке (открытии крана) у вас.

[Solaris86]

Ещё вопрос про гидравлику.

Есть бак, к нему слева подходит труба, по которой подводится вода от некоторого источника. Вода подводится так, что уровень воды в баке остаётся постоянным. От бака права отходит другая труба, которой происходит отвод воды из бака. В эту трубу подключены сначала гидродинамическая трубочка, установленная против течения воды, далее пьезометрическая трубочка, далее ещё одна гидродинамическая трубочка, установленная по течению воды.
Рисунок А - гидростатика. Краны приводящей и отводящей труб закрыты, уровни воды в баке, в пьезометрической трубочке и в обеих гидродинамических трубочках одинаковы по закону сообщающийся сосудов.
Рисунок Б - гидродинамика. Краны приводящей и отводящей труб открыты, уровень воды в баке поддерживается постоянным, течение воды по отводящей труби установившееся. Потерями энергии пренебрегаем. Собственно, вопрос такой: верно ли, что:
1) уровень воды в гидродинамической трубочке, направленной против течения воды, равен уровню воды в баке;
2) уровень воды в пьезометрической трубочке меньше уровня воды в гидродинамической трубочке, направленной против течения воды, на некоторую величину $\Delta h_1$;
3) уровень воды в гидродинамической трубочке, направленной по течению воды, меньше уровня воды в пьезометрической трубочке на некоторую величину $\Delta h_2$;
4) $\Delta h_1 = \Delta h_2$?

[wrest]

Solaris86
P.S. к post1722987.html#p1722987 чтобы было понятно о чём примерно речь :
Смеситель для душа для ванны с термостатом
https://ozon.ru/t/4kBCphi

[Solaris86]

wrest
Я сейчас изучаю тему термостатических смесителей.
А вообще если собрать всё предложенные тут варианты, то получается следующее:
1. Накопительный бак для холодной воды.
2. Стояк заменить трубой существенно большего диаметра.
3. Регулятор давления (редуктор)
4. Термостатический смеситель
5. Индивидуальная повысительная насосная станция для душа (в дополнении к общей повысительной насосной станции, установленной в подвале дома для холодной воды для всех жильцов многоквартирного дома)

[sergey zhukov]

Solaris86 в сообщении #1722993 писал(а):

Ещё вопрос про гидравлику.

Ну а что там сказано, откуда вы эту картинку взяли?

-- 22.04.2026, 18:53 --

Solaris86 в сообщении #1722985 писал(а):

1. Манометр на конце шланга для душа, потока воды нет
2. Манометр на трубе (как у вас на рисунке), поток воды есть

Это два разных оптыта, для каждого из которых должны быть измерены все свои величины: расходы, давления и пр. И не нужно их между собой смешивать.

Уравнениа Бернулли просто выглядит только для идеальной жидкости, в которой нет трения. Если жидкость реальная, вязкая, то в уравнение Бернули нужно вводить падение давления вдоль потока, связанное с потерями энергии на трение. А их не так-то просто вычислить.

Например, все краны, регулирующие расход, потому и работают, что уравнение Бернулли для них не выполняется (в смысле без учета потерь энергии на вязкое трение). Если бы потерь энергии на трение в жидкости в кране не было, он был бы обсолютно бесполезен, как регулятор, т.к. параметры потока жидкости до него были бы абсолютно теми же самыми, что и после него.

-- 22.04.2026, 18:58 --

Solaris86 в сообщении #1722997 писал(а):

Я сейчас изучаю тему термостатических смесителей.

Это хороший вариант.

[Solaris86]

sergey zhukov в сообщении #1722999 писал(а):

Ну а что там сказано, откуда вы эту картинку взяли?

Картинку я сам нарисовал. За основу взято видео https://www.youtube.com/watch?v=cyk4LHgAaOo Однако в видео не рассматривается случай, когда гидродинамическая трубочка повёрнута по течению воды, поэтому я и решил тут выяснить этот вопрос.

-- 22.04.2026, 18:25 --

sergey zhukov в сообщении #1722999 писал(а):

Это хороший вариант.

Пока что есть идея скомбинировать 2 наиболее доступных варианта:
1. Идивидуальная повысительная насосная станция
2. Термостатический смеситель

[wrest]

Solaris86 в сообщении #1722997 писал(а):

А вообще если собрать всё предложенные тут варианты, то получается следующее:

Ну да, вариантов несколько. Изучайте, выбирайте :)

-- 22.04.2026, 19:03 --

Solaris86 в сообщении #1723003 писал(а):

Пока что есть идея скомбинировать 2 наиболее доступных варианта:
1. Идивидуальная повысительная насосная станция

Вангую, что будет дорого весьма. :) Я бы оставил на крайний случай.
Но зато соседи очень удивятся как им стало плохо жить, вода совсем скачет по давлению. А это, оказывается, вы её из стояка выкачиваете насосом :) Ну и может так выйти, что сосед под вами кран откроет, и через него не вода польется, а воздух начнёт всасываться. Но весело да. Я к тому что это такое... надо подготовиться и понятл подтйдёт ли вам и быть готовым что не подойдет.

[Solaris86]

wrest в сообщении #1723006 писал(а):

Вангую, что будет дорого весьма. :) Я бы оставил на крайний случай.
Но зато соседи очень удивятся как им стало плохо жить, вода совсем скачет по давлению. А это, оказывается, вы её из стояка выкачиваете насосом :) Ну и может так выйти, что сосед под вами кран откроет, и через него не вода польется, а воздух начнёт всасываться. Но весело да. Я к тому что это такое... надо подготовиться и понятл подтйдёт ли вам и быть готовым что не подойдет.

Просто если оставить только термостатический смеситель, то при сильном падении напора холодной воды он вообще полностью перекроет подачу горячей воды и вода вообще перестанет литься. Тогда уж надо накопительный бак для холодной воды ставить вместо индивидуальной повысительной насосной станции, но в ванной мало места для него...

[sergey zhukov]

Solaris86
А, ну я так и подумал, что картинка странная.

Для начала неплохо понять, что есть, так сказать, "игрушечная" гидродинамика невязкой жидкости (и еще более "игрушечная" гидродинамика потенциального течения), а есть реальная, более сложная гидродинамика вязкой жидкости. Первая проще, но иногда в ней встречаются странные результаты, на первый взгляд парадоксальные. Вторая сложнее, но мы как раз интуитивно лучше понимаем именно ее.

Один из странных результатов игрушечной гидродинамики - отсутствие силы сопротивления для тела в потоке такой жидкости (парадокс Даламбера). Т.е. давление на переднюю стенку тела в таком потоке равно давлению на его заднюю стенку. Отсюда следут, что в таком потоке трубка Пито-Прантля (на вашем рисунке) может быть развернута как вперед, так и назад. Все равно результат будет одинаковый - уровень жидкости в ней будет, как в баке. А если ее развернуть поперек потока - уровень будет ниже.

В потоке реальной жидкости всегда есть сила сопротивления. Это значит, что давление за телом всегда ниже, чем перед ним. Поэтому на самом деле трубка Пито-Прантля при развороте против потока покажет, вероятно, самое низкое давление. Но здесь уже простое уравнение Бернулли не может дать четкий ответ о величине падения, необходимо решать более сложную задачу.

Если вода на девятый этаж поднимается с трудом, то тут почти ничего не сделать лично у себя. Нужно начинать с насосов, труб стояка и т.д. Единственный вариант, когда все можно сделать самому - это накопительный бак. Насос - это, вероятно, проблемы с соседями.

[Solaris86]

sergey zhukov в сообщении #1723010 писал(а):

Поэтому на самом деле трубка Пито-Прантля при развороте против потока покажет, вероятно, самое низкое давление.

Тут опечатка? Вы хотели написать: при развороте по потоку?

sergey zhukov в сообщении #1723010 писал(а):

Но здесь уже простое уравнение Бернулли не может дать четкий ответ о величине падения, необходимо решать более сложную задачу.

Так а как же в этом обучающем видео они применяют уравнение Бернулли с поправкой на потери на трение?

sergey zhukov в сообщении #1723010 писал(а):

Единственный вариант, когда все можно сделать самому - это накопительный бак.

Но с баком ещё куча заморочек:
1. Из него вода должна поступать только при падении напора холодной воды ниже некоторого уровня, настройка автоматизации этого процесса.
2. Вода должна пополнять бак только тогда, когда не используется душ, чтобы ещё больше не обрушить напор, настройка автоматизации этого процесса.
3. Подавление роста и размножения всяких организмов в этой баке со стоячей водой.