Скорость потока воды в вертикальной трубе

[Xey]

realeugene в сообщении #1367740 писал(а):

вода в трубе высасывает воду из бака

Струя ламинарно текущей воды была бы тоньше трубы и не увлекала бы воздух. Видимо вода прихватывает в трубе крупные пузыри воздуха и так создаёт разрежение.

[realeugene]

Xey в сообщении #1367874 писал(а):

Струя ламинарно текущей воды была бы тоньше трубы и не увлекала бы воздух.

В пренебрежении вязкостью жидкость не может течь ламинарно. В бачке пузырей воздуха нет. Есть просто столб стекающей воды в трубе.

[Xey]

realeugene в сообщении #1367935 писал(а):

. Есть просто столб стекающей воды в трубе.

Но этот столб сужается внизу. Между ним и стенкой трубы есть зазор, по которому наружный воздух мог бы подниматься по трубе от ее нижнего среза до верхнего
Но фактически у верхнего среза давление ниже наружного.

[amon]

Xey в сообщении #1368264 писал(а):

Но этот столб сужается внизу. Между ним и стенкой трубы есть зазор, по которому наружный воздух мог бы подниматься по трубе

Есть три а то, и больше, разных задач.
1. Вертикальная труба заполнена водой, верхний конец открыт, внизу заслонка. Заслонку открыли.
2. Имеется открытый большой бак, к которому пришпандорена труба из п. 1
3. Имеется большой закрытый бак, далее п.2.

Я так и не понял, которая из задач обсуждается вот уже 4 страницы (они имеют разные решения).

[Xey]

Вначале обсуждения я имел в виду процесс открытия длинной трубы по пункту 2.
Сейчас, по пункту 2 , но заслонка наверху (труба пустая).

[amon]

Xey в сообщении #1368320 писал(а):

Вначале обсуждения я имел в виду процесс открытия длинной трубы по пункту 2.

Я обращаю внимание, что пунктом 2 все занимаются каждый день, открывая водопроводный кран.

Xey в сообщении #1368320 писал(а):

Сейчас, по пункту 2 , но заслонка наверху (труба пустая).

Этот случай тоже случается со всеми, когда они открывают кран после осушения водопровода, например, после ремонта.

[wrest]

amon в сообщении #1368337 писал(а):

Этот случай тоже случается со всеми, когда они открывают кран после осушения водопровода, например, после ремонта.

У меня водопровод в квартире, при открытии крана, бывает в четырех состояниях, по убыванию частоты:
1. Из крана идет вода (вероятен переход в состояния 2 и 4).
2. Из крана ничего не идет (вероятен переход в состояние 1 или 3)
3. Из крана идет воздух (вероятен переход в состояние 1).
4. В кран засасывается воздух (вероятен переход в состояние 2 или 3).

[realeugene]

Замечу две особенности решаемой задачи:

1. Заполнение трубы и разгон потока - это другая задача. Мне кажется очевидным, что если давление на входе в трубу будет достаточно сильным, то в трубе воздуха не останется.
2. Никакого ламинарного течения уже в водопроводных трубах не будет. Ну кроме разве что медленного потока из специально сконструированного короткого крана. Поток в трубе будет сильно турбуляризирован, и уравнение Бернулли там применимо к среднему потоку и с точностью до потерь энергии. Но оно всё же применимо, т. е. вывод, что на входе в вертикальную заполненную водой трубу давление ниже атмосферного, остаётся верным.

С другой сторону, при турбулентном течении в трубе профиль скоростей почти плоский.

[Xey]

realeugene в сообщении #1368608 писал(а):

вывод, что на входе в вертикальную заполненную водой трубу давление ниже атмосферного, остаётся верным.

Готовая картинка с вертикальной трубой нашлась в задаче 9.6

(Оффтоп)

Задача (Куколевский И.И.) 9.6. Жидкость вытекает из открытого бака в атмосферу по вертикальной трубе диаметром d = 40 мм.

1. Установить зависимость расхода Q и избыточного давления Pи в начальном сечении трубы A от уровня h воды в баке и высоты трубы l.

2. Указать, при каком уровне h давление в сечении А будет равно атмосферному и расход не будет изменяться с высотой трубы.

3. Построить в масштабе графики напоров по высоте трубы при l = 1 м и двух значениях уровня Н = 0,5 и 2 м. Сопротивлением входа в трубу пренебречь, коэффициент сопротивления трения принять λ = 0,04. https://www.engineer-oht.ru/index.php?o ... Itemid=314

При нулевом сопротивлении (широкая труба), давление на входе в трубу отрицательное. При учете сопротивления ( тонкая трубка), давление на входе в трубку может быть не отрицательным).