Гидродинамика: сопло под уровнем

[nikkadim]

Добрый день,

Подскажите плз, как рассчитывается скорость струи на выходе из сопла погруженного в воду?
Зависит ли скорость струи от глубины? Почему-то кажется что не должен, плотность ее ведь не будет сильн меняться с глубиной (говорим о глубинах до метра), а значит и сопротивлени струе будет оказываться одинаковое на разных глубинах, прав?

[Утундрий]

Тип сопла?

[nikkadim]

Утундрий в сообщении #672966 писал(а):

Тип сопла?

Обрезанная труба.

[Утундрий]

Что течет?

[nikkadim]

Утундрий в сообщении #673033 писал(а):

Что течет?

Вода в воду течет.

[DimaM]

Закон Бернулли должен помочь в первом приближении.

[phys]

Скорость будет зависеть от располагаемого напора, тоесть если перетекает из бака в бак, оба открыты в атмосферу, то располагаемый напор будет разностью уровней жидкости в баках. Если один или оба бака запаяны крышкой и над свободной поверхностью воды есть избыточное давление или вакуум, то добавляется еще $\dfrac{p}{\rho g}$.
В общей случае располагаемый напор легко найти из уравнения Бернулли:
$H_{расп} = \left(H_1 + \dfrac{p_1}{\rho g}\right) - \left(H_2 + \dfrac{p_2}{\rho g}\right)$

[Xey]

phys в сообщении #673083 писал(а):

В общей случае располагаемый напор легко найти из уравнения Бернулли:

Напор то легко, а скорость не просто. Влияют диаметр, вязкость, конструкция входа и выхода. Надежнее опытным путем.

[phys]

Если это обычная задача по гидродинамике курса МЖГ, то все это учтено в коэфф. потерь, (ну не все конечно, вязкость если не ошибаюсь заложена в коэффициенте Кориолиса) и задача тогда становиться простейшей.

[Alex-Yu]

nikkadim в сообщении #672959 писал(а):

Добрый день,

Подскажите плз, как рассчитывается скорость струи на выходе из сопла погруженного в воду?
Зависит ли скорость струи от глубины? Почему-то кажется что не должен, плотность ее ведь не будет сильн меняться с глубиной (говорим о глубинах до метра), а значит и сопротивлени струе будет оказываться одинаковое на разных глубинах, прав?

Это классическая задача о затопленной струе, решенная Л.Д. Ландау. Есть в 6-ом томе Ландау-Лившица.

[nikkadim]

Благодарю.
Дело в том, что вытекающая труба под уровнем имеет постоянную скорость струи на выходе, и подсчитана для случая истечения в воздух, исходя из производительности насосса. Хочется понять как правильно учесть погруженность истекающей тубы под уровень. И на сколько я понял, скорость истекания не изменится с глубиной? Надо учесть только плотность/вязкость среды ку идет истечение?

[phys]

Вам же говорят, составьте уравнение Бернулли, там в явном виде присутствует скорость.

А лучше конкретнее поставьте задачу, какая у вас система, что она делает, что посчитано, что должно быть и что есть.

Вот у вас насос, он создает некоторый напор который выталкивает воду из сопла (располагаемый напор равен в данном случае напору насоса). Теперь вы выталкиваете эту струю подуровень, тоже самое только располагаемый напор теперь равен напору насоса минут напор воды по ту сторону сопла. Я за вас не хочу додумывать вашу задачу, пишите подробнее.

[Утундрий]

Alex-Yu в сообщении #673209 писал(а):

Это классическая задача о затопленной струе, решенная Л.Д. Ландау. Есть в 6-ом томе Ландау-Лившица.

От решения Ландау тут пользы мало. Задача, как уже было сказано, относится к технической гидродинамике. Уравнение Бернулли, сопротивление трения трубопровода, сопротивление внезапного расширения. Всё. Будет ли заметно влиять погружение на метр вглыбь - это конкретно считать надо, от расхода зависит. Вполне может и повлиять.