Bart
stelde deze vraag op
23 oktober 2018 om 09:47.
Ik veronderstel een leiding van 40 meter lang. In de eerste drie meter zit water op 4 bar gescheiden door een dichte kraan met nog 37 meter water op 1,4 bar. Welke druk kijgt het totaal als ik de kraan open zet?
Reacties
Theo de Klerk
op
23 oktober 2018 om 10:59
Simpel middelen aangezien het om dezelfde vloeistof gaat (geen andere verschijnselen bij mengen)
p = (3 x 4 + 37 x 1,4)/(37+3)
Vergelijk het met limonadesiroop in het ene deel en water in het andere. Als het scheidingsschot wordt weggehaald ontstaat uiteindelijk een volmaakte menging. Druk is feitelijk een continue botsing van deeltjes tegen een wand. Hoe hoger de druk, hoe hoger de botssnelheid. Het kleinere hoge druk deel heeft dus water deeltjes met een hoge snelheid. Aangezien water qua dichtheid niet veel verandert onder druk, kun je stellen dat het volume een maat is voor het aantal deeltjes. Er zijn dus veel meer deeltjes met een lagere snelheid (druk) dan met een hoge snelheid. Haal het tussenschot weg en de deeltjes mengen. Dwz. door hun snelheden gaan ze het andere gebied in. Telkens zullen ze daar andere deeltjes tegenkomen die sneller, langzamer of even snel zijn (maar in een andere richting bewegen). De botsingen die optreden doen de snelheidsverschillen snel uitmiddelen dat alles gemiddeld eenzelfde snelheid heeft en evenveel deeltjes in de verschillende richtingen bewegen. Dan is de eindsnelheid een maat voor de einddruk: eindsnelheid = (aantal hoge snelheidsdeeltjes x hoge snelheid + aantal lage snelheidsdeeltjes x lage snelheid) / totaal aantal deeltjes.
