Zwembadvuil verzamelt zich in het midden bij draaiend water

Bas de Ruyter stelde deze vraag op 07 september 2024 om 15:42.

Bij het schoonmaken van mijn cilindervormige zwembad maak ik gebruik van het feit dat bij vertraagd draaiend water het bodemzweefvuil zich verzamelt in het midden. Dat geldt trouwens ook voor drijfvuil. Welke principes liggen daaraan ten grondslag?

Reacties

Jan van de Velde op 07 september 2024 om 20:05

dag Bas,

ik heb wel twee vragen: 
1) is de bodem van dat zwembad (nagenoeg) perfect vlak?
2) definieer: "vertraagd draaiend water"

En verder de suggestie voor een keukenproefje, met een niet te kleine pan gevuld met niet te idioot veel water en (natte) theeblaadjes. En maar waarnemen....

"..//..het bodemzweefvuil zich verzamelt in het midden"

Een fysische oorzaak die ik daarvoor kan bedenken is dat jij dat draaien veroorzaakt door de buitenkant op snelheid te brengen, bijv met een waterstraal haaks op de straal van je bassin?  

De stroming van dat water langs bodem en wand veroorzaakt een beetje turbulentie en dus komt losliggend bodemvuil los. Maar hoe verder naar binnen en naar boven, hoe geringer de stroomsnelheid en hoe geringer die turbulentie. 

Dan is er nog het centrifugaaleffect: water heeft een grotere dichtheid dan lucht, en dus krijgt het wateroppervlak in je bassin een paraboolvorm (hoger aan de randen). Het water "wint de vlucht naar  buiten".
Gevolg is dat er een hoogte (lees: druk-) verschil ontstaat tussen rand en centrum van je bassin. Water zakt daardoor langs de rand naar beneden en langs de bodem naar het midden. Want onderin is er alleen maar water en dus geen centrifugaaleffect. 
Net als in een pan water die je verwarmt op een klein pitje stijgt water in het midden op en zakt langs rand en bodem weer naar het midden. 

Als dat eenmaal langzaam genoeg gaat (bedoelde je dat met vertraagd draaiend water?) blijft een groot deel van de rommel in het midden in een soort kegel achter. 

Maar impulsmoment speelt hier volgens mij geen duidelijke rol.

Kun je hiermee verder?

Groet, Jan 

 

Bas de Ruyter op 07 september 2024 om 23:36

Dank voor je reactie Jan.

Ja, zwembad heeft een nagenoeg egale vloer. Zelf breng ik het water in beweging met een roeispaan. Die rotatie vermindert met de tijd door wrijving langs de rand en de bodem. Het betreft 6 m3 water dus dat duurt wel even. De beweging van het water langs de bodem laat vuil opdwarrelen wat zich uiteindelijk in het midden verzameld. Dat vuil heeft een iets hogere dichtheid dan water natuurlijk en het drijfvuil juist een kleinere dichtheid.  Je zou dus verwachten dat het bodemvuil bij cetrifugaal krachten meer naar buiten wordt geslingerd dan water. Dat blijkt niet zo te zijn. 

Die theorie over het ontstaan van verticale stromings (cellen) zoals thermocellen in het weer vind ik heel mooi bedacht en verklaart juist een centripetale bodemstroming. 

Het drijfvuil zal zich in het dal van de parabool ophopen. 

Dank Jan, slim bedacht!! 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft acht appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)