relatie hoogte en waterdruk bij omhoog geplaatste tank

Juni stelde deze vraag op 20 februari 2017 om 20:14.

ik zoek naar een tabel of een berekening waarin de relatie staat tussen hoogte t.o.v. maaiveld en de waterdruk beneden bij  een waterbak. 

Reacties

Jan van de Velde op 20 februari 2017 om 20:48
dag Juni,

Met de kranen dicht om en nabij 0,4 baro bij een bijna lege tank, en bijna 0,5 baro bij een volle tank. 

Met de kranen open wordt dat lager, afhankelijk van de leidingweerstand, die zelf ook weer afhangt van het debiet. 

Groet, Jan
Theo de Klerk op 21 februari 2017 om 09:50
De druk beneden met een waterkolom van H meter is idealiter (geen weerstanden) gelijk aan
p = gewicht van 1 m3 water x hoogte in m = (ρwater.g ). H N/m2 met ρwater = 998,2 kg/m3 en g = 9,81 m/s2 .
De dikte van de kolom is niet belangrijk, de hoogte wel. Al is de dikte wel van belang voor het tempo waarmee de tank kan leegstromen en daarmee de druk afneemt.

Dus een kolom van 4,00 m hoog + tank van 1,00 m hoog geeft
p = (998,2 x 9,81) x (4,00 + 1,00) = 49000 N/m2 = 49 000 Pa = 0,490 bar
pieter op 28 september 2024 om 12:25

maak het een verschil als je de m3 verhoogt? stel voor ik plaats 4 tanks van 10.000 liter erop van 3 meter hoog. wat is dan de bar?

Theo de Klerk op 28 september 2024 om 12:34

"de m3" heet "volume" (een grootheid) uitgedrukt/gemeten in m3  (of liters, gallons of welke eenheid ook).

"de bar" heet "druk" (een grootheid) uitgedrukt/gemeten in bar (of mm Hg, atmosfeer of psi (pounds per square inch) of welke eenheid ook)

 

druk wordt bepaald door de hoogte van een vloeistof: een cilinder van 1 m diameter en 5 m hoog geeft eenzelfde druk als een cilinder van 3 meter diameter en ook 5 m hoog.

Alleen is het volume van de 3m cilinder veel groter en zal (bij een even groot uitstroomgat) veel langer tijd nemen om leeg te stromen. De druk blijft ook langer hoog omdat bij uitstromen de hoogte van de vloeistof veel langzamer daalt dan bij de cilinder van 1 m diameter:

Bv. Als het niveau in beide houders 1 cm zakt, dan is er uit de 1 m cilinder ( 1/4 π 12 ) x 0,01 = 0,0079 m3 gelopen. De 3 m cilinder verliest (1/4 π 32) x 0,01 = 0,071 m3 - dat is 9x meer want het uitgestroomde volume staat in verhouding tot de diameter in het kwadraat (12:32=1:9) .

Beide onder gelijk drukverlies door het dalende niveau.

Jan van de Velde op 28 september 2024 om 12:36

dag Pieter,

elke meter extra hoogte betekent een extra 0,1 bar. Of dat om een emmertje gaat of om een kuubstank maakt in dat opzicht geen verschil. 

Pieter op 28 september 2024 om 12:49

Dus door het verhogen van het volume blijft het nog 0.1 bar per meter. 

 

Dus dan heeft het gewicht van het(water) volume geen invloed om de druk?

Jan van de Velde op 28 september 2024 om 13:36

Pieter

Dus dan heeft het gewicht van het(water) volume geen invloed om de druk?

Gelukkig niet. Stel je voor. Dan zou de druk op 2 m diepte op zee al niet meer te overleven zijn, met heel dat volume oceaan boven je. 

 Voor de druk is alleen de hoogte van de waterkolom boven je van belang. Zie ook wet van communicerende vaten:

Groet, Jan

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft tweeëntwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)