Drukval in een leiding

Ricky stelde deze vraag op 16 augustus 2020 om 09:58.

 Hoi, 
Voor een stage opdracht heb ik de volgende vraag.
In een horizontale leiding van 1 km lengte en diameter van 350 mm staat water onder een druk van 6 bar. Aan het begin van de leiding zit een drukmeter. Aan het einde van de leiding zit een kraan. Ik draai vervolgens de kraan aan het einde open waardoor er water uit zal lopen.
De vraag is nu: "Binnen hoeveel tijd (seconden) wordt het drukverlies zichtbaar op de drukmeter. 
Overige info:
Er wordt geen water toegevoegd, alle overige omstandigheden blijven gelijk.

Zelf denk ik dat het direct zichtbaar is maar ik twijfel. Wet van Pascal hier van toepassing??

Reacties

Theo de Klerk op 16 augustus 2020 om 10:27
Direct kan niet: wijzigingen worden ten hoogste met lichtsnelheid doorgegeven (al lijkt dat op 1 km afstand vrij instantaan).
Geen water toevoegen: de buis loopt dus uiteindelijk leeg? Afhankelijk van de uitstroomsnelheid zal de drukafname (naar luchtdruk) even duren. Vergelijk het gaan rijden van auto's nadat het verkeerslicht groen wordt.
Ricky op 16 augustus 2020 om 13:32
Dag Theo,
Dank voor je snelle reactie. Een korte toelichting op mijn vraag.
De drukmeting vindt plaats om een jockey pomp op te starten als de druk op de drukmeter 4 bar is. Gelet op je antwoord (instantaan) is dat over de afstand van 1 km vrijwel direct nadat de kraan is open gezet. Klopt dit met jouw gedachten?
Gr. Ricky
Theo de Klerk op 16 augustus 2020 om 14:42
Ik heb hier geen praktische ervaring mee. Een gevulde buis kan onder druk gezet worden door bijv. opwarming. Water zet uit maar kan niet uitzetten in de afgesloten buis en dus neemt de druk toe (vergelijk rek/trek spanningen σ = Yε). Of door aan een uiteinde met een zuiger te duwen en het water proberen samen te drukken (zelfde rek/trek).
De druk wordt door de buis geleverd. Als het dat niet kan, scheurt de buis (vgl waterleiding waarin water bevriest en uitzet).

Zo gauw temperatuur of druk afneemt (de zuiger blijft staan maar een ventiel opent zich) is dat overal in de vloeistof vrijwel direct merkbaar (moleculen moeten wel doorkrijgen dat ze meer ruimte krijgen). Ik vermoed dat de drukdaling ook 1 km verder vrij snel merkbaar wordt.
Ricky op 16 augustus 2020 om 16:27
Dag Theo,
Dank voor je heldere uitleg.
Gr. Ricky
Jan op 16 augustus 2020 om 17:20

Theo de Klerk plaatste:


Zo gauw temperatuur of druk afneemt (de zuiger blijft staan maar een ventiel opent zich) is dat overal in de vloeistof vrijwel direct merkbaar (moleculen moeten wel doorkrijgen dat ze meer ruimte krijgen). Ik vermoed dat de drukdaling ook 1 km verder vrij snel merkbaar wordt.
Zou het logisch zijn te veronderstellen dat dat gebeurt met de geluidssnelheid (in water 1,5 km/s)? 

Groet, Jan
Theo de Klerk op 16 augustus 2020 om 17:24
Aangezien dat met de doorgave van trillingen van moleculen gaat, niet onaannemelijk. Maar heb dit nooit uitgeprobeerd en ken ook geen onderzoek/proef in die richting. Dus aardige hypothese.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Clara heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)