Salve, vi propongo un problema di fluidodinamica che non riesco a risolvere, o per lo meno non riesco a capire, di seguito riporto la traccia:
Si consideri il sistema composto da due recipienti cilindrici, di diametro D1 = (2,0125)m e D2 = (1.61)m, collegati da un condotto in acciaio commerciale a sezione circolare con diametro d = (0,1505)m e lunghezza L. Il sistema contiene acqua che raggiunge, nella configurazione iniziale, i livelli H1 = (5,01)m e H2 = (0,505)m, mentre l’aria nel serbatoio 1(che si trova al di sopra del pelo libero del serbatoio 1) è a pressione relativa pr = (30,2)kPa. Si consideri il flusso nel condotto viscoso (ν = 1.15 · 10^−6)m2/s e in regime turbolento pienamente sviluppato; valutare: la lunghezza, L, del condotto che permette di avere un numero di Reynolds pari a 10^6 nella situazione iniziale; il tempo, Ts, necessario a ridurre del 20% il livello di liquido nel serbatoio 1, supponendo pr costante (Si trascurino le perdite all’imbocco e allo sbocco nei serbatoi; (il coefficiente i attrito della perdita fluidodinamica f è posto uguale a 0,01493).
Parto col dire, che ho risolto il primo punto ossia L=25,69, ma non riesco proprio a capacitarmi di come trovare la soluzione al secondo punto, ossia il calcolo temporale dello svuotamento.
Ho provato con questo tipo di risoluzione, ma non esce il risultato:
pongo bernoulli tra il pelo libero del primo recipiente e l'imbocco del secondo recipiente ottenendo la seguente formula:
(pr)/(densità acqua) + g*H1 = [(velocità imbocco secondo recipiente)^2]/2 + perdite fluidodinamiche
ricavo la velocita di imbocco del secondo recipiente, mantenendo però l altezza come incognita.
Pongo i volumi infinitesi uguali, cioè pongo il volume infinitesimo del recipiente 1 uguale al volume infinitesimo di acqua che passa per l imbocco del serbatoio 2.
In particolare: dV1=dV2 ===> [(pi greco)*(D1^2)*dH]/4 = [(pi greco)*(d^2)(velocità imbocco secondo recipiente in funzione di h)*dt]/4
Qualcuno mi aiuti è da due giorni che sto sbattendo la testa senza arrivare ad una conclusione