Bernoulli: druk in de bodem

Marieke Bernouilli

Ik heb een opstelling waarbij ik een buis heb die voor een deel vertikaal is en voor een deel horizontaal. In het horizontale deel zitten een aantal gaten (omhoog gericht). De opstelling ligt geheel in een zandpakket. Indien ik water in de buis doe (doe dus water in het vertikale deel en het stroomt dus uit de gaten in het horizontale deel), wil ik weten met welke snelheid het uit de gaten, die omhoog gericht zijn, komt.

Hierbij dacht ik de formule van Bernouilli te gebruiken. Echter, ik kan nergens vinden wat je dan voor je druk van het zandpakket moet nemen. Het vertikale deel is verbonden met een andere tank. Dus ik kan de drukken niet tegen elkaar wegstrepen. Het idee is dat vanwege het water in het vertikale deel het water uit de gaten stroomt en in het zandpakket komt. Dit vanwege het niveau verschil tussen het water in de verticale buis en in de gaten.

Ik heb dus nu:

p1+0,5 rho v1^2 +rho g y1 = p2 +0,5 rho v2^2 +rho g y1

Hiervoor dien ik dus de druk in het zandpakket te weten. Kan ik hiervoor gewoon de atmosferische druk nemen.

Bedankt!!

Fred F.

Zolang het zand kurkdroog is wel, maar al snel wordt het zand nat en krijg je dus ook statische hoogte van het water tussen de zandkorrels.

Een groter probleem is dat er ook zoiets als wrijving bestaat: zowel in de buis als in de gaten en in het zand. Dit effect kan veel groter zijn dan Bernoulli.

Maar waarom zou je de snelheid op deze manier uit willen rekenen? Je kunt toch gewoon meten hoeveel water er stroomt (niveauverandering in de tank) door de gaten en op die manier wat de snelheid in die gaten is?

Wat is trouwens überhaupt de bedoeling van die opstelling?

(Je gebruikt zowel links als recht y1 in de formule. Is dat bewust?)

Marieke Bernouilli

Fred,

Dat is nu eigenlijk ook het idee inderdaad om het met een proef te gaan doen.

y1 moet y2 zijn.

Ik wilde echter graag de benodigde diameters gaan uitrekenen van de buizen en de gaten. Ik wil namelijk dat het water gaat infiltreren in het zandpakket, maar er moet niet zoveel water in het zandpakket komen vanuit de gaten dat de infiltratiecapaciteit van het zand niet voldoende is en het water dus gaat stijgen in het zandpakket.

Ik heb een schets in de bijlage gemaakt.

Met het systeem wil ik er voor zorgdragen dat er een gelijke verdeling van het water over het zandpakket is. Ik wilde graag met een formule gaan bekijken in welke mate de diameters en de gaten er toe doen. En natuurlijk ook de hoogte van de watermassa in de verticale buis.

Jan van de Velde

Met het systeem wil ik er voor zorgdragen dat er een gelijke verdeling van het water over het zandpakket is.

Dat krijg je met buizen met gaten niet voor elkaar:

1) in een praktische installatie zullen gaten verstoppen.

2) alleen als je een zéér doorlatend pakket hebt zal dat water zich sneller verdelen door de bodem dan dat je het aanvoert.

Betere oplossing (die ook in de praktijk toegepast wordt) is de drainagebuizen omgekeerd gebruiken. Die hebben gaatjes die vanwege hun geringe afmeting en de kokosomwikkeling nauwelijks kunnen verstoppen, en het zijn er bijna oneindig veel zodat je verdeling over de lengte nauwelijks drukverschillen oplevert (weer een probleem uit de weg), ook omdat de stromingsweerstand IN je buis vele malen kleiner zal zijn dan die van het omringend bodempakket, zelfs als dat grof zand is.

Krijg je alleen nog "waterheuvels" bóven je buizen, en "waterdalen" ertussen. Dat is alleen op te lossen of te verminderen door de infiltratiebuizen dichter bij elkaar te leggen. Hangt een beetje van de doorlatendheid van je bodem af hoe ernstig dat probleem is. In een kleibodem moeten je infiltrqatiebuizen dichter opeen dan in een zandbodem.

Marieke Bernouilli

Bedankt voor het antwoord. Ik heb echter nog twijfels:

Antwoord Jan:

Dat krijg je met buizen met gaten niet voor elkaar:

1) in een praktische installatie zullen gaten verstoppen.

2) alleen als je een zéér doorlatend pakket hebt zal dat water zich sneller verdelen door de bodem dan dat je het aanvoert.

Wat betreft 2): Voor de afvoer in het zandpakket maakt het toch niet uit of het nu van onder uit de buis komt of van boven af. Als er door de watermassa een druk opzit? Met het principe van de communicerende vaten, zal het water er toch uitkomen en dan naar beneden het zandpakket inzakken. Dat wegzakken maakt geen verschil of het er van onderen uitkomt?

Een andere vraag:

Ik ben min of meer op dit systeem uitgekomen omdat de ervaring bij een drain ook kan zijn dat er in het begin van de buis veel meer water uitkomt dan aan het einde. Dit wil ik echter voorkomen en een gelijke verdeling over het zandpakket bewerkstelligen. Begrijp ik goed dat u wilt zeggen dat er bij een drain ook een gelijke verdeling is? In dat geval moeten de gaten echt heel klein zijn of niet? Het water dat er echter doorheen gaat stromen is geen drinkwater en kunnen nog wat zwevende deeltjes inzitten.

Nog een vraag:

Waarmee zou je de afvoer vanuit een drain kunnen berekenen, indien er dus vele kleine gaten inzitten?

Indien je bijvoorbeeld de diameter wil berekenen etc.

Raspoetin

Even tussendoor: Het is Bernoulli, met één "i" dus.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Bernoulli: druk in de bodem

Bernoulli: druk in de bodem

Re: Bernoulli: druk in de bodem

Re: Bernoulli: druk in de bodem

Re: Bernoulli: druk in de bodem

Re: Bernoulli: druk in de bodem

Re: Bernoulli: druk in de bodem