Wetenschapsforum

Hallo,

Ik moet berekenen hoelang het duurt om een tank met lucht leeg te laten lopen die onderwater zit met behulp van bernoulli (zonder frictie).
De tank waar het hierom gaat heeft de volgende waarde's:
Volume: 120m^2
Hoogte: 4m
Opening aan bovenkant: (niet gegeven)
Oppervlakte opening aan onderkant: 0.01m^2
Dichtheid water 1000kg/m^3
Dichtheid lucht op bepaalde druk dichtheidlucht= druk/(84000 J/Kg) (dichtheidlucht op 1 bar= 1.19kg/m^3)
Diepte waar de tank zich bevind: 220m
Druk op diepte: 23 bar

De lucht die stroomt aan de bovenkant van de tank er uit en water stroomt er aan de onderkant erin.

Nou had ik dit als volgt berekend:
Drukverschil over ballasttank is 0.4 omdat deze in water zit (23.4 bar - 23 bar) vanwege de hoogte van de ballasttank.
Nu ik deze heb dacht ik dat ik de dichtheid van lucht op een bepaalde druk moest berekenen, hiervan ging ik uit dat dit de 23 bar is.
Hiermee heb ik als volgt de snelheid berekend waarmee
𝑣=√([2∙𝜌∙𝑔∙ℎ1+2∙(𝑝1−𝑝2)]/𝜌)
𝑣= √((2*g*(dichtheidlucht_op_220m)+2(0.4))/(dichtheidlucht_op_220m))

Hiermee dacht ik dat ik dan de snelheid van de lucht had berekend.
Met de snelheid kan ik dan het debiet bereken
Q= 𝑣*0.01

Nu ik het debiet heb dacht ik dat je hiermee kon berekenen hoe lang het duurde voordat de tank leeg was.
t = 120/Q

Echter het antwoord dat ik kreeg was niet correct.
Er was mij verteld dat ik dit anders moest berekenen door het water te gebruiken en niet het lucht.
Dat het water dan in de tank stroomt die dan het lucht eruit duwt.
Hoe ik dit bereken snap ik niet zo goed omdat ik dan in de knoop kom met de verschillende drukken en dichtheden.

Zonder tekening van het hele systeem is dit verhaal niet duidelijk voor buitenstaanders.

Ik hoop dat dit het wat verduidelijkt
Hier zit het lucht in de tank, het lucht stroomt eruit en het water er in

Zit er geen leiding aan de luchtuitlaat die helemaal naar het wateroppervlak gaat? Nu is onduidelijk wat de begindruk van de lucht is.

Plaats eens een foto van de volledige opgave, niet slechts jouw interpretatie ervan.

Ik moer hier wel bij zeggen dat het ventiel open is. De perslucht uit is en de tank vol met lucht zit. Verder heeft de pomp geen betrekking tot de vraag, die mag je wegdenken. Nee, er gaat geen leiding naar het oppervlak.

Nou zie ik nog steeds niet de exacte tekst van het volledige vraagstuk.

Als ik het goed begrijp wordt de tank van onder af gevuld met water terwijl de lucht via een ventiel aan de bovenzijde de zee in stroomt.

Drijvende kracht voor het water is afhankelijk van waterniveau h. In het begin (lege tank) is dat 0 m. Op het eind van de operatie is dat 4 m (diameter tank). Met die variatie moet je ook rekening houden in je berekening.

Bedankt voor het antwoorden maar, ik heb al een antwoord op deze vraag en hoef dus niet meer geholpen te worden.