Ciao a tutti ragazzi/ragazze sono nuovo su questo forum, e scrivo questo post per chiedervi un aiuto su un problema di ingegneria meccanica, di idrodinamica, livello avanzato che non sono in grado di risolvere e spero che qualcuno di voi sicuramente più bravo di me mi possa aiutare.

Il problema è il seguente: (allego foto esercizio, scusate lo so che non è preciso, l'ho rifatto io al volo sul pc copiandolo dal libro degli esercizi, purtroppo non è in scala ma dovrebbe essere comunque utile a capire l'esercizio)

Trovare l’entita della forza che deve essere applicata al pistone idraulico, posto nel serbatoio blu in basso, contenente 48 mila litri d’acqua per svuotarlo in 25 secondi attraverso un tubo di diametro 0,9m e lunghezza 1 m che si restringe a un diametro di 0,25m e lunghezza 105 m collegato fino al serbatoio sferico anch’esso di 48 m3 posto in alto.

Densità del fluido di acqua a 20 gradi Celsius = 998,21 kg / m ^ 3

Viscosità dinamica dell'acqua a 20 gradi Celsius = 0,001002 Pa.s

Calcolare :

Forza totale da applicare al pistone per svuotare il serbatoio nel tempo indicato, considerando le perdite di carico continue e localizzate, (tubo in acciaio a bassissima rugosità)
Potenza in kWh del pistone

Praticamente il pistone ha una corsa di 1 metro e bisogna calcolare forza e potenza di quest'ultimo necessaria per svuotare il serbatoio in basso completamente e di conseguenza riempire il serbatoio sferico di pari volume posto in alto.

Io ho provato a risolverlo, calcolando la forza necessaria e mi viene circa 3000 kN con una potenza di 1050 kWh, ma non so dove sbaglio e il risultato non porta con quello dell'esercizio . Ho calcolato le perdite di carico nei 2 restringimenti, nelle 3 curve, le perdite di carico continue e la forza d'efflusso necessaria dal serbatoio, per calcolare la potenza ho calcolato prima il lavoro ma niente da fare.

Ringrazio in anticipo chiunque sia in grado di risolvere il problema e aiutarmi.

Grazie 🙂