В вертикальный цилиндрический сосуд диаметром D = 1 м поступает вода

Для решения используем формулу истечения жидкости при опорожнении открытого в атмосферу сосуда случайной формы через донное отверстие.

Таким образом, время полного опорожнения резервуара, с неизменным сечением по вышине, при постепенном снижении уровня воды в два раза больше медли, которое потребовалось бы в случае истечения того же количества воды из отверстия под неизменным наибольшим напором H.

а) Из этой формулы определяем So:

Для отверстия в тонкой стене m= 0,62. время t = 19*60 = 1140 c.

Подставим данные в формулу:

м.

Отсюда обретаем поперечник выпускного отверстия:

м или примерно 28 мм.

Расход Q определяем из той же формулы, подставив туда значение  сечения. Получаем Q = 2,0668 л/с либо приблизительно 2,07 л/с.

б) Время истечения равно t = 2V/Q, где Q -  максимальный расход воды через отверстие, соответствующий исходному уровню  в резервуаре.

Расход Q = 1,5 л/с   = 0,0015 м/с.

t = 2SH/Q = 2*(D/4)*H/Q = 2*(3,14159*1/4)*1,5/0,0015 = 1570,796 с либо 26,18 минут.

Если же подставить значение сечения заданного отверстия в  формулу для определения медли So = d/4 = *0,025/4 = 0,0004909 м, то получим итог:

t = 2,3562/(0,62*0,0004909*(2*10*1,5)) = 1413,478 с или 23,56  минут. Означает, данный расход в 1,5 л/с не является наибольшим расходом воды через отверстие, подходящему исходному уровню  в резервуаре.