Опыты С Трубами.

Написать эту статью я решил спустя полгода после серии опытов с трубами разной толщины и шлангами. За это время в голове сложилось понимание того, что увидел. До таких опытов представлял себе протекание воды по трубам, скажем однобоко. Ну, течет вода по трубам, какая разница под давлением или с помощью разрежения. +0.5 атмосферы или – 0.5.Вычислил разницу давлений и заменил соответствующим  давлением на входе. А вот и нет. Проливая своими собственными руками, измеряя время прохода через трубу, подставляя жиклеры на входе и выходе, я все больше убеждался, различия огромные.
Прошу прощения за термины, но соответствующим образованием не обременен. Итак, тонкая труба 6-8мм, средняя 15мм, толстая  20мм и больше. Ниже я попытался своими словами и на простых моделях объяснить то, что понял сам. Если то, что здесь написано известно Вам раньше. Или по данной теме Вам есть, что сказать. Милости прошу к обсуждению прямо здесь. Не загружая форум.
Поток под давлением.

Представим воду, как набор шариков разного размера (кластеры) которые входят в трубу снизу вверх. Таким образом, шарики – вода будут продвигаться по трубе под давлением, а ускорение свободного падения выступает фактором сдерживающим продвижение. Ближайшие к стенкам шарики трутся о них и тормозятся. Дальние, распихивая соседних, неохотно продвигаются вверх.  
Поток под разряжением

Та же вода, тот же набор шариков. Входят в трубу но теперь сверху вниз. Попав в трубу шарики под действием ускорения свободного падения (в данном случае аналог вакуума), опережая друг друга, радостно скатываются. Сталкиваясь и подгоняя, друг друга в процессе скатывания, некоторые самые быстрые уходят далеко вперед от основной группы.
Тонкая труба, средняя, толстая.
Теперь рассмотрим оба случая для тонкой трубы. Рядом со стенкой шарики тормозятся, с каждым слоем торможение падает, но так как труба тонкая торможение крайних слоев влияет на все слои проход по такой трубе затруднен как снизу вверх, так и сверху вниз.
В средней трубе под давлением все будет происходить, так же как и в тонкой, просто сопротивление окажется меньшим. А вот в трубе с разрежением, (движение сверху вниз) нижние шарики не встречая сопротивления, легко выкатятся, освобождая дорогу следующим. Процесс напоминает лавину, постепенно все шарики с максимальной скоростью, практически не мешая друг другу, пробегут трубу к источнику вакуума и постараются заполнить собой пустоту. При этом если вода выливается в воздух, то воздух пойдет навстречу потоку, и в трубе будут присутствовать вода и воздух одновременно. Если же источник вакуума сильный, то вода начнет испаряться, и в трубе будут присутствовать вода и холодный пар.
В толстой трубе под давлением центральный поток, имеющий максимальную скорость, будет продвигаться по трубе. Остальные слои будут иметь скорость меньше, а сопротивление будут ощущать тем больше, чем ближе к стенкам они находятся. Некоторые шарики будут покидать свои слои и вываливаться в центральный поток, другие занимать их место ускоряясь или замедляясь. Крайние же будут прижиматься к стенкам и тормозиться. Хотя общее сопротивление в такой трубе, ниже чем средней и тонкой.
В толстой трубе с разрежением, (движение сверху вниз) шарикам ни что не мешает лететь с максимальной скоростью, но ударяясь друг о друга как бильярдные шары, они могут менять свою траекторию и уходить в стороны, после чего возвращаются назад.
Колебательный процесс воды.
Надо сказать, что шарики это очень упрощенная модель, просто в предыдущих случаях можно было пренебречь таким свойством воды, как поверхностное натяжение. В данном случае к нашей модели надо добавить, что шарики связаны пружинками меду собой, но пружинки не мешают шарикам котиться. Одним словом в трубе возникает поперечные колебания всего массива бегущих шариков, и они могут даже делать полный оборот. Так же как в средней трубе, в толстой трубе тоже будет вода и воздух или вода и пар. Сплошного потока при ускорении разрежением быть не может.
Все опыты с водой я проводил в двух вариантах, просто проливая и через специальную воронку с боковой подачей, чтоб получить предварительно закрученный поток.

В трубах, начиная с 15мм, при свободном истечении воды, можно подобрать скорость потока так, чтоб направление вращения внутри трубы поменялось. Закручиваешь воду на входе по часовой стрелке, а на выходе вода выливается, вращаясь против часовой стрелки.
Статья о характере движения воды в трубе. Цифры специально не привожу, чтоб не загружать. Понимаю, что без времени протекания воды в каждом из вариантов, отчет не полный, но боюсь потерять за цифрами характер движения