¿Cuánta fuerza se necesitaría para aspirar 5 ml de agua en una jeringa de 15 mm de diámetro a través de una abertura de jeringa de 2 mm en 1 segundo?

Si se trata solo de agua, la suposición de que el fluido es incompresible es válida y es un cálculo sencillo usando matemáticas de nivel universitario. Puede comenzar con la ecuación de Darcy-Weisbach. Use la tabla Moody para el flujo turbulento para encontrar el factor de fricción y encontrar una tabla con coeficientes de pérdida para la entrada / salida de la tubería.

Si tratamos con agua a temperatura ambiente, ya conoce la densidad, la viscosidad y la velocidad del fluido (debido al caudal conocido y la geometría de flujo conocida). Necesitará conocer la longitud del tubo de la abertura de 2 mm, la rugosidad de las paredes de la jeringa (suponga que es suave si no lo sabe) y encontrar una tabla de factores K de entrada / salida para terminar el cálculo.

Si la longitud de la tubería de 2 mm es muy corta, puede usar factores K de orificio. No se moleste con la tabla Moody si este es el caso porque realmente no hay ninguna longitud de tubería aquí que genere pérdidas por fricción.

Hay mucha documentación en línea y en libros de texto. Los enlaces obvios de wikipedia están aquí.

Ecuación de Darcy-Weisbach
Cuadro cambiante

La presión del fluido a través de la jeringa es proporcional a la fuerza de extracción de la jeringa según el área del pistón en el orificio de 35 mm.

Recuerde que hay un límite en la cantidad de altura de succión que puede generar en función de la presión de vapor del fluido y la presión atmosférica disponible, en cuyo caso se rompen algunas suposiciones. Ese cuadro que adjuntó parece válido para descarga (bombeo) pero no necesariamente para succión.

Aquí hay una publicación de Rheodyne que tiene datos teóricos y empíricos:

http://www.idex-hs.com/support/r

Puede comenzar con este cuadro: