Como calcular caudal con presión como dato en el siguiente sistema de tuberías

El dibujo no es confuso... todo lo demás si lo es.

¿Empecemos... para que es eso?.

Al "Pistón de arriba", no le veo sentido desde el punto de vista de la ingeniería, a menos que quieras usarlo tipo "pistón hidráulico" y quieras mover algo con ese segundo pistón.

Si lo que estas buscando es algo de "ciclo cerrado", que suba y baje solo, te adelanto que eso es imposible, ni vale la pena calcular nada.

Si es para trasladar el agua hasta un deposito superior, basta con el pistón inferior.

Para calcular "el peso", hace falta saber las dimensiones del tanque.

Si se puede calcular la presión, necesaria abajo (que sera al menos 7 kg/cm2)... pero falta el dato del segundo pistón: O sea "Que hace?". Porque puede representar una carga extra.

¿Trasladarlo en 2 segundos?... Hummm, me parece más o menos imposible: Exigiría una velocidad del liquido muy alta, que provocaría un flujo turbulento y toda la hidrodinámica se va al diablo.

De paso, habría que preocuparse, y mucho, por la resistencia mecánica del tanque inferior y la de la tubería: Estaría sometido todo a mucha presión, y si eso no tiene una construcción muy robusta y bien calculada, es directamente una bomba, y muy destructiva con esas medidas.

Hola! volviendo a leer mi pregunta me he dado cuenta de la falta de información... 

Se trata de un sistema ficticio de dimensiones descomunales. Lo que se busca es trasladar el fluido al tanque 2 y para esto se emplea el pistón 1 (Olvídate del pistón 2) el tanque 1 tiene unas dimensiones de : 5 metros de alto y un metro de diámetro (También obviemos los 25 M3) y el tanque 2 tiene el mismo diámetro que el tanque 1. toda la tubería tiene un diámetro de 0.5 metros. 

Básicamente el pistón 1 es tan pesado que logra desplazar todo el fluido del tanque 1 al 2...

recuerda que en un principio el tanque 2 esta totalmente vació de tal forma que a medida que el pistón 1 comienza a bajar; el fluido comienza a desplazarse y a llenar el tanque 2.

Gracias y saludos! 

Y lo que necesito calcular es que peso debe tener el pistón para lograr trasladar el agua... 

Y también necesito saber según el peso del pistón cuanto le tardaría a este realizar el traspaso... 

Bien... un calculo "fino y preciso", llevaria hojas (muchas) de calculo, uno rapido pero bastante acertado, sera facil:

El agua tiene que subir 60 metros (no tengo en cuenta que al estar vacio son solo 55... porcentaje de diferencia que complica mucho el calculo y que no hara el resultado muy distinto).

Como cada 10 metros de columna de agua ejercen una presion de 1 kg/cm2....solo para que llegue, sin fuerza siquiera, hace falta una presion de 6 kg/cm2. Vamos a suponer un minimo de 6,5 para compensar las perdidas por rozamiento en la cañeria y en los codos.

La superficie del embolo inferior con un diametro de 1 metro, seria de 7.850 cm2. Para tener una presion de 6,5 kg/cm2, el peso de ese embolo, deberia ser de 51.025 kg!. O sea 50 TONELADAS. Por eso te dije que debia ser algo "Muy pero muy fuerte".

Ahora... calcular el caudal, ya no es nada muy simple. Fijate la cantidad de ecuaciones:

https://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/Formuladecalculo.htm 

Si tienes tiempo (supongo que si, porque es tu proyecto, jaja), ahi estan las formulas para calcularlo.

Esa presion es solo para MANTENER EL EQUILIBRIO. Y para los calculos debes tomar presiones que luego se sumaran a la que ya calculamos... presuponiendo la cañeria recta y horizontal (sumando luego esas 50 toneladas, sera lo mismo).

Calcular eso, te llevara varias horas de trabajo. Ten en cuenta otra cosa: que la velocidad del agua no supere los 10 km/hora, para que el flujo sea laminar y no turbulento.

Eso te daria como resultado que el agua tardara unos 25 segundos solamente en llegar "desde el piston inferior al superior". Y de paso, habria que hacer mas calculos... pero me parece que el volumen de agua para llenar toda la tuberia es mucho mayor que el contenido en el deposito inferior, por lo que se requeriria "bombear repetidas veces" para lograr siquiera llenar esa tuberia... y por otro lado, requeririas en el esquema algun sistema de valvulas exclusas o anti-retorno para evitar que el agua no regrese hacia atras.

Y me voy por otro lado, pero creo que es importante: Accionar una valvula cuando del otro lado te empujan 50 toneladas... te aseguro que no es una valvula ni comun, ni de accionamiento simple: Sera algo caro y complejo, que deberia tenerse en cuenta.

Muchas Gracias! excelente explicación! Saludos!!