>Скорость какого калибра на выходе из трубы будет выше?
Если отвечать грамотно, то на это уже давно постоена динамичская модель. Расчет динамики по учебнику гидравлики, расчет трубы - по сопромату ( грубо - по котловым формулам, точно - моментная и безмоментная теории осесимметричных оболочек).
В предложенных вами вариантах разница только в трении на стволе, вследствие чего в нарезном больше уходит в тепло.