01.05.2024 14:56
iMonin 84 9600 Источник

Струйные насосы-эжекторы

В статье про тепловые узлы домов уже рассматривался элеваторный узел как вариант использования водоструйного насоса с приводом от напора тепловых сетей.

Элеватор вовсе не уникальное устройство, а лишь одна из версий применения широко известного  семейства «струйных насосов».

Такими струйными насосами могут быть как водо-водяные, так и водо-газовые, газо-водяные или газо-газовые насосы. (см.рис.1.)

рис.1
рис.1

Рис.1. Струйные насосы различного назначения: водоструйный насос широкого профиля, элеваторный узел для отопления, пароструйный инжектор.

Струйными  насосами со сжатым воздухом могут перекачивать даже сыпучие материалы:  цемент, муку, песок и  мелкую щебёнку.

Водо-водяными струйными насосами ведут размыв грунтов на дне водоёмов, откачивают  нечистоты из колодцев и трюмов, а также даже перекачивают рыбу на рыболовецких судах. (см.рис.2.)

рис.2
рис.2

Рис.2. Описание различных  исполнений и сфер применения струйных насосов. Интересно, что в перечне по назначению присутствует даже струйный насос для перекачивания рыбы.

Водоструйный вакуумный насос

Кроме эжектирующих насосов, где целью является именно перекачка другой среды, что достигается  подхватом её в движение при взаимном смешивании струй, есть и другие способы применения водо-газовых струйных насосов.

Внезапно оказалось, что при некоторых условиях водоструйный насос способен создавать даже достаточно глубокий вакуум, выкачивая воздух из небольших сосудов.

Для этого используют специальные небольшие устройства типа Лабораторный «вакуумный водоструйный насос», который подключают к обычному водопроводному крану. (см.рис.3.)

рис.3
рис.3

Рис.3. Вид лабораторного стеклянного «водоструйно-вакуумного насоса» с длинным прямым водоотводом.

Лабораторный «вакуумный водоструйный насос» с тонкой кольцевой струёй.

В учебнике «Вакуумная техника» для Питерского ГУ ИТМО (бывший ЛИТМО- ленинградский институт точной механики и оптики) есть картинка, где показаны «водоструйные вакуумные насосы» . (см.рис.4)

рис.4
рис.4

Рис.4. Страница учебника «Вакуумная техника» для Питерского ГУ ИТМО, где «водоструйный вакуумный насос» нарисован в двух вариантах: с цилиндрической струёй воды  и с кольцевой струёй воды. Рисунки некорректно нарисованы, так что созданные по ним устройства работать не смогут.

По сути это разные версии  «водо-газовых» струйных насосов из  рассмотренной выше обширной группы «водоструйных насосов».

На этой картинке  представлены два варианта исполнения  «водоструйно-вакуумных насосов» (далее ВВН):

а) ВВН с водяной струёй цилиндрической формы по центру диффузора,

 б) ВВН с кольцевой струёй по стенкам диффузора с воздушной струёй по центру.

Первый вариант ВВН (вариант –а)  очень похож на привычный водоструйный насос, которым он и является.

При этом рисунок варианта ВВН с центральной струёй воды более-менее похож на реальный образец стеклянного «Лабораторного водоструйно-вакуумного насоса» (см.рис.5.)

рис.5
рис.5

Рис.5. Разрез лабораторного стеклянного «вакуумного насоса» с длинным прямым водоотводом.

В  тоже время ВВН с осевой подачей воздуха и боковым подводом воды (вариант-б) вообще неработоспособен в таком виде, как он показан на рисунке. В такой конфигурации давление воды обязательно пойдёт внутрь воздушной трубки, а никак не будет создавать в ней вакуум.

Получается, что автор рисунка из УЧЕБНИКА сам плохо разбирался в механизме работы ВВН, так как механизм работы насоса из рисунка не понятен, а построенные по этим рисункам насосы будут неработоспособными.

Вообще-то  такие схемы ВВН  широко применяются в коммунальном хозяйстве,  где промышленный  вариант ВВН   применяется на очистных сооружениях для аэрации загрязнённой воды. 

В качестве одного из вариантов  конструкции ВВН также применяется исполнение  «с кольцевой подачей эжектирующей струи» при подаче по центральной трубе всасываемой среды. (см.рис.6.)

рис.6
рис.6

Рис.6. Картинка из монографии про применение водоструйно-газовых насосов  с кольцевой подачей воды в качестве аэраторов в коммунальном хозяйстве на очистных сооружениях.

А взята схема «эжекторного аэратора»    с кольцевой подачей эжектирующей воды как обычно из узко специализированной научной-технической  монографии про устройства для аэрации сточных вод при их очистке. (см.рис.7.)

рис.7
рис.7

Рис.7.  Лист книги с аннотацией монографии про применение «водоструйно-вакуумного насоса» в коммунальном хозяйстве.

Таким образом, чтобы  вариант ВВН типа –Б  с кольцевой струёй воды   из учебника для ИТМО заработал на самом деле, нужно очень сильно  усложнить его конструкцию. Так внутри ВВН нужно создать  тонкий кольцевой зазор для воды вокруг воздушного конического сопла.

Только в таком случае сформируется высокоскоростная струя воды, которая не сможет залетать внутрь центральной воздушной трубы, а создаст возможность высасывать из неё воздух.

Ниже показан  реально работающий  лабораторный стеклянный ВВН  с возможностью работы при кольцевой подаче воды (см.рис.8.)

рис.8
рис.8

Рис. 8. Данный «водоструйный вакуумный насос» может работать в двух вариантах подачи воды: как по центральному соплу, так и по кольцевому зазору от бокового подвода. Такая обратимость связана с тем, что тонкое сопло вставлено с малым зазором в узкое сечение диффузора, тем самым создавая вертикально направленный кольцевой поток воды вдоль стенок диффузора.  

Особенность именно этой формы в том, что тонкое сопло вставлено с малым зазором в узкое сечение диффузора.

В такой конфигурации ВВН при подаче воды от бокового ввода образуется кольцевая высокоскоростная струя вниз  вдоль поверхности диффузора, а по центру будет отсасываться воздух, налипая на вновь образующиеся поверхности воды кольцевой струи.

При этом данная версия ВВН может работать в обоих вариантах подвода воды и воздуха.

В промышленно- стальном исполнении водоструйный насос с универсальной подачей эжектирующей среды будет выглядеть как на рисунке (см.рис.9.)

Правда,  в нарисованной конфигурации промышленного «водоструя» в варианте с центральной водяной струёй глубокий вакуум будет создаваться только при очень больших напорах воды, но в качестве аэратора с малым разрежением он будет работать вполне исправно.

рис.9
рис.9

Рис.9. Исполнение «водоструйно эжектирующего насоса» каторое может работать как водо-водяной, так и в водо-газовом режиме. При этом в водо-газовом режиме  тянущая вода может подаваться как по осевой струе, так и с боку по кольцевой струе.

Принцип работы водоструйно-вакуумных насосов

Я не буду сам описывать общепринятую версию того, как работает «водоструйный вакуумный насос».

В качестве описания приведу чужой текст в виде картинок. (см.рис.10-11.)

рис.10
рис.10

Рис.10. Описание характеристик стеклянного лабораторного «водоструйно-вакуумного насоса». Интересно, что уровень вакуум определяется  давлением насыщеных паров воды при температуре эжектирующей  воды.

рис.11
рис.11

Рис.11. Ещё одно описание характеристик стеклянного лабораторного «водоструйно-вакуумного насоса». Интересно, что уровень вакуум определяется  давлением насыщеных паров воды при температуре эжектирующей струи  плюс фиксированная добавка в 3,33гПа (333Па). Похоже именно 333 Па и есть реальная глибина воздушного вакума, как парциальной составляющей общего давления в вакуумируемом сосуде. Могу только предположить, что 333Па – это равновесное давление с растворённым в воде воздухом. Проверяется остаточное давление именно воздуха путём вымораживания вакуумированного сосуда, когда пары воды оседают на стенках инеем, а давление в колбе остаётся только от остатков воздуха. Также можно проверить эту версию запустив насос в работу на предварительно деаэрированой воде.

Правда из этих описаний понятен только достигаемый результат работы «водоструйно-вакуумного насоса», но сама физика захвата воздуха струёй воды не расшифровывается, как бы подразумевая её «очевидность».

На самом же деле принцип его работы не так очевиден , как это может показаться.

Для подробного разбора принципа работы «водоструйного вакуумного насоса» необходим детальный чертёж с точными размерами сопел и дифузоров. (см.рис.12-14.)

рис.12
рис.12

Рис.12. Разрез лабораторного стеклянного «вакуумного насоса» с длинным прямым водоотводом.

рис.13
рис.13

Рис.13. Вид  пластикового «вакуумного насоса» в собранном виде.

рис.14
рис.14

Рис.14. Разрез пластикового «вакуумного насоса» в собранном виде.

Чертежи с размерами водоструйных насосов брал из видео по ссылке.

Как работает «водоструйный вакуумный насос» с точки зрения гидродинамики

Сначала рассмотрим «очевидный» вариант объяснения.

Струя воды из сопла со скоростным напором более 100кПа (1бар) вылетает из тонкого сопла ВВН и через короткое расстояние попадает в узкое горло конического диффузора с малым углом раскрытия.

Расстояние от эжектирующей струи до стенок диффузора ВВН на входе  в диффузор значительно меньше радиуса сопла (см.рис.15-17).

рис.15
рис.15

Рис.15. Разрез стеклянного «вакуумного насоса» с размерами. Зазор между струёй из сопла  и стенкой диффузора составляет всего 0,25мм на сторону.

рис.16
рис.16

Рис.16. Разрез отдельных деталей пластикового «вакуумного насоса» с размерами. Для центрирования сопла по центру отверстия диффузора в  пластиковом корпусе видны маленькие треугольные упоры со сплошной заливкой чёрным. Зазор между струёй из сопла  и стенкой диффузора составляет всего 0,15мм на сторону. В широком раструбе водоотводящей трубы установлена водобойная пластина, равная диаметру водяной струи из сопла Ф3мм, что делает  невозможным прямой излив незаторможенной струи.

 

рис.17
рис.17

Рис.17. Вид на тормозную водобойную преграду на конце диффузора перед водотводящим широким раструбом. Благодаря этой пластине по центру струя из сопла не может вылетать из диффузора без торможения. Разбившаяся о преграду водяная струя затапливает диффузор, изолируя зону разрежения от  притока атмосферного воздуха.

 

Диффузор ВВН устроен так, что струя обязательно его затапливает, разбившись о  лежащее ниже препятствие в водоотводной трубке (изгиб трубки или специальная водобойная пластина).

Получается ситуация, что тонкая водяная струя бьёт в толстый слой воды в узком диффузоре, где струя тормозится и создаёт тормозное давление, равное её скоростному напору по всему данному сечению.

Именно это тормозное давление на поперечном сечение конического диффузора и создаёт вакуум внутри воздушной полости. При этом противодействие  тормозному напору струи создаёт внешнее давление атмосферы.

Выходит, что должно выполнятся равенство внешнего давления атмосферы на сечение диффузора и силы от  тормозящейся струи.

При разном напоре воды  скорость струи будет также разной, а потому торможение со средним давлением разряжения 1 бар по сечению диффузора будет возникать при разных сечениях  диффузора.

Так отношение площадей сопла  струи и  сечения диффузора в зоне торможения струи будут подчинятся закономерности:

 2*Sст*Р cт = 1бар *Sдиф

Откуда получаем

2*Рст/1бар= Sдиф / Sст =(Dдиф/Dст)^2

В данном случае коэффициент  2 означает, что тормозное усилие от струи «на стенке» будет ровно в 2 раза больше, чем произведение скоростного напора струи на её сечение . Это следует из закона Ньтона:

F=dm*v/dt=( q*Sст*V)*V= q*Sст*V^2                               (1.1)

То есть  при  разных напорах воды в эжектирующей струе (1-5 бар) уровень сечения торможения струи будет менять своё положение по длине диффузор.

Максимальное изменение диаметров будет от Dдиф=1,4*Dстр  для давления воды  1 бар, до Dдиф=2,24*Dстр  для давления воды  5 бар.

То есть видна крайне незначительна величина в изменение диаметра конуса диффузора  для крайних значений напора воды.

 Собственно, это и есть смысл установки в ВВН диффузора малой конусности после водяного сопла, чтобы возникал самоустанавливающийся режим подбора сечения отводящей трубы для имеющегося в водопроводе напора и расхода инжектирующей струи. (см.рис.18.)

рис.18
рис.18

Рис. 18. Приблизительная картина установления вакуумирующей водяной пробки в сечении конического диффузора. Струя  из сопла остаётся цилиндрической до самого момента начала торможения в вихрях обратного тока. После торможения струи далее по диффузору идёт медленный поток уже загазированной воздухом воды.

 

Так отдаляясь или приближаясь  к соплу ВВН меняется площадь сечения диффузора в зоне торможения струи, тем самым обеспечивая постоянный перепад давления:

 дР=1 бар=Fт/Sдиф,

При этом изменение  площади сечения  местного диаметра диффузора Sдиф обеспечивает  автоматический самоустанавливающийся самоподбор при переменном импульсе струи Fт, зависящем от давления воды в водопроводе:

Fт=q*Sст*Vcт^2

Так как  скорость струи связана с давлением в водопроводе, то  с учётом потерь на разгонном участке конусного сопла с коэффициентом потерь около  К=0,1 (от выходного напора) получаем  силу тяги струи, которую можно выразить через давление воды в водопроводе:

Рвод*(1-К)= (q*Vcт^2)/2                          

Тогда квадрат скорости струи будет иметь  значение:

Vcт^2= Рвод*(1-К)*2/q                                              (1.2)

Подставим (1.2) в (1.1) и получим силу тяги струи через давление в водопроводе:

Fт=q*Sст*Vcт^2= q*Sст* Рвод*(1-К)*2/q

После сокращения одноимённого значения плотности  воды в числителе и знаменателе получим формулу:

Fт=Sст* Рвод*(1-К)*2

Что при К=0,1 даст значение:

Fт=1,8* Sст* Рвод

Из этого соотношения можно сделать интересный вывод, что самобалансировка уровня воды в диффузоре возникает  при равенстве:

Sдиф*Ратм=(1-К)*2* Sст* Рвод

Откуда получаем соотношения размеров сечений сопла и диффузора:

Sдиф/Sст =(1-К)*2* Рвод/Ратм

Так при  давлении 3 атм в водопроводе

Соотношение сечений должно составить:

Sдиф/Sст =(1-К)*2* Рвод/Ратм =(1-0,1)*2*3/1 =5,4

Ну, а диаметры будут иметь отношение:

Dдиф/Dсоп=( Sдиф/Sст)^0,5 =5,4^0,5=2,32

То есть разница диаметров отверстия сопла и  конусного  диффузора должна быть очень малой даже при достаточно высоком давлении Рвод=3 атм в водопроводе, что затрудняет изготовление вакуумных водоструйных насосов с малыми расходами воды при малых толщинах стенок сопла и диффузоров.

Совершенно не случайно  в описание для лабораторного «водоструйно вакуумного насоса» приведено рабочее давление  2942 гПа= 3 атм (см.рис.19.)

рис.19
рис.19

Рис.19. Описание работы лабораторного «водоструйно- вакуумного насоса» с указанием  минимальных требований к давлению воды  в водопроводе на уровне 2942гПа=3 атм.

Это подтверждается при рассмотрение  размеров сопел и диффузоров в реальном «водоструйном вакуумном насосе» в стеклянном и пластмассовом исполнение.

В случае варианта с кольцевой подачей воды в  разницу 0,4*Dст нужно уложить не только толщину стенок стеклянных сопел и дифузоров, но и толщину кольцевого слоя. То есть технология стеклодутия накладывает ограничения на минимальные размеры диаметра струи.

Что касается  применения «водоструйно вакуумного насоса» с кольцевой струй воды, то это конструктивное исполнение позволяет использовать малонапорные струи воды с большим расходом воды для получения  вакуума нужной глубины.

Эта низконапорнасть кольцевой струи обеспечивается возможностью устройства отверстия для воздуха очень малого диаметра при малых расходах воздуха (1л за 6 минут = 1/6=0,15л/мин).

В тоже время вода расходуется с интенсивностью около 10л/мин, что  делает расход воды в 60 раз больше по объёму, чем отсасываемый воздух при вакуумирование сосуда.

Довольно обидно было бы сливать чистую воду напрямую в канализацию  с интенсивность 10л/мин=600л/ч.

Чтобы сэкономить чистую воду из-по крана придумали  «ваккумные водоструйные насосы» с замкнутым оборотом воды. В таком  вакуумном насосе  запаса воды прокачивается  через буферную ёмкость для дегазации , а нагнетает воду в струю  маломощный электронасос (см.рис.20.)

рис.20
рис.20

Рис.20. Вакуумный водоструйный насос с замкнутым циклом использования воды. В данной установке вода  с расходом 10л/мин берётся из встроенного резервуара (15л) и возвращается в него же в газированном виде после  прохода через вакуумирующий насадок. Газированная вода отстаивается в резервуаре, после чего снова подаётся с помощью нагнетающего насоса высокого давления в «водоструйный вакуумный насос».

Механизм захвата воздуха струёй воды в «водоструйном вакуумном насосе»

Выше я описал гидродинамику процесса создания вакуума  между соплом и затопленым диффузором в «водоструйном вакуумном насосе».

Но как происходит отсос воздуха в этой конструкции?

Сразу напрашивается решение, что струя воды просто цепляет воздух за счёт вязкого трения, а потом протаскивает этот слой в тонкий зазор диффузора.

Это замечательная версия, и именно так осуществляется разгон всасываемой воды в обычных водоструйных насосах и в элеваторах тепловых узлов зданий.

Вот только для подсоса воздуха эта версия не работает, так как этот же «водоструйный вакуумный насос» с незатопленным диффузором прекрасно пропускает струю воды без торможения на вылет, но воздух при этом совсем не отсасывается.

Точнее «водоструйный вакуумный насос» с незатопленной струёй в диффузоре создаёт совсем незначительное разряжение, далёкое от нужного вакуума с абсолютным давлением в 1-2кПа (1-2% от атмосферного давления 1 бар).

До сих пор  нет однозначной общепринятой версии объяснения  такого  захвата воздуха скоростной струёй.

При этом в рамках существующей Кинетической теории газов (КТГ) это также не может быть объяснено.

Ведь газовые молекулы при температуре +20С движутся со скоростями около 490м/с, а потому будут отскакивают почти одинаково от струи с нулевой скоростью или от струи со скоростью 30м/с (давление 5бар в водопроводе).

Кавитация

Следующее объяснение- это «кавитация».

Кавитация возникает при разгоне струи до высокой скорости, так что скоростной напор оказывается больше, чем давление  внешнего подпора атмосферой. Тогда вокруг затопленной струи возникает закипание воды при низких температурах, что сопровождается  вытеснением из объёма диффузора  жидкой воды и заполнением этих пустот парами воды. (см.рис.21-22.)

рис.21
рис.21

Рис. 21. Картинка из учебника, где зона на сопряжении диффузора с соплом указана со следами эффекта кавитации.

рис.22
рис.22

Рис.22. Фото кавитирующей струи внутри стеклянного диффузора. Вода идёт слева направо, а после разгона струи  в узком сечение скоростная струя влетает в расширяющийся объём диффузора. Важно отметить, что пузырьки  от кавитационных паров интенсивно образуются не в самой скоростной струе, а в заторможенной зоне тороидальных  спутных вихрей обратного тока воды, где скорость близка к нулю, а давление ниже атмосферного.

Проблема с объяснением через «кавитацию» в том, что это вовсе не другое объяснение, а лишь разная форма организации уже описанного гидродинамического механизма с торможением высокоскоростной струи после узкого сопла в замедленный потока из самой же струи в расширенной части  трубы.

Именно по такому «кавитационному» принципу устроенны некоторые эжектирующие воздух водоструйные насосы (см.рис.23-24.)

рис.23
рис.23

Рис.23. Водоструйный насос эжектируший воздух. Подача воздуха осуществляется сразу после самого узкого сечения  сопла на переходе к расширению в диффузоре.

рис.24
рис.24

Рис.24. Крупный план фрагмента соплового узла водоструйного насоса эжектирушего воздух. Подача воздуха осуществляется по круговой щели тонким слоем на границу раздела струи воды и стенки диффузора. Такая подача позволяет оторваться потоку от стенки, а сразу за соплом в диффузоре образуется воздушная  каверна. Таким образом данный водо-газовый струйный насос  превращается в оптимизированную форму «вакуумного водоструйного насоса».

Сложностью в  работе  нарисованной выше конструкции состоит в том, что требуется высокая точность сопряжения по общей оси этих двух крупных изделий: разгонного сопла с тонким выходным отверстием и тормозного диффузора с входным отверстием чуть большего диаметра.

Эту чисто технологическую проблему решают такими же чисто технологическими средствами, изготавливая узел сопряжения сопла и диффузора с кольцевым входом воздуха как единую деталь из монолитного куска металла (см.рис.25.)

рис.25
рис.25

Рис.25. Узел сопряжения сопла и диффузора из единого куска металла с гарантированной точность сопряжения и соосностью сопла и диффузора. Интересен данный узел тем, что внутри сопла даже нет необходимости делать кольцевую проточку для воздуха, так как заход струи на сопло сделан преднамеренно с отрывом струи на острой кромке конуса, что обеспечивает возникновение кольцевой гидродинамической каверны сразу за кромкой входа из подающей трубы в цилиндрический участок критического сечения сопла.

Важно то, что  «кавитация» даёт объяснение поддержания  вакуумирования сосудов, если присоединить их трубкой к зоне  образования  кавитационной каверны при входе струи из узкого сопла в диффузор.

Проблема только в том, что с помощью явления «кавитации»  так и не дано объяснение самого механизма захвата воздуха струёй воды когда воздушная каверна в диффузоре уже образовалась.

Подобный эффект возникновения кольцевых каверн за острыми кромками входных отверстий подробно  описывается в гидродинамике при рассмотрении насадков  для истечения воды из сосудов (см.рис.26-27.)

рис.26
рис.26

Рис.26. Схемы потоков в различных насадках при истечении воды из сосуда. Видны  кольцевые застойные зоны позади острых кромок входа в заужение. Вариант (Д) соответствует разбираемому водо-газовому струйному насосу или «вакуумному струйному насосу».

рис.27
рис.27

Рис.27. Страница из учебника с описанием гидродинамики  струи в насадке при истечении воды из сосуда. Тут важно упоминание возникновение вакуума в сечение С-С, то есть как раз в зоне отрыва потока струи от стенок за острой кромкой входного отверстия. Если в зону С-С подать через отверстие воздух из атмосферы, то насадок превратится в отверстие, бьющее струёй  навылет. (см.рис.28)

рис.28
рис.28

Рис. 28. Варианты истечения струи из насадка: А) Струя прилипает  к стенкам с образованием вихревой зоны пониженного давления в сечение 1-1. Б) Если в  турбулентную зону в сечение 1-1 начнёт попадать воздух из атмосферы, то струя не прилипнет к стенкам и пролети насадок без торможения.

Статическая теория газов  и объяснение эффекта вакуумирования в водо-газовых струйных насосах

Кинетическая теория газов (КТГ)  не может объяснить захват воздуха струёй воды вплоть до возникновения глубокого вакуума. Ведь  молекулы газа по КТГ летают  с бешенными скоростями (490м/с при +20С) и отскакивают от любых препятствий без потери скорости и без слипания с препятствием при столкновении.

Другое дело Статическая теория газов (СТГ), по которой молекулы газа относительно неподвижны и отталкиваются от соседних  молекул центральными силами отталкивания (внутриатомная природа сил отталкивания пока не известна).

Про СТГ подробнее можно прочитать по ссылке.

https://habr.com/ru/articles/440848/

По этой теории молекулы газа на границе с жидкостью влипают в жидкость, отталкивая следующий ряд молекул газа от поверхности жидкости. (см.рис.29.)

рис.29
рис.29

Рис.29. Схематическое изображение пограничной зоны контакта разных фаз Жидкость-Газ (Вода-Воздух) в случае Статической теории газа (СТГ): а) Газ при давлении 1 атм. над жидкой водой (расстояние между центрами молекул приблизительно в 10 раз больше, чем в жидкой фазе); б) Тот же газ над водой при той же температуре, но при давлении 10 атм., при этом расстояние между центрами молекул газа сокращается в 10^1/3=2,15 раз. Отчётливо видно, что первый слой газа над водой прилип  к воде, а следующие слои уже отталкиваются от поля отталкивания прилипших к воде молекул газа.

 

По  модели СТГ становится понятно, почему струя воды из водопровода подхватывает молекулы воздуха,  которые буквально влипают в поверхность воды.

После такого захвата молекул  воздуха  на свою поверхность  струя воды выносит молекулярный слой воздуха из воздушной полости «вакуумного насоса» в слой воды в диффузоре.

Вода в диффузоре оказывается перенасыщена воздухом, от чего начинает пузырится как газированный напиток.

Исходя из этой теории скорость откачивания воздуха будет прямо пропорциональна скорости струи и длине окружности сечения струи. Длина струи в воздухе  значения практически не имеет, так как  воздух цепляется на воду почти сразу на срезе сопла водяной струи.

Так что для повышения производительности откачивания воздуха при неизменном расходе воды можно пробовать делать щелевые плоские струи с такими же плоским «клиновидными» диффузорами, или дробить толстую струю на много тонких струек с равным суммарным расходом воды. (см.рис.30.)

рис.30
рис.30

Рис.30. Варианты эжектирующих насосов большой производительности: Верхний- одноструйный насос, Средний - многоструйный, Нижний- регулируемы по расходу тянущей струи  с двухэтапным эжектированием для предварительного  дробления струи в мелкокапельный вид.

Пример струйно-водяного «воздухососа» в природе

В качестве иллюстрации воздушного отсоса в природе можно привести в пример природные водопады.

Так струя воды  падает с высокого обрыва, рассыпаясь в полёте на мелкие капли, тем самым резко увеличивая площадь поверхности воды в  потоке.

На эту новую площадь воды налипает воздух, после чего капля вместе с прилипшим воздухом падает в массив воды нижнего бьефа.

Внутри массива водяного слоя мелкие капли опять собираются  в бесповерхностный объём, а газообразный воздух из тонких слоёв большой площади собирается в отдельные пузырьки со значительно меньше внутренней поверхностью и большим объёмом воздуха внутри.

В итоге из этих мелких пузырьков получается газированная вода в нижнем бьефе, которая белым пенным потоком идёт далеко от водопада. (см.рис.31-33.)

рис.31
рис.31

Рис.31. Вид на Ниагарский водопад.

рис.32
рис.32

Рис.32. Вид на городской водопад в реке с малым перепадом уровня. Вода после водопада белая от микроскопических пузырьков воздуха, тогда как в потоке до водопада виден тёмный  слой прозрачной воды вообще без пузырьков. Тонкослойный водопад с небольшим перепадом даёт более яркий эффект забеливания воды пузырьками, чем огромный ниагарский водопад с толстым слоем воды в потоке.

рис.33
рис.33

Рис.33. Вид на водопад в реке с малым перепадом уровня. Вода после водопада цвета «кофе с молоком»  от микроскопических пузырьков воздуха, тогда как в потоке до водопада виден тёмный  слой прозрачно-торфяной  воды вообще без пузырьков. В средней части водопада видна заводопадная каверна, где наружная часть потока гладкая и выпуклая без разрывов, а сквозь прозрачный слой видно вспенивание воды со стороны заводопадного пространства.

Часто под карнизом водопада бывают естественные пещеры. В них вновь образованные поверхности воды с нижнего края потока при отрыве с карниза также подхватывают воздух из этих пещер, тем самым создавая разрежение в пещере. В результате под водопад начинает дуть заметный ветер с направлением только туда.

Данное предположение легко проверяется на небольших городских водопадах, где есть свободный проход под плоской струёй воды (см.рис.34.)

рис.34
рис.34

Рис.34. Плоскоструйный  садово-парковый декоративный водопад с проходом под струёй. Струя  толстая и короткая, так что на небольшом перепаде высоты ещё не распадается на отдельные капли, так что эффект забеливания воды мелкими пузырьками воздуха  не так сильно выражен.

Если установить по бокам падающей плоской струи вертикальные стенки, перекрыв свободный доступ воздуха с боков под струю, то можно ощутить, как под струю пойдёт поток воздуха через тонкие зазоры между стенкой и струёй.

Если же боковые стенки будут касаться  падающей струи, то падающий поток начнёт вжиматься внутрь пещеры, так как объём воздуха в пещере начнёт убывать  из-за уноса воздуха со струёй.

Собственно, всё это не является тайной, но как обычно описывается в каких-то других отраслевых учебниках.

Именно такое  «вакуумирование подструйных  пространств» на водопадах весьма подробно описано в специальных учебниках и книгах, посвящённым устройству водосливных  желобов в  речных плотинах. (см.рис.35-36)

рис.35
рис.35

Рис.35. Рисунок из учебника, где изображена изолированная пустота под струёй водослива плотины с разрежением относительно атмосферы.

рис.36
рис.36

Рис.36. Иллюстрации к режимам водослива с гребня плотины с образованием изолированных от атмосферы полостей под струёй.

В этих же учебниках про речные плотины также можно найти иллюстрации к режиму торможения  скоростного тонкого потока в русле реки при его резком расширение в нижнем бьефе (аналог тормозного диффузора в водоструйном насосе).

При этом  на картинках хорошо видно динамику смешивания плоской струи  с обратными течениями воды при торможении  струи самой в себя после плотинных водосбросов. (см.рис.37.)

рис.37
рис.37

Рис. 37.Изображения примерных векторов скоростей потока при падении струи с плотины в нижний бьеф. Хорошо видны прямые скорости потока и обратные течения, которые как раз и тормозят струю при её падении с плотины в нижний бьеф.

Так на рисунке сечения  водосброса с плотины отлично показано возникновение спутных вихрей,     где виден попутный ток воды при торможении струи об массив воды в нижнем бьефе (тормозном диффузоре) и обратный ток воды на отдалении от скоростной струи

Плоские струи на плотине  проще анализировать, чем столкновение цилиндрических струй в круглых трубах. (см.рис.38.)

Так в плоской струе на плотине вихрь по длине плотины имеет  постоянное сечение, тогда как вихрь в трубе  имеет тороидальную форму со сложными законами изменения скорости в сечение тора по радиусу от оси трубы и тормозящегося скоростного потока жидкости.

рис.38
рис.38

Рис.38. Эпюры скоростей потока при падении струи с плотины в нижний бьеф. Хорошо видны прямые скорости потока и обратные течения. Точка на эпюре с нулевой скоростью соответствует центру водяного вихря в нижнем бьефе плотины, который как раз и тормозит струю при падении с плотины. Данная картинка не совсем корректна по сути, хотя и хорошо вычерчена. Так на ней не показан провал уровня при встрече скоростного потока с тормозным вихрем, хотя на художественной  картинке выше этот провал в уровне явно виден и весьма логичен по сути.

Бытовые примеры запенивания жидкостей кинетическими струями

Молочный коктейль

Миксер для взбивания молочных коктейлей (см.рис.39.) работает  приблизительно по тому же принципу, что и вспенивающий воду водопад.

рис.39
рис.39

Рис.39. Миксер для взбивания молочных коктейле, где вращающаяся в стакане жидкость поднимается  на стенки до момента  обнажения крыльчатки и начала подсоса воздуха к ней.

Так в центре стакана вращается стержень с маленькой крыльчаткой, разгоняя жидкость в стакане по кругу. В результате чего в стакане формируется тороидально-фихревой поток, постоянно отрывающий воду от стенки стакана, тем самым создавая новую поверхность для налипания воздуха. После чего эта новая поверхность с налипшим воздухом направляется к центру стакан  и вниз к вращающейся крыльчатке, которая загоняет эту внешнюю поверхность воды с газовым слоем в толщу жидкости на дне стакана.  Это и есть взбивание молочного  коктейля,  при котором весь объём жидкости насыщается пузырьками воздуха.

Ручной блендер

Чуть иначе организована работа ручного блендера.  

У ручного блендера вращающаяся крыльчатка накрыта защитным колпаком, что мешает раскручивать жидкость в стакане с коктейлем. (см.рис.40.).

рис.40
рис.40

Рис.40. Ручной блендер с воздушным  защитным колпаком над вращающейся крыльчаткой.

Но воздух есть под самим колпаком над крыльчаткой, и именно этот воздух крыльчатка вгоняет в массу взбиваемой жидкости вместе с отдельными каплями слетающей с крыльчатки жидкости.

Для взбивания ручным блендером необходимо периодически поднимать и опускать блендер в стакане, каждый раз захватывая колпаком блендера новую порцию воздуха для последующего вбивания его в коктейль. (см рис.41.)

рис.41
рис.41

Рис.41. Подхват воздуха блендером  под купол ножа-крыльчатки с вбиванием пузырьков воздуха в толщу жидкости.

Если блендер не поднимать до захвата новой порции воздуха, то смесь в стакане будет перемешиваться и измельчаться вращающейся крыльчаткой, но взбиваться в пену не будет. Именно так с помощью ручного блендера готовят крем-суп прямо в кастрюле.(см.рис.42.)

рис.42
рис.42

Рис.42. Применение блендера в качестве измельчителя-перемешивателя без взбивания пены при приготовлении супа-пюре.

Приготовление мелкодисперсных газо-жидкостных смесей в технике

Механизм образования новой поверхности воды для налипания на ней молекул воздуха широко используется в водо-газоструйных эжектирующих насосах.

Так в водоструйно-газовых насосах низкого разрежения не просто вбивают толстую струю жидкости  в воздушный объём, а сначала измельчают струю на мелкие капли (например, на вихревых форсунках), так чтобы  тот же объём  жидкости обретал в десятки и сотни раз большую поверхность в виде мелкодисперсных капель.

Ровно эта мысль описана  в одной из глав в ранее названой монографии про «водо-воздушные эжектирующие насосы» (см.рис.43.)

рис.43
рис.43

Рис.43. Страница из монографии.  Наиболее ценны последние  четыре строчки текста в одно предложение, где описан максимальный эффект повышения расхода газа за счёт многократного увеличения площади поверхности струи за счёт дробления воды на мельчайшие капли при вихревой конфигурации сопла водо-газовых струйных  насосов.

Длительное витание мелких капель в природе 

Получается, что  мелкие капли жидкости  облепляются газовыми молекулами,  и тем самым летящие массивные капли увлекают на себе больше газа.

Мелкая капля жидкости после облипания газовыми молекулами резко увеличивает свое аэродинамическое сечение, что позволяет такой капле  быстрее тормозиться об окружающий воздух, быстрее вовлекая эжектируемый воздух в попутное движение.

Также облепленные газовыми молекулами мелкие капли воды будут значительно медленнее падать и под действием силы тяжести, чем это получается из расчёта по законам газовой аэродинамики для собственного размера и веса капли.

Именно по этому мелкодисперсные   капли природного водяного тумана после конденсации из воздуха могут очень долго «висеть» в воздухе, оседая росой на траву только под утро. (см.рис.44-45.)

рис.44
рис.44

Рис.44. Вечерний туман повис неподвижным слоем над лугом во время заката солнца.

рис.45
рис.45

Рис.45. Вечерний туман повис неподвижным слоем над лугом после заката солнца.

Кстати, падение капель росы по теории КТГ должно быть стремительным, так как полёту капель под действием гравитации не могут помешать разрозненные разнонаправленные удары безумных бильярдных шариков газовых молекул.

Ведь по КТГ суммарный результат удара молекул газа  по капле воды  должен быть равен нулю в силу статистического  равенства давления со всех сторон, то есть газ не может затормозить падения жидкой капли.

Получается, что  туман по КТГ не может так долго висеть в воздухе.

Интересно, что плотность жидкой воды  в восемьсот раз большей , чем плотность у газообразного воздуха.

 Таким образом, капельный конгломерат из ста молекул жидкой воды вообще проходит мимо хаотично скачущих по КТГ бильярдных шариков атмосферного  воздуха,  так как капля оказывается меньше среднего расстояния между молекул, и не вытесняет никакого их пространства.

Комментарии (84)


  1. FanFir
    01.05.2024 15:13
    #26782025
    +14

    Ничего не понял, но очень интересно!


  1. WladW
    01.05.2024 15:13
    #26782223
    +7

    Уважаемый автор, мы же имеем ввиду банальнейший эффект вентури? Скрытый за многословием Вашей статьи? Или я неправ?


    1. iMonin Автор
      01.05.2024 15:13
      #26782235
      +9

      Нет, я имел ввиду то, что если вы что то назовёте "Эффектом имени Кого-то", то это не является объяснением самого эффекта.

      Эффект надо объяснять по законам физики, а не ссылками на давно умерших "авторитетов".

      Именно такое объяснение я и дал эффекту, который пока просто наблюдали и использовали, но не стремились объяснять.


      1. maxmydoc
        01.05.2024 15:13
        #26785731
        +2

        Эффект объясняется даже уравнение бернули. Самое смешное потом вы вырезки из куколевского вроде как делаете где все тоже самое в паре страницах есть.

        Советую также изучить струйные элементы которые как бабочки выглядят


        1. iMonin Автор
          01.05.2024 15:13
          #26785739

          Куколевский- это что за учебник?

          Ссылку не дадите?

          У меня в руках только Сборник задач под.ред.Куколевского МГТУ им.Баумана


          1. V_Scalar
            01.05.2024 15:13
            #26788463

            КТГ) не может объяснить захват воздуха струёй воды вплоть до возникновения глубокого вакуума. Ведь молекулы газа по КТГ летают с бешенными скоростями (490м/с при +20С) и отскакивают от любых препятствий без потери скорости и без слипания с препятствием при столкновении.

            это же не идеальный газ где молекулы только отскакивают, здесь действуют силы притяжения, вмораживание силовых линий) на расстоянии, скорость здесь не влияет разве что релятивистская. Для наглядности заменим воду и газ чем то более вязким и парадоксы сразу отпадают. Например в вакуумном насосе используют масло


            1. iMonin Автор
              01.05.2024 15:13
              #26788481

              Вы правы!

              Я так и говорю, что КТГ давно надо ОТМЕНИТЬ и вычеркнуть из учебников как древний архаизм!

              Реальный газ- это не идеальные бильярдные шары в сосуде с идеальными отражающими стенками..


  1. konst90
    01.05.2024 15:13
    #26782341
    +8

    Точнее «водоструйный вакуумный насос» с незатопленной струёй в диффузоре создаёт совсем незначительное разряжение, далёкое от нужного вакуума с абсолютным давлением в 1-2кПа (1-2% от атмосферного давления 1 бар).

    До сих пор  нет однозначной общепринятой версии объяснения  такого  захвата воздуха скоростной струёй.

    При этом в рамках существующей Кинетической теории газов (КТГ) это также не может быть объяснено.

    Удивительно, но да. Кинетическая теория газов объясняет только поведение газов, но не их взаимодействие с жидкостями.


  1. konst90
    01.05.2024 15:13
    #26782447
    +17

    Кстати, падение капель росы по теории КТГ должно быть стремительным

    Напомню главную проблему вас как теоретика СТГ. И, более обще - главную проблему любого альтернативщика.

    Вы не умеете пользоваться общепринятой теорией.

    Вы не можете, пользуясь математическим аппаратом КТГ, показать её внутреннюю противоречивость. Вы не можете провести опровергающий КТГ опыт (так опровергались чуть ли не все научные теории). Вы не можете предложить свою теорию, которая бы объясняла то, что КТГ объяснить не может. Всё, что вы можете - это называть её ошибочной, никак не доказав это ни математически, ни на практике.

    Если вы собрались что-то опровергать, то слово "стремительный" вам не подходит. Точно так же, как не подойдут любые качественные оценки.

    Вот вы утверждаете, что падение должно быть стремительным. А стремительное - это сколько? Десять метров в секунду? Метр в секунду? Сантиметр в секунду? Миллиметр в секунду? Вы не знаете. Потому что вы не можете взять учебник, посчитать и сказать: вот формула из учебника, вот расчёт по ней, вот полученный результат, а вот моё наблюдение за туманом.

    И тогда станет понятно: если из модели следует скорость сантиметр в секунду, а на практике мы наблюдаем микрон в секунду, то что-то не так с моделью. А если вы сравниваете измеренную скорость с абстрактным представлением о стремительности - извините, это не наука.

    =======

    По этой теории молекулы газа на границе с жидкостью влипают в жидкость, отталкивая следующий ряд молекул газа от поверхности жидкости. 

    Интересно, что схожий аргумент выдвигают лунные конспирологи - но и они не, не понимая теорию, садятся в лужу. Один из их аргументов состоит в том, что после посадки лунный модуль должен быть покрыт поднятой при посадке пылью, но на фотографиях этого нет. Казалось бы, очевидно, что поднятые клубы пыли... А нет там клубов. Потому что любая малая пылинка, выбитая струей двигателя из лунного грунта, не встречает сопротивления воздуха (за неимением такового) и летит по баллистической траектории, причём вверх она лететь не может - там собственно модуль. Поэтому и упасть сверху на модуль она не может.

    Так вот, к чему я это. Пыль. Пыль, поднятая в воздух, в этом самом воздухе висит. Точно так же, как висит вода. И точно так же висит взвесь в воде, очень медленно оседая. Причём скорость оседания зависит от размера частицы. Поэтому получается одно из двух. Либо газ облепляет и твёрдые частицы тоже (и да, в случае взвесей вода тоже должна уметь облеплять), либо теория неверна, и скорость падения будет соответствовать расчётной по КТГ.

    И ещё один интересный момент. Вы и свою СТГ посчитать не можете. Вы не пробовали посчитать объём слоя в одну молекулу? Потому что при струе хотя бы в 0,1 мм в ней помещается ( по линии диаметра) сотни тысяч молекул воды диаметром 0,3 нм, на которых сидят две (одна на одном конце, другая на другом) молекулы азота или кислорода (основные компоненты воздуха). Что как-то не вяжется с тем, что первый найденный насос сосет 400 литров воздуха на 170 литров воды.

    И да, я всё ещё жду следующую статью с опровержением газовой центрифуги.


    1. iMonin Автор
      01.05.2024 15:13
      #26782527

      1. Я не обязан опровергать чужую теорию, но я имею право выдвигать ДРУГУЮ теорию, которая объясняет некоторые эффекты лучше, чем предыдущая "общепринятая".

      2. Стремительно- это почти как кирпич в вакууме.

      3. Среди лунных конспирологов две фракции: Моглики и НЕмоглики, у обеих фракций только косвенные аргументы. Первые ВЕРЯТ, а вторые пытаются доказать несовершенства техники, граничащие с неосуществимостью проекта....Вы про которых?

      4. Характеристики вакуумного насоса по вашей ссылке - это чистое враньё. Честные характеристики говорят про 1 л воздуха за 6 минут для лабораторных образцов, а расход воды аж 10л/минуту или 600л/ч.

      5. Как можно опровергнуть центрифугу? Это просто механическое изделие, которое вполне себе существует. Или вы про что-то другое?


      1. konst90
        01.05.2024 15:13
        #26782639
        +8

        которая объясняет некоторые эффекты лучше, чем предыдущая "общепринятая".

        Для начала вам нужно показать это "лучше". Расчетами. Расчет по КТГ, расчет по СТГ, эксперимент. У вас нет ни того, ни другого, ни третьего. Так наука не делается.

        Стремительно- это почти как кирпич в вакууме.

        Так сколько конкретно, в метрах в секунду? Что показали расчеты?

        Честные характеристики говорят про 1 л воздуха за 6 минут для лабораторных образцов, а расход воды аж 10л/минуту или 600л/ч.

        Ссылку на модель можете дать?

        Ну и само по себе завышение на два порядка звучит очень сомнительно даже для рекламы.

        Как можно опровергнуть центрифугу?

        Почему центрифуга разделяет изотопы одного газа, не разделяет разные газы и при чём тут диффузия водорода по градиенту в атмосфере- это тема следующей статьи

        И где?


        1. iMonin Автор
          01.05.2024 15:13
          #26782655

          1. Эксперимент у меня есть, даже целая серия. Но они вам не нравится.

          2. У меня есть перекрёстный расчёт по данным одного учебника данных другого учебника, дающий не менее шокирующий результат, чем обсчёт эксперимента.

          3. По КТГ ничего нельзя посчитать , так как статистика позволяет натянуть любую сову на любой глобус. А ведь КТГ -это именно СТАТИСТИЧЕСКАЯ теория.

          4. Ссылки на модели и данные по моделям есть в статье. Читайте внимательно мелкие буковки в картинках.

          5. Ждите. Я точные сроки не называл....Обещанного три года ждут...))


          1. konst90
            01.05.2024 15:13
            #26783341
            +7

            Я точные сроки не называл

            это тема следующей статьи

            Эксперимент у меня есть

            Эксперимента с падением капель я не увидел.

            По КТГ ничего нельзя посчитать

            Можно. С статистикой человечество уже очень давно научилось работать.

            А если нельзя - тогда с чего вы решили, что падение капель будет стремительным? Как это следует из КТГ?

            И самое смешное. С чего вы решили, что

            Мелкая капля жидкости после облипания газовыми молекулами резко увеличивает свое аэродинамическое сечение

            Опять та же самая беда. Вы вместо количественной оценки используете качественную. Резко - это насколько?

            Посчитать это несложно. Размер капли тумана - от 1 до 60 мкм, по разным источникам. Размер молекулы азота - 0,3 нм. Соответственно, если мы облепим каплю диаметром 1 мкм слоем молекул в 0,3 нм, то её диаметр составит... 1,0006 мкм. А изменение площади сечения - 0,1%. Такое себе резко. С чего вы решили, что этот 0,1% превратит стремительное падение в зависание?

            Вот именно поэтому и надо считать. Без расчётов у вас стремительно и резко, а с расчётами получается разница между теориями в 0,1 процента.


            1. iMonin Автор
              01.05.2024 15:13
              #26785057

              1. Вот она и будет следующей за предыдущей через какое-то время....Где-то до трёх лет...))

              2. Выйдете в тума и попробуйте замерить размер капель сами.

              3. Есть три вида ЛЖИ: Ложь, Наглая ложь и Статистика

              4. В рамках СТГ действительно облепленная молекулами газа капля увеличит своё аэродинамическое сечение на величину индивидуального объёма поля отталкивания прилипших молекул газа.

              5. Посчитайте сами! Для разминки объём капли начиная с 4 (куб) или с 13 (шестигранный шар) молекул. Тогда эффекты аэродинамического зависания будут сильно ярче, а туман от большей дисперсности будет белее и дольше висеть

              6. Когда посчитаете, минимальный размер капель по СТГ и КТГ, тогда и будете говорить про отличия 0,1%.


              1. konst90
                01.05.2024 15:13
                #26785173
                +2

                Выйдете в тума и попробуйте замерить размер капель сами

                Зачем? Я не сомневаюсь в измерениях, сделанных до меня. Если вы считаете, что размер капель измерялся неверно - линейку в руки и вперед, перемерять.

                 на величину индивидуального объёма поля отталкивания прилипших молекул газа

                И на сколько именно? Сможете посчитать, или снова будет какое-нибудь резко?

                Когда посчитаете, минимальный размер капель по СТГ и КТГ

                По КТГ размер капель не считается, потому что капля - это жидкость, а не газ. А по СТГ - в том виде, в каком вы её описываете - формирование капель вообще невозможно, потому что молекулы воды, висящие в воздухе, будут не слипаться, а отталкиваться друг от друга.


                1. iMonin Автор
                  01.05.2024 15:13
                  #26785227

                  1. Я тоже не сомневаюсь, что есть капли воды начиная с ОДНОЙ единственной молекулы! Да, по СТГ свойства вещества есть у каждой отдельной молекулы, а не только у статистических комплексов молекул с достаточной выборкой.

                  2. индивидуальный объём одной молекулы газа в н.у. леко считается: V1=22,4л/Na

                  3. А по СТГ возможно обсуждать и газ, и жидкость и фазовые переходы газ-жидкость. Молекулы воды в жидком виде как раз и отличаются от парообразного состояния, что жидкие молекулы уже могут слипаться при сближение до касания.


                  1. konst90
                    01.05.2024 15:13
                    #26785631

                    А по СТГ возможно обсуждать

                    Именно что обсуждать. Обсуждать можно вечно. А вот как дело доходит до того, что можно посчитать - оказывается, что никаких проверяемых результатов СТГ дать не может.

                    Казалось бы, простой вопрос - с какой скоростью по СТГ должна падать капля воды из тумана, облепленная молекулами? Обсуждать в терминах типа "стремительно" и "резко" вы можете до бесконечности, а посчитать и назвать скорость - не можете.


                    1. iMonin Автор
                      01.05.2024 15:13
                      #26785697

                      1.Одиночная молекула жидкой воды с прилепленной молекулой воздуха становится практически равной по свойствам газу и может висеть почти вечно, пока не сформируется массивный ком из множества жидких молекул для продавливания упругой среды при падении вниз.

                      1. Расчёты ведутся по формулам Клайперона-Менделева в обоих случаях: что по КТГ, что по СТГ. Модель газа никак не влияет на расчёты. Другое дело, что качественные феномены поведения газов КТГ вообще не объясняет (скорость звука, теплопроводность, передача тихих звуков, свойства атмосферы по высоте)


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26785771

                        массивный ком из множества жидких молекул для продавливания упругой среды при падении вниз

                        Массивный. Из множества молекул. А это сколько в граммах и штуках?

                        Ровно та же самая беда. Вы не можете взять СТГ, посчитать и выдать результат в проверяемом виде, типа "начиная с одной молекулы формируется капля, и при массе икс она начинает падать с установившейся скоростью игрек". Вы обсуждаете в терминах типа "стремительный" и "массивный", которые без конкретных числовых значений не значат ничего.

                        Другое дело, что качественные феномены поведения газов КТГ вообще не объясняет

                        Объясняет.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26785813

                        Как КТГ объясняет адсорбцию газов на поверхности жидкости?

                        Правильно, КТГ это явление НИКАК не объясняет!

                        Явление адсорбции есть, но по КТГ его просто игнорируют.

                        КТГ вообще никаких явлений на границах сред не хочет объяснять, так как начинают фонтаном бить неустранимые противоречия самой КТГ с реально наблюдаемыми явлениями.


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26785871
                        +1

                        Как КТГ объясняет адсорбцию газов на поверхности жидкости?

                        Правильно, КТГ это явление НИКАК не объясняет!

                        Всё ещё удивительно, но да. Кинетическая теория газов объясняет только поведение газов, но не их взаимодействие с жидкостями.

                        А для объяснения взаимодействуя газа с жидкостью существует МЖГ - механика жидкости и газа. В которую как часть большого раздела ещё большей науки физики входит КТГ.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26785877

                        А зачем нужно две разные теории для одного объекта?

                        Может одна из теорий просто лишняя?

                        Да и держать КТГ лишь в качестве артефакта из ИСТОРИИ науки...


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26785899
                        +1

                        Это не разные теории. КТГ - это один из разделов МЖГ.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26785969

                        Ну, если уж рассматривать МЖГ, то её постулаты в корне противоречат КТГ.

                        МЖГ изначально вводит понятия "сплошной упругой среды" и "контрольный объём" элемента среды.

                        То есть МЖГ в принципе исключает существование КТГ в своих границах.

                        А так -то да, без КТГ уже ничего и не объяснить...)))


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26786159
                        +1

                        Там нет противоречия.

                        Сплошная среда - это абстракция, призванная упростить расчёт. Мы не можем рассчитать поведение каждой молекулы, нам просто не хватит мощностей. При этом хаотичное движение множества молекул можно предсказать статистическими методами. Поэтому абстракция и работает.


                      1. firehacker
                        01.05.2024 15:13
                        #26786613

                        Клапейрона, а не Клайперона


                  1. GidraVydra
                    01.05.2024 15:13
                    #26787793

                    1. Типа объем атома гелия, молекулы метана и молекулы бутана одинаковы? Что за бред?


      1. GidraVydra
        01.05.2024 15:13
        #26787767
        +1

        4 это брехня. Я замерял расход газа при откачке водоструйным насосом ГОСТ 25336-82, это около 250 литров в час.


  1. michael_v89
    01.05.2024 15:13
    #26782677
    +7

    Кинетическая теория газов (КТГ) не может объяснить захват воздуха струёй воды вплоть до возникновения глубокого вакуума. Ведь молекулы газа по КТГ летают с бешенными скоростями (490м/с при +20С) и отскакивают от любых препятствий без потери скорости и без слипания с препятствием при столкновении.

    Да ладно?) Я вот взял банку с соком, поставил соломинку, подул в нее, и внезапно воздух прошел через сок, никуда не отскочил. Наверно разница в давлении? Наверно и в насосе разница в давлении?

    Но как происходит отсос воздуха в этой конструкции?
    Сразу напрашивается решение, что струя воды просто цепляет воздух за счёт вязкого трения, а потом протаскивает этот слой в тонкий зазор диффузора.
    До сих пор нет однозначной общепринятой версии объяснения такого захвата воздуха скоростной струёй.

    Сразу напрашивается решение погуглить "водоструйный насос принцип работы". И оказывается, в первых 3 ссылках пишут про одно и то же, а значит общепринятое объяснение есть.

    https://primelab.com/blog/chto-eto-takoe-steklyannyj-vodostrujnyj-vakuumnyj-nasos.html
    https://pcgroup.ru/blog/vodostrujnyj-vakuumnyj-nasos-prostoj-no-effektivnyj-laboratornyj-pribor/
    https://simax.ru/blog/vodostrujnyj-nasos-h220-mm-opisanie-i-naznachenie/

    Принцип работы
    Представим себе поток жидкости, протекающий через тонкую трубку. Если на каком-то участке диаметр трубки уменьшается, то скорость движения жидкости внутри нее увеличивается, а давление, соответственно, уменьшается.
    Создается разрежение, и для уравновешивания давления вода захватывает и уносит воздух из сосуда, который подсоединен к насосу через боковой отвод.
    Чем холоднее вода, протекающая через оборудование, тем глубже вакуум, который он в состоянии обеспечить.

    Остальное

    В насосе диаметр трубки, по которой поступает вода из водопроводного крана, постепенно сужается. Это приводит к уменьшению давления воды, но резкому увеличению скорости движения струи. Вырываясь из сопла утончающейся трубки в ограниченное пространство с низким давлением, вода движется с большой скоростью и захватывает воздух из бокового отвода насоса.
    Степень остаточного давления, которое может обеспечить водоструйный насос, вычисляется давлением паров воды при определенной температуре. Так, при температуре воды +30 °С давление можно понизить до 31,8 мм рт.ст., а при температуре воды +10 °С — до 9,2 мм рт.ст.

    Принцип работы водоструйного насоса основан на физическом законе, известном как закон Бернулли: увеличение скорости движения потока жидкости приводит к падению ее давления. Входная трубка насоса постепенно сужается. По мере её сужения, скорость струи увеличивается, а ее давление падает. В месте выхода струи — в полости-расширении, вода с силой вырывается из узкой трубки, унося за собой захваченный из бокового отвода воздух.

    Давление воздуха больше, чем давление воды при выходе из трубки, поэтому он проталкивается в воду, а вода его уносит. Так же как если булькать воздухом в банке с соком через соломинку.

    Кстати, как ваша теория объясняет зависимость глубины вакуума от температуры воды?

    Таким образом, капельный конгломерат из ста молекул жидкой воды вообще проходит мимо хаотично скачущих по КТГ бильярдных шариков атмосферного воздуха, так как капля оказывается меньше среднего расстояния между молекул, и не вытесняет никакого их пространства.

    Снова открываем Гугл.

    https://ru.wikipedia.org/wiki/Туман

    Радиус капель тумана обычно колеблется от 1 до 60 мкм. Большинство же капель имеет радиус 5—15 мкм при положительной температуре воздуха.

    Остальное

    https://ru.wikipedia.org/wiki/Длина_свободного_пробега

    Длина свободного пробега молекул воздуха:
    68 нм

    http://www.sci.aha.ru/ALL/b4.htm
    Диаметр молекул (нм)
    Кислород (O2) 0.3
    Вода (H2O) 0.3

    https://portal.tpu.ru/SHARED/p/PNB/learning/Physik/Tab/Tab/13 КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ_0.pdf

    При комнатной температуре молекулы кислорода имеют скорость 480 м/с.

    Объем средней капли тумана равен 4/3 * 3.14 * (10мкм)^3 = 4.2 * (10 * 10^-6 м)^3 = 4.2 * 10^-15 м3.
    Масса капли равна 1000 кг/м3 * (4.2 * 10^-15 м3) = 4.2 * 10^-12 кг.
    Количество молекул воды в одной капле (4.2 * 10^-12 кг) / (2.99 * 10^-26 кг) = 1.4 * 10^14.
    А вовсе не 100, как вы утверждаете.

    Размер капли тумана больше свободного пробега молекул воздуха в 10мкм / 68нм = 147 раз.
    А не меньше, как вы утверждаете.
    То есть 1 каплю тумана поддерживают 147 молекул воздуха. А их поддерживают другие молекулы воздуха.

    Каждая молекула воздуха под каплей тумана летает туда-сюда (480 м/с) / 68нм = 7 * 10^9 = 7 миллиардов раз в секунду. На сколько опустится капля под действием гравитации за 1 семимиллиардную секунды?


    1. iMonin Автор
      01.05.2024 15:13
      #26782723

      1. Не понял к чему этот пример с трубочкой и соком?. Вы надули в трубочку 1 атм?...Лёгкие вам не порвало?

      2. Ваши ссылки повторяют текст из моей статьи. Во только там нет объяснения КАК вода захватывает воздух и уносит его с собой вглубь воды?

      3. Струя воды не может никуда проталкивать воздух , так как струя не касается стенок до самого погружения в массив воды.

      4. Про глубину вакуума есть мой комментарий под картинкой (Рис.11.) с текстом из учебника, где я предположил, что заявление +333 Па - это уровень давления воздуха, растворённого в самой воде. Для проверки можно пробовать запустить работу ВВН на предварительно дегазированной воде.

      5. Захват струёй воздуха не происходит по вашему описанию, так как при сквозном пролёте струи воздух возвращается по зазору обратно и никакого вакуума не создаётся.

      6. Радиус капель может быть ЛЮБЫМ, а не только по норме Вики. Скорость образования тумана в туманном шлейфе в разряженной зоне над крылом истребителя столь высока, что там нет времени на его группировку в крупные капли. А даже 100 молекул воды при конденсации- это КРУПНАЯ капля, если учесть норму влажности 1-2% по парциальному давлению. То есть 100 молекул должны собраться из объёма более 10 тыс молекул воздуха. И как они друг друга найдут и друг к другу прилетят на влажную стыковку? Это ведь тоже отдельный феномен, как водяной пар следит за поддержанием предельных концетраций пара, и как переводит излишек в туман.

      7. Сколько бы молекулы газа по КТГ не бились бы в КАПЛЮ тумана, они будут биться статистически равномерно со всех сторон, а значит их влияние на полёт капли будет равен НУЛЮ. То есть массивна жидкая капля будет падать через воздух по КТГ практически не замечая его совсем. Кстати, по КТГ молекулы газа тоже будут падать на землю, так как гравитацию для газов по КТГ никто не отменял.


      1. michael_v89
        01.05.2024 15:13
        #26782875
        +4

        Не понял к чему этот пример с трубочкой и соком?

        Там написано к чему, и приведена цитата.
        Я подул в трубочку, а воздух не отскочил от сока, как вы утверждаете, а прошел через него.

        Вы надули в трубочку 1 атм?

        Нет.

        Во только там нет объяснения КАК вода захватывает воздух и уносит его с собой вглубь воды

        Есть. Я выделил это жирным шрифтом.

        Струя воды не может никуда проталкивать воздух

        У меня нет утверждения, что струя воды проталкивает воздух.
        Есть утверждения "воздух проталкивается в воду" (под действием давления остального воздуха) и "вода его уносит".
        Читайте пожалуйста внимательнее.

        Про глубину вакуума есть мой комментарий под картинкой

        Там нет объяснения зависимости вакуума от температуры воды в рамках вашей теории влипания молекул газа в жидкость. Вы лишь отмечаете информацию из учебника, что есть зависимость от насыщенных паров воды.

        По вашей теории разницы от температуры воды вообще быть не должно, воздух может влипать в воду при любой температуре. А она есть, значит ваша теория неверна.

        Захват струёй воздуха не происходит по вашему описанию, так как при сквозном пролёте струи воздух возвращается по зазору обратно и никакого вакуума не создаётся.

        Что значит "при сквозном пролёте струи"? Такого описания нет в вашей статье. К какой части статьи это относится?

        Радиус капель может быть ЛЮБЫМ, а не только по норме Вики.

        Вот и их поведение может быть ЛЮБЫМ, а не только "стремительное падение".
        Очень маленькие капли постепенно падают на поверхность из-за размера, очень крупные тоже из-за тяжести, а остальные висят в воздухе.

        в разряженной зоне над крылом истребителя
        И как они друг друга найдут и друг к другу прилетят на влажную стыковку?

        Это совершенно другой вопрос, он не относится к теме обсуждения.
        Но раз вам это интересно - летит одна молекула, сталкивается с другой, они прилипают друг к другу, летят дальше вместе, сталкиваются с такими же группами, прилипают к ним, и так далее.

        Это ведь тоже отдельный феномен, как водяной пар следит за поддержанием предельных концетраций пара

        И молекулярная теория прекрасно это объясняет.

        Сколько бы молекулы газа по КТГ не бились бы в КАПЛЮ тумана, они будут биться статистически равномерно со всех сторон, а значит их влияние на полёт капли будет равен НУЛЮ.

        Ну вот и скорость ее будет равна нулю.
        Я вообще не сказал, что капля не падает из-за того, что они в нее бьются.
        Я сказал, что она не падает, потому что ей некуда.

        То есть массивна жидкая капля будет падать через воздух

        Куда она будет падать-то, если под ней 147 опор дребезжат с частотой 7 ГГц?
        Я вот взял кастрюлю, насыпал туда гороха, положил сверху теннисный шарик, засыпал его тоже горохом со всех сторон, он почему-то не падает через горох на дно кастрюли. Почему? Наверно горох снизу ему мешает?

        Кстати, по КТГ молекулы газа тоже будут падать на землю

        Они и падают. Воздух же возле поверхности есть. Более того, если их охладить, их нападает больше. А если нагреть обратно, то они будут дребезжать сильнее и растолкают друг друга обратно.


        1. iMonin Автор
          01.05.2024 15:13
          #26783311

          1. Вы пошли по пути аналогий, а это кривой путь, ведущий в никуда. Подмена обсуждаемого предмета на как бы похожий делает всё обсуждение бессмысленным.

          2. Вы не дули с давлением 1 бар, вы не можете создать лёгкими вакуум 1 бар. А вот вакуумирующая струя в насосе может. Я ровно об этом и говорил (см.п.1)

          3. По КТГ вода НЕ МОЖЕТ захватить отскакивающие шарики газа. Для вас я выделил жирно и крупно опровержение ваших объяснений.

          4. Сам воздух никуда не может проталкиваться по КТГ. По КТГ молекулы безумно скачут в заданном объёме и им плевать на движение струи воды мимо их объёма со смехотворной скоростью 10-30м/с.

          5. В самих картинках с объяснением прямо указано про связь давления насыщенных паров при температуре воды и глубины достигаемого вакуума. Я с этим согласен! (жирно для вас). Я лишь добавил свой комментарий про дополнительные +333Па к давлению паров воды, которые связаны именно с парциальным остаточным давлением воздуха, которое связано уже с давлением растворённых в воде газов (предположительно).

          6. И вы считаете , что каплям любого размера плевать на силу тяжести? Вот это новость! Что в КТГ игнорируют влияние силы тяжести на безумные бильярдные шарики молекул газа- к этому уже все привыкли (хотя объяснения получить хотелось бы). Но что на вполне осязаемые крупные капли воды сила тяжести не действует- это вы конечно здорово придумали.

          7. Сконденсированные молекулы зачем-то летят куда и за чем? Кто им дал такой приказ и целеуказание? За счёт каких сил летят? Почему именно навстречу друг другу? с какой стати сконденсированной молекуле воды нужно сломя голову лететь через 10 -100 рядов других молекул для соединения с другой сконденсированной молекулой? И чтобы через долю секунды снова испариться и лететь обратно на место?

          8. КТГ конденсацию газа в жидкость ника не объясняет, так же как саму жидкость тоже.

          9. Равенство сил от ударов молекул газа по КТГ никак не отменяет влияние не скомпенсированной ничем силы тяжести. Так F=m*g никто не отменял

          10. А как вы обеспечили в вашей кастрюле расстояние по 8-10 диаметров между горошинами? Разве ваш теннисный мячик не провалился бы сразу на дно кастрюли, если бы в кастрюле бы висело всего 5-6 горошин с гигантской пустотой между ними? Опять вы применили кривую аналогию, и сами же в ней и запутались!

          11. По КТГ воздух должен кончится на высоте около 12 км из-за ограничения высоты подлёта на тепловой скорости 500м/с, а дальше должен быть чистый космос. Но самолёты летают до 25км, а газовые шары до 45-50 км.


          1. michael_v89
            01.05.2024 15:13
            #26784163
            +2

            Вы пошли по пути аналогий, а это кривой путь, ведущий в никуда.

            Аналогии тут ни при чем. Это описание того же физического явления, что и при откачке насосом.

            Вы не дули с давлением 1 бар

            Я не сказал, что я дул с давлением 1 бар, откуда вы взяли эту чушь? Это вы начали говорить про 1 бар. Я описал конкретное явление - я подул в трубочку, и воздух проходит через сок и булькает.

            По КТГ вода НЕ МОЖЕТ захватить отскакивающие шарики газа.
            Сам воздух никуда не может проталкиваться по КТГ

            МОЖЕТ. Объяснение я написал в предыдущем комментарии.

            По КТГ молекулы безумно скачут в заданном объёме и им плевать на движение струи воды мимо их объёма

            Нет. Я же привел пример. Почему им не плевать в банке с соком? Она вообще мимо их объема идет со скоростью 0.
            Если вам нужно именно движение, представьте не сок, а ручеек с водой. Если в него подуть через трубочку, воздух будет проходить через воду, и пузыри будут уплывать от трубочки. Это абсолютно то же явление.
            В контексте насоса можете представить, что в центральную струйку воды погружено 1000 маленьких трубочек с разных сторон.

            Я с этим согласен! (жирно для вас)

            Так ваша теория этому противоречит (жирно для вас).
            По вашей теории никакой связи с насыщенными парами быть не должно, вода просто цепляет молекулы воздуха. Она может это делать при любой температуре.

            И вы считаете, что каплям любого размера плевать на силу тяжести?

            Нет. Я вроде ясно написал "Очень крупные капли падают на поверхность из-за тяжести".
            Почему вы опять приписываете мне вещи, которые я не говорил?

            Но что на вполне осязаемые крупные капли воды сила тяжести не действует- это вы конечно здорово придумали.

            Это вы придумали, а не я. У меня такого утверждения нет.

            Что в КТГ игнорируют влияние силы тяжести на безумные бильярдные шарики молекул газа
            хотя объяснения получить хотелось бы

            Никто ее не игнорирует. Я написал вам объяснение, только вы не хотите слушать.
            Сила тяжести притягивает капли тумана вниз. Только внизу есть молекулы воздуха, и капля тумана на них лежит.

            Сконденсированные молекулы зачем-то летят куда и за чем? Кто им дал такой приказ и целеуказание? За счёт каких сил летят? Почему именно навстречу друг другу?

            Изучайте молекулярную теорию, там есть ответы на эти вопросы. Посторонние темы я вам объяснять не буду. Приказ им никто не давал, они движутся под действием физических сил. Таких как гравитация, давление воздуха, и разных других. И не именно навстречу, а в разных направлениях. Прекращайте выдумывать несуществующую научную информацию, тогда вам будет понятнее.

            Равенство сил от ударов молекул газа по КТГ никак не отменяет влияние не скомпенсированной ничем силы тяжести. Так F=m*g никто не отменял

            Я в прошлом комментарии написал прямым текстом, что силу тяжести коменсируют 147 опор, которые создают силу реакции опоры.
            F12 = -F21 никто не отменял.

            Если вас смущает, что опоры движутся туда-сюда, можете представить вертикальную трубу в вакууме, заполненную теннисными шариками, и вентилятор внизу под ней, который крутится со скоростью 7 млрд оборотов в секунду, и у которого расстояние между лопастями больше размера шарика. Пока он крутится, шарики через него падать не будут, хотя на шарики рядом с ним давят другие шарики равномерно и со всех сторон, и действует гравитация. Подумайте, почему.

            Разве ваш теннисный мячик не провалился бы сразу на дно кастрюли, если бы в кастрюле бы висело всего 5-6 горошин с гигантской пустотой между ними?

            Если бы в кастрюле бы висело всего 5-6 горошин с гигантской пустотой между ними, то провалился бы. Но там нет 6 горошин с гигантской пустотой между ними.
            Повторяю еще раз - под теннисным шариком находится 147 горошин. Расстояние между горошинами значительно меньше размера шарика. Именно поэтому он не проваливается. Расчеты я приводил в первом комментарии. Мне непонятно, почему вы их игнорируете и продолжаете твердить про гигантское расстояние.
            Если вас смущает, что горошины не двигаются, смотрите предыдущий абзац с теннисными шариками на вентиляторе.

            Подчеркиваю еще раз - это не аналогия, а то же самое физическое явление.

            По КТГ воздух должен кончится на высоте около 12 км из-за ограничения высоты подлёта

            Нет, не должен. При чем тут тепловая скорость, вообще непонятно.


            1. iMonin Автор
              01.05.2024 15:13
              #26785081

              ОК

              Я всё понял!

              Позволю вам и дальше свято верить в правильность КТГ.

              Свобода Веры- это неотъемлемое право каждого человека по конституции...


              1. michael_v89
                01.05.2024 15:13
                #26785175
                +1

                Жаль, что вы не понимаете, в чем отличие веры и расчетов. Так что видимо поняли вы не всё.


                1. iMonin Автор
                  01.05.2024 15:13
                  #26785235

                  Но вам-то ничто не мешает безоговорочно ВЕРИТЬ в УЧЕНИЕ КТГ?


                  1. michael_v89
                    01.05.2024 15:13
                    #26785411
                    +1

                    Повторяю специально для вас. Я не ВЕРЮ в учение КТГ, я ПРОВЕРИЛ это учение расчетами. Расчеты это не вера, а факты. Они не меняются от того, верите вы в них или нет. Именно об этом был мой предыдущий комментарий.

                    По расчетам получается, что по КТГ никаких гигантских расстояний нет, и она прекрасно объясняет висение тумана, поэтому ваши утверждения полная чушь. Что и требовалось доказать. При этом никто не мешает вам привести свои расчеты, которые не будут полной чушью, но вы отказываетесь их приводить, несмотря на просьбы.


                    1. iMonin Автор
                      01.05.2024 15:13
                      #26785589

                      ОК

                      Да-да, вы всё сами себе доказали в КТГ и всё посчитали по КТГ...

                      Даже высоту взлёта молекул на 12 км над Землёй в поле гравитации при скорости 500м/с?

                      Даже скорость звука 340м/с при тепловой скорости 500м/с?

                      Даже низкую теплопроводность воздуха 0,022 Вт/(м*К) при тепловой скорости 500м/с?

                      Почему энергия молекул связана с их количеством в штуках (1 моль вещества), а не с массой вещества газа в грамма ?


                      1. michael_v89
                        01.05.2024 15:13
                        #26785621
                        +1

                        Даже высоту взлёта молекул на 12 км над Землёй в поле гравитации при скорости 500м/с?

                        Нет, потому что тема вашей статьи была не об этом, и потому что я не понимаю, что вы имеете в виду. Свободный полет молекул у поверхности Земли составляет приблизительно 68 нанометров, а не 12 километров, в любую сторону, в том числе и вверх.

                        Почему энергия молекул связана с их количеством в штуках (1 моль вещества), а не с массой вещества газа в грамма?

                        Нет, потому что тема вашей статьи была не об этом, и потому что тоже непонятно, что вы имеете в виду. Кинетическая энергия столкновения сосуда с газом с другим телом вполне себе связана с массой газа.

                        Даже скорость звука 340м/с при тепловой скорости 500м/с?

                        Да, я приводил расчеты и объяснения в одной из ваших предыдущих статей.

                        Даже низкую теплопроводность воздуха 0,022 Вт/(м*К) при тепловой скорости 500м/с?

                        Да, я приводил расчеты и объяснения в одной из ваших предыдущих статей.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26785669

                        1. А какая нам разница какой свободный пробег молекул, если при абсолютно упругом соударении- это всё равно как они пролетают сквозь друг друга? При этом молекулы должны постоянно терять скорость и температуру равномерно по высоте при полёте вверх в соответствии с действием на них постоянной силы тяжести, равноускоренно тормозя их полёт.

                        2. Е=кRT Или это не так? Вы то про КТГ всё знаете!. КТГ на всё даёт непротиворечивые ответы!..Или НЕ даёт?

                        3. А сейчас слабо объяснить такое приторможенное поведение газа при передаче звука, если импульс для обеспечения давления они несут в полтора раза быстрее на тепловых скоростях? Или молекулы на долго залипают друг в друге при соударении?

                        4. Ну-ну, а сейчас не повторите про теплопроводность газа?. Что мешает молекуле из первого ряда рядом с раскалённой сталью унести всё тепло от стали на скорости выше скорости звука за счёт передачи импульса от молекулы к молекуле? Зачем нужно в расчёте теплопроводности газа произведение теплоёмкости и тепловой скорости домножать на мизерное межатомное расстояние (свободный пробег молекул)? Почему газ звуковое возмущение (т.е. равно тепловая прибавка к скорости) уносит со скорость звука, а тепловую прибавку при теплопередаче от горячего предмета (точно та же тепловая прибавка к скорости) газ со скоростью звука прочь НЕ уносит?


                      1. michael_v89
                        01.05.2024 15:13
                        #26785941

                        если при абсолютно упругом соударении- это всё равно как они пролетают сквозь друг друга?

                        Я вам объяснял уже много раз, и не только я.
                        Описание "всё равно как они пролетают сквозь друг друга" верно лишь для одного единственного случая - когда центры молекул находятся строго на одной прямой. Ваша ошибка в том, что вы считаете, что ВСЕ столкновения такие, а на самом деле они происходят крайне редко, а гораздо чаще будет ненулевое смещение как по X, так и по Y (Z - направление движения).

                        И в этом случае столкновение будет выглядеть так.

                        GIF

                        Где тут "всё равно как они пролетают сквозь друг друга"? Молекула летела вертикально вверх, столкнулась, и стала лететь горизонтально. Поэтому нам есть разница, какой свободный пробег молекул.
                        И вот этот же эффект объясняет и передачу звука, и теплопроводность воздуха, которые вызывают у вас вопросы.

                        Е=кRT

                        Вы имеете в виду связь энергии и температуры?
                        Так масса уже учтена в температуре. Для энергии важна не только масса, но и скорость. Газ одной массы при заданной температуре будет иметь одну скорость, газ другой массы другую, и всё это спрятано под буквой T.

                        Связь между температурой и энергией

                        "Зная тепловую энергию, можно вычислить среднеквадратичную скорость атомов, которая обратно пропорциональна квадратному корню атомной массы." Среднеквадратичная скорость при комнатной температуре изменяется от 1370 м/с для гелия до 240 м/с для ксенона.

                        Вот вам и масса появилась.

                        Вы то про КТГ всё знаете!

                        Конечно же нет. Я не физик, и многие объяснения ищу по ходу дела. Просто я знаю, что эта теория подтверждена практикой, а значит они должны быть.

                        А сейчас слабо объяснить
                        Ну-ну, а сейчас не повторите про теплопроводность газа?

                        Делать мне что-ли нефиг. Открывайте свои статьи, читайте мои комментарии.
                        Также смотрите первый абзац этого комментария про особенности столкновения молекул.

                        Что мешает молекуле из первого ряда рядом с раскалённой сталью унести всё тепло от стали на скорости выше скорости звука за счёт передачи импульса от молекулы к молекуле?

                        Мешает столкновение не строго по центру, из-за чего она начинает лететь наискосок и иногда даже параллельно поверхности стали. Дальше думайте сами.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26785995

                        1. После этого вы мне будете рассказывать что давление определяется 50% от 1/3 импульса по каждому направлению. Вы либо оставляйте ровно 1/3 молекул для движения по одному направлению, либо ваша КТГ предполагает флуктуации давления такого уровня, что случайно в комнате меня может размазать по стене ударной волной.

                        2. И где там учтена МАССА??? В формулу входит количество МОЛЕЙ вещества без привязки к массе:

                          Е*n=кRT*n

                          Где n- число молей

                        3. Да , масса вылезает только при подсчёте кинетической энергии молекулы через её скорость и массу. Но в обратную сторону расчёт не идёт, так как прямой замер скорости молекул в покоящемся гаже невозможен. А по сути скорость молекул в покоящемся газе равна НУЛЮ. от нуля отрывают скорости молекул только звуковые колебания со скоростью возбудителя звука и конвективные течения.

                        4. Если вы не физик, то зачем вы так яростно защищаете КТГ????...Ваша зарплата от КТГ же никак не зависит?

                        5. То есть я должен помнить ваши ответы мне в 33 моих статьях на ХАБРЕ. а вам лень их повотрить?...НУ-ну...))

                        6. Оправдывать бред про нецентральное столкновение молекул вы сможете только после ответа на моё замечание см.п.1


                      1. michael_v89
                        01.05.2024 15:13
                        #26786071

                        После этого вы мне будете рассказывать что давление определяется 50% от 1/3 импульса по каждому направлению.

                        Нет, не буду. Вы сделали утверждение, что молекулы как будто пролетают сквозь друг друга (между прочим, без доказательств), я доказал, что это не так. Из чего следует, что начальная тепловая скорость, направленная вертикально вверх, не имеет никакого значения. Потому что через 1/7млрд секунды она будет направлена в другую сторону. Вот молекула летает туда-сюда в разные стороны, и в среднем почти не двигается, и остальные молекулы так же.

                        И где там учтена МАССА???

                        Я сказал прямым текстом - она учтена в букве T. Там учтена масса и скорость вместе.

                        А по сути скорость молекул в покоящемся газе равна НУЛЮ

                        Это ложь, в КТГ скорость молекул в покоящемся газе не равна НУЛЮ.

                        Если вы не физик, то зачем вы так яростно защищаете КТГ????

                        Для развлечения и практики. Я тренируюсь в логических объяснениях на троллях типа вас.

                        - Открывайте свои статьи, читайте мои комментарии.
                        - То есть я должен помнить ваши ответы?

                        Нет. Где в моей фразе вы увидели слово "помнить"?

                        только после ответа на моё замечание см.п.1

                        Ваш п.1 к моему объяснению не имеет никакого отношения. Молекула быстро меняет направление с вертикального на какое-то другое, поэтому ее тепловая скорость на величину атмосферы никак не влияет. А влияет только общее количество молекул. Это и есть ответ на ваш вопрос, почему есть атмосфера выше 12 километров. Потому что молекул много, и ниже 12 километров они все не помещаются.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26786119

                        1. Вы просто показали одну гифку одного косого удара. Хотелось бы увидеть следующую и следующую..., чтобы узнать куда попадёт тЁпллая молекула от горячей стены через десяток соударений, при этом чтобы сохранилось постоянное распределение давления по всем 6 направлениям.

                        2. У вас в Т -температуре учтена МАССА???...Вы в своём уме?

                        3. Я и не говорил про нулевую скорость в КТГ. Вы бы научились внимательно читать! "По сути"- это такой обобщающий оборот в русском языке. Хотя в СТГ в покоящемся газе скорость молекул просто равна нулю, но точно также выводится из равновесия звуком и конвекцией.

                        4. См.п1. данных ответов.


                      1. michael_v89
                        01.05.2024 15:13
                        #26786169

                        Хотелось бы увидеть следующую и следующую

                        https://www.sciencecalculators.org/mechanics/collisions/
                        Вот симулятор столкновений, считайте сами.

                        Тепловое движение
                        Вот страница, где есть картинка с тепловым движением.

                        при этом чтобы сохранилось постоянное распределение давления по всем 6 направлениям

                        Это всего лишь следствие движения молекул, а не фактор, который надо сохранять.

                        У вас в Т -температуре учтена МАССА???

                        В третий раз повторяю - ДА.
                        Температура
                        T = 2 / 3kB * mv^2 / 2

                        Видите букву m? Это масса.

                        Я и не говорил про нулевую скорость в КТГ.

                        Тогда ваше утверждение нерелевантно теме обсуждения, и ничего не доказывает, потому что мы обсуждаем как указанные явления объясняет КТГ.

                        См.п1. данных ответов.

                        Ну посмотрел еще раз, он все еще к моему объяснению не имеет никакого отношения. Величина атмосферы по КТГ зависит от количества молекул, а не от их скорости.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26786193

                        1. То есть вы не можете показать развитие сценария теплопередачи на 10 ударов далее???...Так и запишем: КТГ НЕ МОЖЕТ!

                        2. Нет, разделение на 6 направлений- это базовая ОСНОВА КТГ, можно сказать краеугольный камень КТГ!...И ни какой статистики!. Строго по 1/3 на каждую координатную ось и по 50 % в каждую встречную сторону.

                        3. Вы дебил?..Температура - это БАЗОВЫЙ ПАРАМЕТР, и потому ни из чего не следует!...Также как и масса не следует ни из чего....Если у вас 36.6С, и у меня 36, 6С то вы что-то можете сказать про мою или свою массу?

                        4. Строгое Усреднение скоростей молекул по всем направлениям и малость пробега молекул, равная среднему расстоянию между молекул, делают КТГ беззубой, но почти неопасной. Именно по этому в МЖГ кинетическую теорию просто не вспоминают.

                        5. ну-да, ну-да...Про атмосферу у меня уж есть отдельная статья. Вам туда.


                      1. michael_v89
                        01.05.2024 15:13
                        #26786301

                        То есть вы не можете показать развитие сценария теплопередачи на 10 ударов далее???

                        С чего это не могу, если я показал? Вы не знаете, как открывать ссылки? На второй странице гораздо больше 10 ударов.
                        Вот, специально для вас.

                        И чего это вы вдруг понятия подменяете? Разговор был про величину атмосферы и вертикальное движение молекул, а не про теплопередачу, именно поэтому на моей картинке молекулы движутся вертикально. Вот и смотрите, куда они движутся на этой картинке, хоть на 10, хоть на 20 ударов.

                        То есть вы не можете показать
                        Так и запишем: КТГ НЕ МОЖЕТ!

                        У вас проблемы с логикой? Из одного не следует второе.
                        Я вообще вам не обязан ничего показывать, есть формулы, идите считайте. Вы сделали утверждение про пролет молекул, я доказал, что оно ложно.

                        разделение на 6 направлений- это базовая ОСНОВА КТГ

                        Вы несете чушь. Разделение если и есть, то только чтобы не считать отдельные молекулы, если их много. А мы считаем отдельные молекулы.

                        Вы дебил?..Температура - это БАЗОВЫЙ ПАРАМЕТР

                        Идите в пень. По КТГ температура это не базовый параметр, а зависит от массы и скорости молекул.

                        Если у вас 36.6С, и у меня 36, 6С то вы что-то можете сказать про мою или свою массу?

                        Вы дебил? Не различаете массу тела и массу молекул? Не можете прочитать формулу, где температура зависит не только от массы, но и от скорости, а значит по температуре массу определить нельзя?

                        Если есть газ температурой 36, и мы измерили скорость молекул как в опыте Ламмерта, то можно рассчитать массу этих молекул.

                        Про атмосферу у меня уж есть отдельная статья.

                        Понимаете, то, что у вас есть статья про атмосферу, никоим образом не меняет факта, что по КТГ величина атмосферы не связана с тепловой скоростью молекул у поверхности. Хоть 10 статей напишите, этот факт не поменяется.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26786345

                        1. Конечно НЕ можете!. На вашей картинке нет теплового потока! Где ускорение молекул от горячей стенки? Где равномерный поток тепла по фрону, как это будет вдоль бесконечной плоскости вблизи горячей плоской поверхности? Ваща гифка с одиночным косым ударом была интересна только при равных скоростях с равной температурой. А если столкнутс эти молекулы с разными температурами при теплопередаче от стальной платины +1200К к поверхности +300К? каков тогда будет результат косого удара?

                        2. Ну, так и я вам не обязан ничего отвечать, и тем более доказывать...))

                        3. Если не разделит директивно все молекулы на 6 направлений строго поровну, то вообще ничего не посчитать по КТГ...Всё утонет в статистических распределениях с дикими флуктуациям. Про размазанных по стенке людях от статистической флуктуацией давления в замкнутой комнате я вам уже рассказывал.

                        4. Вы дебил и по КТГ, и в натуре...Вы хот почитайте за что отвечает параметр температуры....)))

                        5. У вас кольцевая ссылка в логическом построение!..То-то вас колбасит от системной ошибки-то...)))

                        6. Скорость молекул кто-то измерил? И как же?. Расчётом наверное?...Или Ламмерт мерял скорость вовсе не газовых молекул?...Ведь серебро- это ни разу не газ, а отдельные раскалённые и выброшенные куда-то молекулы НЕгаза ничего про газ не могут нам рассказать...)))

                        7. Если вы не в состоянии продлить цепочку соударений даже на 10 ударов при нагреве одной стенки, или те же 10 ударов при отсутствии крышки сверху для имитации атмосферы по КТГ в присутствии гравитации, то о чём с вами дальше-то говорит?


                      1. michael_v89
                        01.05.2024 15:13
                        #26786385

                        На вашей картинке нет теплового потока!

                        Конечно нет, потому что я отвечал на ваше утверждение про атмосферу.

                        Ну, так и я вам не обязан ничего отвечать, и тем более доказывать

                        Вы должны доказывать только свои утверждения. Я свои утверждения доказал, а ваши просьбы нарисовать картинки на 10 ударов моими утверждениями не являются.

                        Если не разделит директивно все молекулы на 6 направлений строго поровну, то вообще ничего не посчитать по КТГ

                        В очередной раз повторяю, это ложь и ваши выдумки. Движение молекул на моих картинках посчитано в соответствии с КТГ без всякого директивного разделения.

                        У вас кольцевая ссылка в логическом построение!

                        У меня нет кольцевой ссылки в логическом построении. Это не те дроиды, которых вы ищете.

                        Скорость молекул кто-то измерил? И как же?

                        В моему утверждению про температуру это не имеет отношения. В соответствии с КТГ, массу молекул газа можно рассчитать по температуре и скорости независимо от того, делал ли так кто-то на практике.

                        Ламмерт измерял атомы ртути.
                        По молекулярной теории любое вещество может быть газом, жидкостью и твердым телом при определенных условиях. Даже ртуть и серебро. Испарившиеся атомы считаются газом, точно так же, как испарившийся водяной пар.

                        Если вы не в состоянии продлить цепочку соударений даже на 10 ударов при нагреве одной стенки, то о чём с вами дальше-то говорит?

                        В состоянии, просто мне лень. Вы серьезно считаете, что я сделал одну картинку, но не могу сделать 10? Ссылку на симулятор я вам дал, делайте сами вашу цепочку.
                        Не надо со мной говорить про посторонние темы, я уже несколько раз об этом сказал. Изначально мы нагрев не обсуждали, и обсуждать это мне не интересно.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26786935

                        1. В атмосфере ЕСТЬ тепловой поток! Внизу +20С, а вверху на 10км уже минус-50С. Там ещё и гравитационной составляющей у вас нет, конвекционной тяги у вас тоже нет! Пустая мелкая симуляция на плоском планшете, без -какой либо смысловой нагрузки.

                        2. Я лично ВАМ ничего не должен. Тем более,. что свои утверждения про КТГ вы ни разу не доказали.

                        3. Про директивное деление всех молекул порвну на три координаты написано во всех учебниках при выводе формул. ЧИТАЙТЕ УЧЕБНИКи!!!

                        4. Кольцевая ссылка у вас там есть, но ваш процессор просто забывает о перекрёстных связях уже на 2-3 шаге.

                        5. МАССА молекулы ЗАДАЁТСЯ как неизменное условие задачи! Вы можете только пересчитать ШТУЧНОЕ количество молекул по косвенным данным переменного состояния системы. А энергия одной молекулы зависит только от её температуры, и НЕ ЗАВИСИТ от её собственной МАССЫ. ЧИТАЙТЕ УЧЕБНИКи!!!

                        6. В этом и проблема КТГ, что не разобравшись с особенностями свойств именно ГАЗА, они начали делать эксперименты с каплями жидкого металла, приблизительно как вы с кастрюлей гороха.

                        7. Если вам ЛЕНЬ, то больше не читайте и не комментируйте мои статьи.


                      1. michael_v89
                        01.05.2024 15:13
                        #26787803
                        +1

                        В атмосфере ЕСТЬ тепловой поток!
                        Там ещё и гравитационной составляющей у вас нет, конвекционной тяги у вас тоже нет!

                        И это все никак не меняет факта, что любая молекула у поверхности меняет направление полета через 1/7млрд секунды, поэтому ее тепловая скорость не влияет на размер атмосферы, поэтому ваше утверждение ложно. Еще раз, чтобы вы поняли - ваше утверждение про размер атмосферы ложно, это факт, и никакая гравитация на картинке этого не изменит.

                        Тем более, что свои утверждения про КТГ вы ни разу не доказали.

                        Это ложь, мое доказательство в виде расчетов находится в первом комментарии. Вы можете попробовать доказать, что расчеты не верны, но не можете утверждать, что их нет.

                        Про директивное деление всех молекул порвну на три координаты написано во всех учебниках при выводе формул.

                        И правильно написано. А вы понимаете, почему оно написано? Похоже что нет, только повторяете как попугай. Услышали звон, да не знаете где он.
                        Для расчета движения отдельных молекул это не нужно. Это нужно только как замена расчетов для большого количества отдельных молекул, чтобы не считать их по отдельности. К сожалению, из-за недостатка знаний вы не понимаете мое объяснение почему, так что читайте учебники.

                        Кольцевая ссылка у вас там есть

                        Кольцевой ссылки у меня там нет.
                        Вы похоже так и не поняли, что подобные утверждения надо доказывать.

                        А энергия одной молекулы зависит только от её температуры, и НЕ ЗАВИСИТ от её собственной МАССЫ.

                        Вы читать не умеете? Я вам привел формулу ИЗ КТГ, там энергия молекулы ЗАВИСИТ от ее собственной массы. От массы и квадрата скорости. Это стандартная формула кинетической энергии. Поэтому ваши утверждения, что в КТГ она не зависит, это ложь. По КТГ она зависит, это просто факт.

                        Температура в КТГ это лишь промежуточное обозначение, термометры работают на тепловом расширении молекул от прямого контакта, из-за чего молекулы измерительного тела начинают двигаться быстрее (ну или медленнее). Это как говорить, что работы тока зависит от силы тока, но не зависит от количества заряда. Жаль, что вы не видите этой проблемы в вашей логике.

                        Эта формула работает даже для больших тел. Если мы возьмем кусок льда, который летит мимо астероида со скоростью 480 м/c, то его температура будет например 0 градусов. А если он врежется с этой скоростью в астероид, то энергия этого удара разойдется по молекулам, и лёд превратится в воду комнатной температуры. Точно так же плавятся пули при попадании в более твердый материал, вот тут можете посмотреть.
                        https://www.youtube.com/watch?v=IxnDvR7TijY&t=379s

                        В этом и проблема КТГ, что не разобравшись с особенностями свойств именно ГАЗА, они начали делать эксперименты с каплями жидкого металла

                        В КТГ с этим нет никакой проблемы, потому что по КТГ испарившийся от нагревания металл это тоже газ, как и испарившийся от нагревания лёд. В КТГ всё нормально считается и результаты экспериментов соответствуют расчетам.

                        Если вам ЛЕНЬ, то больше не читайте и не комментируйте мои статьи

                        Если мне лень рисовать вам 10 картинок, то я не должен комментировать? Не вижу логики.
                        Мне нравится этот сайт, и я хочу чтобы здесь было меньше антинаучной информации. Поэтому я буду указывать вам в комментариях на ваши ошибки, чтобы другие читатели видели, что вы пишете чушь. Если мне не будет лень.


  1. vladimirfrost882
    01.05.2024 15:13
    #26783337
    +2

    Спасибо за наводку на насосы с замкнутым оборотом. Как раз искали как разгрузить компрессор на котором в том числе несколько эжекторов висит. И даже собрали один такой в малость избыточной конструкции на бытовом насосе для систем отопления и бочке с водой. А так вообще обычно используем что-то подобное https://www.smc.eu/ru-ru/products/zh-a~138195~nav?productId=138197 . В основном чтобы удерживать вакуумом пластины. Ну и еще один испытательный станок для проверки герметичности изделий тоже на эжекторах живёт. Использовали на одних и тех же эжекторах и проточную воду и воздух - с учетом того что итоговое разрежение нам было не важно особой разницы не было. Вопрос скорее в том что достать проще. Хотя с воздухом, конечно, меньше риска при поломках системы.


  1. chieftain_yu
    01.05.2024 15:13
    #26783493
    +2

    Ну, они жидкостные не только водяные бывают. Но и для некоторых других жидкостей.

    На двухбаковых УАЗиках перекачка топлива в расходный бак из второго тоже струйным насосом от обратки сделана.


  1. kasiopei
    01.05.2024 15:13
    #26783657
    +1


    1. iMonin Автор
      01.05.2024 15:13
      #26785083

      Такое я тоже предлагал делать.

      Даже статью писал про эжектирующий вентилятор для кухонных вытяжек

      https://dzen.ru/a/YwCdVCJwahv8ef0H


      1. ksbes
        01.05.2024 15:13
        #26785179
        +1

        Такое уже давно делают. Но не очень часто - такая конструкция охлаждает дым и вызывает осаждение и накопление всякой ядовитой фигни не полезной для здоровья и целостности конструкции. Так что, например, на дровяную печь такое ставить - плохая идея.


        1. iMonin Автор
          01.05.2024 15:13
          #26785241

          На печи это и не нужно ставить!

          Это только для вытяжек из кухонь, где в вытяжном воздухе много микро взвеси жира от сковородок, но сам воздух вовсе и не горячий.

          При этом обычные вентиляторы забиваются этим летучим жиром крайне быстро, так что ставить их просто нельзя.


  1. murkin-kot
    01.05.2024 15:13
    #26784359
    +2

    Но как происходит отсос воздуха в этой конструкции?

    Вообще-то при движении жидкости/газа вдоль поверхности, параллельной потоку, давление на поверхность уменьшается в сравнении с давлением на плоскость, перпендикулярную потоку, чем пользуются при измерении скорости воздушных/водных судов относительно среды.

    Вот это уменьшение давления и "подсасывает" воздух в конструкции. А если добавить кавитацию, то струя будет расширяться за счёт давления пара, после чего соприкоснётся со стенками и превратится в банальный поршень, всасывающий всё, что находится за ним.

    То есть объяснить явление можно без проблем для существующих теорий.


    1. iMonin Автор
      01.05.2024 15:13
      #26785143

      1. Вас обманули! При движении жидкости никакое давление поперёк струи не снижается. Уравнение Бернулли с учётом потерь- это просто запись закона сохранения энергия на участках одной ТРУБЫ. А вот "Закон Бернулли" для идеальной жидкости- это бредовый вымысел недоделанных теоретиков, не способных логически мыслить и задавать самим себе неудобные вопросы.

        Про это у меня была уже статья

        https://habr.com/ru/articles/759094/

      2. На кораблях и самолётах действительно меряют давление и вычисляют скорость потока. Вот только в "трубке Пито" меряют ДВА давления: поперёк потока -статическое давление среды, и скоростной напор- давление торможения. Причём меряют не сами абсолютные давления, а только их разность, которая и равна скоростному напору минус статическое давление в перпендикулярном к полёту (плаванию) направление. То есть у затопленной струи нет никакого снижения давления в поперечном направление.

      3. Расширение струи воды за счёт давления пара при "кавитации" конечно можно учитывать, только при аккуратном расчёте вам не удастся расшвырять струю в стороны. Уж больно у них маленькое давление и мало их самих по сравнению с массой и скоростью самой струи. Да и расстояние свободного пролёта струи в "струйно-вакуумном насосе" крайне мало, чтобы такое расширение струи вообще можно было бы заметить.

      4. Да, можно и существующими теориями "всё объяснить", если вас устраивают КТГ и "закон Бернулли" как таковые. Ну, а лично меня эти теории ниразу не устраивают, так как они мне ничего не объясняют, а лишь пудрят мне мозги заумью "статистических методов" и отсылками к давно помершим "Авторитетам".


      1. ksbes
        01.05.2024 15:13
        #26785219
        +1

        1. Ну глаза меня на даче точно обманули - в дырявом шланге вода била фотнанчиком меньше там где шланг был пережат и больше там где был круглый в сечении (пробили гвоздиком катушку). Или высота фонтанчика не зависит от давления у отверстия?

        2. В трубке именно Пито меряется одно давление - скоростного напора. Там есть другая трубка с другим именем, которая мерит именно разницу. А так с Пито - просто берут внешнее давление от барометра, если хотят сделать поправку.

        3. ... (кавитация - дело тёмное)

        4. Дело не в том что устраивает. Дело в том, что альтернативных формул что-то нет. А считать-то расходы, мне, инженеру, надо! Здесь и сейчас.


        1. iMonin Автор
          01.05.2024 15:13
          #26785275

          1. Струйки из пробитых в шланге отверстий на изгибе описаны в моей статье. Что там било у вас мне не известно. Фото с описанием ситуации покажете- тогда обсудим.

          2. Ну., только врать мне не надо, если сами нихрена не знаете. Забейте "трубка пито" в поисковик и убедитесь кто из нас прав. От меня вам картинка из инета

          3. Да, кавитация- это тёмное явление, Но на неё всего не спишешь

          4. Закон сохранения импульса и импульс силы по Ньютону всё решает без выдуманных "законов Бернулли", которых по факту и нет вовсе. Для аэродинамики я это описывал в статье

            https://habr.com/ru/articles/438854/


      1. murkin-kot
        01.05.2024 15:13
        #26785921
        +1

        То есть у затопленной струи нет никакого снижения давления в поперечном направление.

        В домах вентиляцию делают так - крышка над трубой, которая экранирует подсасывающий эффект воздушной струи сверху. Поэтому подсасывающий эффект снизу при наличии ветра создаёт тягу в вентиляционном канале. Это факт, независимый от идеальной жидкости. Рассмотрите внимательнее конусы и сопла в вами же рассматриваемой конструкции, где там крышка над трубой? Она там есть, поэтому и эффект есть.

        Расширение струи воды за счёт давления пара при "кавитации" конечно
        можно учитывать, только при аккуратном расчёте вам не удастся расшвырять
        струю в стороны

        Обратите внимание на ваши собственные иллюстрации за номерами 18 и 22. Всё там почему-то "расшвыривается" в стороны.

        Ну, а лично меня эти теории ниразу не устраивают, так как они мне ничего не объясняют, а лишь пудрят мне мозги заумью

        Вам выше подсказали - укажите на подтверждаемые экспериментом противоречия фактов и общепринятых теорий. И ещё лучше - дайте свои формулы, которые указанное противоречие снимают. Но как-то ваш спор выше не показал наличия конструктива в вашем подходе.


        1. iMonin Автор
          01.05.2024 15:13
          #26786103

          1. Не рассказывайте мне про вентиляцию!...Я её сам проектирую более 20 лет!...Там мифов столько, что лопатой не разгребёшь!

          2. Где и что расшвыривается на рис.18 и 22 ?...На рис.18 вообще строго цилиндрическая струя, что специально в подписе к рисунку и указано!

            Ну, а рис.22 вообще фото с кавитацией, где ничего не видно за пеной в в вихревой зоне!

          3. Что вам ещё показывать в КТГ, если у КТГ вообще нет ни одного подтверждения её существования в реальных явлениях? Про КТГ вообще нигде стараются не вспоминать, кроме привычных упоминаний в учебнике для младших школьников и первокурсников?


          1. konst90
            01.05.2024 15:13
            #26786143
            +1

            у КТГ вообще нет ни одного подтверждения её существования в реальных явлениях

            Броуновское движение. Описано Робертом Броуном в 1827 году. В рамках КТГ броуновское движение объясняется тем, что молекулы газа или жидкости хаотично стучат по более крупной, видимой в микроскоп частице, и заставляют её метаться из стороны в сторону. Чем крупнее частица - тем меньше влияние каждого отдельного удара и тем меньше видимое смещение.

            СТГ с её неподвижными молекулами объяснить броуновское движение не может.


            1. iMonin Автор
              01.05.2024 15:13
              #26786171

              Броуновское движение прекрасно объясняется кучей других способов кроме самой КТГ.

              Звуковые волны в упругой среде газа по СТГ или МЖГ гораздо эффективнее двигают соринки под микроскопом.

              А вот по КТГ при крайней малости самих молекул и равномерном их распределении по направлениям никакого броуновского движения создаваться НЕ должно.


              1. konst90
                01.05.2024 15:13
                #26786255
                +1

                Броуновское движение прекрасно объясняется кучей других способов

                Какими же?

                Попробуйте объяснить броуновское движение с точки зрения СТГ.

                равномерном их распределении по направлениям

                Оно не строго равномерное. Поэтому так и выходит, что чем меньше частица - тем более заметно ее хаотичное движение.


                1. iMonin Автор
                  01.05.2024 15:13
                  #26786275

                  1. Уровень мелкости пылинки, где броуновское движение от ударов отдельных молекул могло бы наблюдаться, лежит далеко за пределами увеличения обычных оптических микроскопов. В каком говорите году открыл Броун своё движение. Во сколько раз тогда увеличивал микроскоп с предметным стеклом? Какой предельный размер отдельно наблюдаемой пылинки в этом микроскопе? Сколько миллионов молекул одновременно будет долбить эту пылинку со всех сторон?

                  2. Амплитуды колебаний и передаваемые энергии от звуковых волн во фронте упругого газа по СТГ на размере пылинки на несколько порядков больше, чем энергия одной молекулы, неравномерность от которой можно учитывать по КТГ.


                  1. konst90
                    01.05.2024 15:13
                    #26786339

                    лежит далеко за пределами увеличения обычных оптических микроскопов.

                    Надо же, опять. Нет в науке слова "далеко". Есть "примерно на два порядка", " в полтора раза" или "около 0,3 процента", но это надо подтвердить расчетом, хотя бы прикидочным.

                    Посчитайте. Не получится, да?

                    Броуновское движение - реально наблюдаемое явление. Если у вас нет денег на микроскоп, видеозаписям с чужих микроскопов вы не доверяете, а опровергнуть расчетами не способны - в науке вам делать нечего.

                    Нет, не потому, что я или другие люди вам что-то запрещают. Просто то, что вы делаете - это не наука. Потому что смысл науки - в том, чтобы объяснить наблюдаемые явления реального мира и предсказать те, что ещё не наблюдались. Вы же их либо не можете объяснить (с какой скоростью будет падать капля тумана?), либо тупо отрицаете (как сейчас или с центрифугой). А уж предсказать что-то, что будет соответствовать вашей теории, но не общепринятой - тем более не способны.

                    А это тупиковый путь. Теория, не имеющая ни описательной, ни предсказательной силы, никому кроме автора не нужна. Да, вот так просто. КТГ нужна, потому что объясняет явления реального мира и может их предсказывать. А СТГ не нужна, потому что не может.


                    1. iMonin Автор
                      01.05.2024 15:13
                      #26786363

                      ТОЧНО!

                      Наука уже почти 300 лет ВЕРИТ в Броуновское движение!

                      Точность приборов и вычислительные возможности выросли на порядки, а вы всё ещё ВЕРИТЕ в достоверность мутного толкования по мутной теории КТГ не менее мутного эксперимента двухсот летней давности.

                      Продолжайте верить в КТГ. Она что-то вам объясняет...Правда КТГ не может объяснить абсорбцию газов на поверхность жидкости. Но кому такие мелочи интересны?

                      Ну, а вам лично я разрешаю больше не комментировать мои статьи с упоминанием СТГ. Просто чтобы вы сами себя не бесили своим бессилием доказать мне правдивость "общепринятой" КТГ и неправильность моей СТГ...)))


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26786887

                        Наука уже почти 300 лет ВЕРИТ в Броуновское движение!

                        Наука не ВЕРИТ. Наука ЗНАЕТ и НАБЛЮДАЕТ.

                        Броуновское движение прекрасно наблюдается в микроскоп. Раз, два, три. Можно при желании нагуглить ещё.

                        Отличие науки от веры именно в том, что она проверяема. Учёным не нужно верить в то, что Роберт Броун наблюдал в 1827 году движение имени себя. Учёные могут взять микроскоп, взять взвесь, посмотреть на взвесь в микроскоп и увидеть: да, броуновское движение существует, я наблюдаю его своими глазами. Да, Кавендиш был прав, я повторил его эксперимент и получил похожие значения. Да, Галилей был прав, я бросил легкий и тяжелый предмет и они упали с одинаковой скоростью.

                        Так и работает наука. Если один учёный в одной лаборатории что-то получил и описал методику эксперимента - то другой учёный в другой лаборатории может повторить этот эксперимент. И сказать - да, я наблюдаю, как маятник Фуко меняет свою плоскость качания. Или - нет, я не наблюдаю, как скорость света меняется при вращении установки с источником и приёмником (опыт Майкельсона-Морли).

                        И если разные учёные в разных лабораториях получают одинаковый результат - это значит, что мир действительно устроен таким образом. А когда у одного учёного результат отличается от того, что получили все остальные, и он на основании этого результата выстраивает радикально новую теорию - есть, конечно, небольшая вероятность, что он один д'Артаньян, а все остальные сговорились и врут или ошиблись и заблуждаются - но скорее всего ошибся именно он, проводя эксперимент неправильно.

                        Правда КТГ не может объяснить абсорбцию газов на поверхность жидкости

                        Да, теория газов не может объяснить взаимодействие газа с жидкостью. А также пластичность металлов, изменение цвета лакмусовой бумажки и притяжение планет. Дальше-то что?


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26787007

                        1. Наука- это такое сильное обобщение, что даже непонятно про что это. Я не ВЕРЮ!. То есть я не наука? Я наблюдаю феномен, но у меня будет тьма разных объяснений в отсутствии дополнительной информации о систем. Такой информации за 300 лет со времён Броуна сильно прибавилось, но вы продолжаете ВЕРИТЬ в глупейшее объяснение данное 300 лет назад. Вот это точно НЕ Наука...(((

                        2. По вашим ссылкам Броуновское движение В КАПЛЕ ЖИДКОСТИ никак не может быть описано воздействием ударяющих в неё молекул. Просто по масштабу самих частиц и размеру реальных молекул воды. Звуковые колебания и локальные тепловые потоки под действием подсветки снизу объясняют это хаотическое движение крупных загрязнений в капле воды. У микроскопа всего 40Х увеличение!!!!

                        3. Вы верите и в Кавендиша, и в Броуна, и в Галилея! Ну, правильно, они же все померли 200-300 лет назад, значит они умнее нас и знали больше, так как были ближе к божественному творению Мира.

                        4. Майкельсон-Морли намеряли изменение скорости света, только не орбитально-солнечную 30км/с, а 300м/с суточного вращения Земли, но вынесли её за погрешность эксперимента. Ибо сами не могли поверить в локальность системы отсчёта на самой Земле. Ведь тогда спутники вокруг планеты ещё не летали.

                        5. Ну, и что же вы не повторили мой эксперимент с ресивером и дросселирование воздуха из отверстия? Дуть феном было проще?- И это фигня, что мой эксперимент был вовсе не про фен.

                        6. Ну, так не суйте КТГ никуда, если КТГ ничего не может объяснить на границе сред, а мы всё меряем именно на этой границе. Ибо мы и приборы сами являемся этими твёрдыми и жидкими границами. Мы ни разу НЕ ГАЗ!


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26787175

                        По вашим ссылкам Броуновское движение В КАПЛЕ ЖИДКОСТИ никак не может быть описано воздействием ударяющих в неё молекул.

                        Может, и оно описано. То, что лично вы считаете это описание неверным - это исключительно ваше дело.

                        Предложите описание, которое вы считаете верным, и покажите, что верно именно оно. Например - возьмите эксперимент Броуна, устраните все звуковые колебание и тепловые потоки и покажите, что частицы прекратили двигаться. Если они остановятся - Броун был неправ, если продолжат хаотически двигаться - ошиблись вы. Но нет, вы этого сделать не можете.

                        Проведите расчёт и покажите, что летящая со скоростью икс молекула массой игрек может подвинуть частицу массой зет на расстояние максимум гамма. Если максимально возможная гамма окажется меньше разрешающей способности микроскопа - значит, это ударила не молекула, а что-то другое. Но нет, вы и этого сделать не можете.

                        Вы верите и в Кавендиша, и в Броуна, и в Галилея!

                        Я в них не верю. Я могу повторить их эксперимент и получить те же результаты. Или - другие результаты, если они ошиблись. Галилея - с помощью подручных предметов, для Броуна понадобится микроскоп, с Кавендишем ещё сложнее, но ничего невозможного в этом нет. Наука проверяема.

                        Ну, и что же вы не повторили мой эксперимент с ресивером и дросселирование воздуха из отверстия?

                        Потому что я обошелся без ресивера. И показал, что выходящий из отверстия воздух создаёт на весах под струей тягу больше, чем на сопле. И результат этот объяснил через простой закон сохранения импульса - на весах мы имеем дельту скорости потока больше, чем на сопле.

                        А вы этого проделать либо не догадались, либо не смогли. У вас одно измерение и предположение, что второе будет идентично. У меня - два измерения с разными результатами, что опровергает ваше предположение.

                        Вы утверждаете, что я ошибся - объясните, чем вызвана разница, или проведите два измерения с ресивером и покажите, что в вашем случае разницы нет. Но нет, вы и этого не можете. Вы, в общем-то, с помощью своей теории не можете ничего. И с помощью общепринятой тоже не можете, потому что вы её не поняли.

                        Ветка началась с простого вопроса о скорости падения капли и тянется уже сообщений двадцать. Ответа нет. Это отлично характеризует ваше умение считать и ваше умение вести дискуссию.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26787275

                        1. Про ВЕРУ в прошлых Гениев я пожалуй с вами закончу обсуждать.

                        2. Ну, а ваш эксперимент с феном я повторил. Только я взял и подул не только на плоские весы (32грамма), но ещё подул на пиалу дном вверх- хорошо обтекаемое тело (22грамма) и пиалу дном вниз- разворот потока с добавлением импульса (43грамма). В результате получили, что взвешивание сильно зависти от характера схода толстой струи с предполагаемого препятствия. Эксперимент интересный для раздела "аэродинамическая обтекаемость тел", но ника не относится к вопросу про "дросселирование сжатого газа через малое отверстие". Собственно, и эксперименты я с вами обсуждать закончу.


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26787329

                        В результате получили, что взвешивание сильно зависти от характера схода толстой струи с предполагаемого препятствия.

                        Бинго.

                        А что это значит? Что ваш метод измерения тяги измерением силы на весах, на которые дует струя - неверный. Вы получили три разных результата, и какой из них соответствует силе реакции на опоре (или измерение на опоре даст нам четвёртый результат) - неизвестно.

                        А поскольку результат измерен неверно - любые расчёты, выполненные на основе этого результата, также окажутся неверны.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26787495

                        Это значит одно, что вы Идиот, подменяющий один обсуждаемый эксперимент совершенно другим.

                        Если бы вы внимательно читали мою первую статью по ЖРД, то там в конце прочитали бы про вариант эксперимента с непосредственным взвешиванием тяги по реакциям на опорах.

                        Там и схема отдельная была.

                        Но вам же не результат нужен, а только своё эго граблями порасчёсывать...)))

                        За сим данную тему с Вами обсуждать заканчиваю.


                      1. konst90
                        01.05.2024 15:13
                        #26787529

                        Если бы вы внимательно читали мою первую статью по ЖРД, то там в конце прочитали бы про вариант эксперимента с непосредственным взвешиванием тяги по реакциям на опорах.

                        Мне не интересно запоминать ваши простыни.

                        Если бы у вас был результат эксперимента, который показал бы равенство тяги на опоре и на весах - вы бы дали на него ссылку. Судя по отсутствию ссылки - результата нет.


                      1. iMonin Автор
                        01.05.2024 15:13
                        #26787549

                        А мне не интересно ваше мнение по этому поводу....


  1. kromwell_thct
    01.05.2024 15:13
    #26785709
    +1

    Кажется нам пытаются продать адсорбцию ещё раз )


    1. iMonin Автор
      01.05.2024 15:13
      #26785727

      Совершенно верно!

      Адсорбция газа на поверхности струи- это как раз то, что способно объяснить снос газа в жёстком зацепление с поверхностью струи воды.

      Вот только КТГ не допускает такого явления!

      КТГ просто игнорирует реальное поведение газов на границе раздела сред.


      1. DenSigma
        01.05.2024 15:13
        #26786675

        Поток в одну молекулу?


  1. DenSigma
    01.05.2024 15:13
    #26786645
    +1

    Чет сомнительно, что эффект объясняется "налипанием" молекул воды на струю. Вы бы посчитали объем перемещаемого газа, учитывая слой воздуха в одну молекулу.

    Перемещение воздуха в водопаде в толщу воды вообще объясняется элементарно. Падение массы воды происходит в виде массива капель. Этот массив очень плотный, но не сплошной, каплями. Воздух, находящийся между каплями, простейшим образом захватывается падающими каплями, поскольку капли тормозятся об воздух и передают энергию массе воздуха. Фактически, к моменту входа массы воздух-капли взаимная скорость между каплями воды и воздухом нулевая, они вместе входят в горизонтальную толщу воды.

    Вообще, имхо, статья полна квазинаучной ахинеи.

    Объяснение работы водоструйного насоса элементарнейшее.

    Ни разу не упомянуто ламинарное и турбулентное движение и число Рейнольдса. Струя из любого водяного сопла движется турбулентно. Это можно даже ощутить на бытовом уровне при поливке огорода из шланга - достаточно пальцем "потрогать" вылетающую из сопла струю. Четко будет чувствоваться биения. В пожарной науке это проблема - "научить" струю из ствола двигаться ламинарно, цилиндром, а не турбулентно, при этом режиме струя разбивается, теряется скорость струи и дальность полета. Так вот. В результате струя при выходе из диффузора движется не ровным цилиндром, а волнообразным образом. То есть, поверхность воды на цилиндре струи движется волнами, как в кишечнике стенка, только очевидно, наоборот. Это и толкает воздушную среду вперед (пусть даже и не идеально). В идеальном случае настроить геометрию необходимо так, чтобы максимум волны на поверхности струи почти касался раструба, но минимум не касался.


    1. iMonin Автор
      01.05.2024 15:13
      #26787039

      1. Я бы принял ваше объяснение, да вот КТГ это мне ЗАПРЕЩАЕТ.

      А так-то да, вода способна высосать почти весь воздух из колбы не взирая на запрет со стороны КТГ. Именно про эту работу простейшего устройства вопреки КТГ и была статья.

      1. Вы невнимательно читали статью, а потому не заметили, что вакуум НЕ создаётся при прорыве водяной пробки в диффузоре вакуумного водоструйного насоса. А при наличии водяной пробки ваш сценарий вакуумирования не проходит уже по КТГ. Ну, или нужно принять иную версию устройства ГАЗа, например мою СТГ.

      2. Почему-то водоструйные вакуумные насосы уже давно работают и без вашей настройки на волну по струе. Может с вашим объяснением что-то не так?


    1. Antocyan
      01.05.2024 15:13
      #26788325

      Идеально ламинарный поток тоже будет увлекать воздух с собой. Ведь у любого тела, хоть в жидкости, хоть в газе есть трение боковой поверхности об эту среду. Например, у тонкого прямого стержня, летящего вдоль своей оси, будет такое трение об воздух. (Чем он длиннее, тем больше). И за счет этого трения часть импульса передается воздуху.

      Откуда это трение берется, вполне понятно, при соударении молекул поверхности тела с молекулами воздуха, последние будут получать дополнительный импульс в соответствующем направлении.


      1. iMonin Автор
        01.05.2024 15:13
        #26788381

        Это вы описали сценарий, когда струя бьёт навылет без образования водяной пробки в диффузоре..

        Действительно от трения струи воды об воздух возникает небольшое разрежение...Ну, очень НЕбольшое разрежение, то есть ни разу не вакуум.

        Об этом варианте событий в статье также было сказано.

        Также как и в комментарии чуть выше вашего поста в п.2.