Автор Тема: Намиране на земното ускорение чрез водовъртеж. Центробежни помпи - формула.  (Прочетена 4137 пъти)

Неактивен Иван Димов

  • Експериментатор
  • Стабилен
  • ***
  • Публикации: 940
  • Пол: Мъж
  • Невъзможно нещо е да докажеш, че нещо е невъзможно
   Наскоро ми се наложи да пресмятам налягането на флуид (вода), въртящ се в цилиндричен съд. Точно същите сметки важат и за максималното налягане, което могат да достигнат центробежните помпи. Прерових мрежата, но открих твърде малко информация за максимално възможния воден стълб, който могат да достигнат центробежните помпи. На едно място видях, че описват максималния воден стълб с формулата на Торичели, което мисля не е съвсем точно.
   Формулата на Торичели е:      V^2 = 2gH,  където
V е скорост на течността в m/s
g е земното ускорение в m/s^2
H е височината воден стълб в m
   Тази формула е изведена за скорост на изтичаща от отвор течност като водният стълб е с височина Н над отвора. При центробежните помпи обаче положението е малко по-различно. Аз правих едни подобни сметки за Сегнер турбината, които по същество важат също и за центробежните помпи. Прилагам файла с извеждането на моята формула. Разделил съм мислено водата на концентрични цилиндри като всеки цилиндър се върти с различна скорост според радиуса си. Всеки един такъв цилиндър при въртенето си оказва натиск поради центробежните си сили. После сумирам всички центробежни сили по целия радиус на съда и намирам общата сила, която действа в радиално направление на околната стена на цилиндричния съд. И като разделя тази сила на площта на околната цилиндрична стена получавам налягането в периферията на съда.
   Моята формула за налягането на въртяща се течност в цилиндричен съд е:
                                  P = 0.333 p V^2,   където
Р е налягането в Паскали [Pa]
p е плътността на течността в kg/m^3
V е периферната скорост на течността в m/s
  Казано с думи, налягането в периферията на въртяща се в цилиндър течност е равно на една трета от плътността на течността, умножена по квадрата на периферната й скорост.
   Нека сега заместим налягането в моята формула с неговото равно от формулата за статичното налягане P = pgH:
                                  pgH = 0.333 p V^2
   Съкращаваме плътността р от двете страни на равенството и получаваме:              g H = 0.333 V^2
   От последната формула можем да намерим Н само като знаем периферната скорост на течността.
   Аз намерих в мрежата едни данни за помпата Вида 4 и с моята формула получих доста точни резултати. Ще се радвам ако някой тесен специалист по помпите също направи сметки с моята формула.
   И накрая още нещо интересно. От последната формула се вижда, че ако знаем  V и H, може да пресметнем земното ускорение g. Като показах този метод на Стефан Маринов, той много се впечатли, защото според съвременната наука било невъзможно чрез постоянно въртене да се намери ускорение.
   Височината воден стълб Н може и да не е в тръба. При водовъртеж горната повърхност на водата се вдлъбва по средата и тогава Н се намира като височина от най-ниската до най-високата част на тази повърхност. Предполагам този метод може да се използва за бързо определяне на гравитацията при космическите полети.

Неактивен dmitarp

  • Стабилен
  • ****
  • Публикации: 677
  • Пол: Мъж
Г-н Димов
Тези формули са отдавна известни и намират едно много интересно приложение. Повърхнината при въртенето на флуид в цилиндричен съд е точна парабола, фокусът на която се определя от свойствата на флуида и скоростта на въртене. По този начин, като се използва течност, коята се втвърдява с течение на времето се изработват с голяма точност параболични огледала с произволен размер. Огледалата на най-големите телескопи са направени по този начин. Там за течност се използва специално стъкло, което в рамките на една до две седмици се втвърдява и образува почти идеален параболоид.

Неактивен ppipilica

  • Сериозно Активен
  • ***
  • Публикации: 314
  • говори на жаргон и пише на "старобългарски"
Със формулите и сметките съм много зле, но виж с помпи съм си имал работа и мога да ти кажа че има разни модели центробежни помпи. Има дебитни, много вода с малко налягане, има и малко вода с голямо налягане също има и много стъпални дето правят по 15 атмосфери че и повече, имах тристъпална с 10kW мотор дето пукаше 2" гумен армиран маркуч. Разликата е в турбината, та ако искаш поинтересувайсе какви търбини ползват различните центробежни помпи, само виж каква е помпата дето помпи LPG-то по колонките на газ станцийте.

Неактивен Иван Димов

  • Експериментатор
  • Стабилен
  • ***
  • Публикации: 940
  • Пол: Мъж
  • Невъзможно нещо е да докажеш, че нещо е невъзможно
    Мисля че и на друго място го бях казал, но нека го подчертая и тук. Става въпрос за максимално възможната скорост на водата във всмукателната тръба на водните помпи при атмосферно налягане. Наблягам на атмосферното налягане понеже именно то е причината за ускоряване на водата към помпата. Помпата просто създава вакуума и водата се засилва към този вакуум, натисната от атмосферното налягане. При това положение, колкото и бързо да работи помпата, тя може да направи най-много абсолютен вакуум и тогава скоростта на водата във входната тръба ще е около 14 метра за секунда. Това се вижда и от формулата на листчето по-горе, а именно скоростта е квадратен корен от два пъти налягането, разделено на плътността на течността. Тази формула е следствие от формулата на Торичели за изтичане на течност от съд с малък отвор. Налягането в нея всъщност е разликата между наляганията от двете страни на малкия отвор. При водните помпи в тази формула за налягането слагаме стойността на атмосферното налягане, което е приблизително 10 на 5-та степен Паскала. И така за скоростта на водата във входната тръба намираме някъде около 14 метра за секунда. Това е максимално възможната скорост на входа на помпата и затова ако искаме да увеличим дебита, трябва да увеличим сечението на входящата в помпата тръба. Дебитът се намира като умножим скоростта на течността по напречното сечение на тръбата. Значи умножаваме тези 14 метра за секунда по сечението на входящата тръба в квадратни метри и получаваме дебита в кубични метри за секунда.
   Казвам всичко това, за да се знае, че не може само с по-мощен двигател да се увеличи максималния дебит на помпата. По-мощният двигател най-много да направи повече пяна, но колкото и да е мощен няма да увеличи дебита докато на входа на помпата не се сложи по-широка тръба. С други думи, ако увеличаваме постепенно мощността на двигателя на помпата, постепенно ще се увеличава и дебитът. Ще се увеличава и увеличава докато достигне максимално възможния дебит, определен от тук коментираната формула. Тогава скоростта на водата във входната тръба ще достигне максимално възможната си стойност от 14 метра за секунда. При по-нататъшно увеличаване на мощността на двигателя, няма да има никакво увеличаване на дебита. Или, безсмислено е да се слага по-мощен двигател за даденото сечение на входната тръба.
   Ето и малко забавно приложение на помпите - https://youtu.be/gMaDhkNJA2g
п. п. Направих приблизителни сметки и се оказа, че скоростта на изтичане от двете тръби на водния "летящ" джет е около 10 метра за секунда. Сметнах го просто заради подемната сила. Иначе на входа помпата наистина е с доста широка тръба. Ето и още едни виртуози - https://youtu.be/HD3uwf5aYlY?t=4
« Последна редакция: Ноември 24, 2019, 01:57:09 pm от Иван Димов »

Неактивен Иван Димов

  • Експериментатор
  • Стабилен
  • ***
  • Публикации: 940
  • Пол: Мъж
  • Невъзможно нещо е да докажеш, че нещо е невъзможно
   Ето тук една интересна центробежна помпа, турбинните перки на която са под ъгъл и така натискат водата не само в радиално направление, но и в аксиално (осево) - https://www.youtube.com/watch?v=3j4An-heg18
   Освен това има и свиване на сечението, което води до ускоряване на водата и така налягането се вдига доста. Входната тръба (смукателната) не е в центъра, а е в периферията.
« Последна редакция: Ноември 25, 2019, 04:17:26 pm от Иван Димов »

Неактивен ndm

  • Специалист
  • Сериозно Активен
  • ***
  • Публикации: 425
Наистина е интересна, хем е центробежна, хем центростремителна. Такива помпи не СЕ ли използват мноого отдавна в северозападна България?

Неактивен Иван Димов

  • Експериментатор
  • Стабилен
  • ***
  • Публикации: 940
  • Пол: Мъж
  • Невъзможно нещо е да докажеш, че нещо е невъзможно
   Тази е малко по-засукана. То се вижда и от характеристиките. Прави по-високо налягане от обикновените центробежни помпи и даже във видеото казват, че една такава нова помпа замества далеч по-обемистите и скъпи многостъпални помпи. С други думи, с една турбинка вдигат налягане като за пет обикновени турбинки.

Неактивен krasias

  • Специалист
  • Стабилен
  • ***
  • Публикации: 715
 Иван Димов, дизайна е добър ама чак да замести пет обикновени турбини ми се вижда малко пресилено. Засега най доволен съм от периферните водни помпи, преди време имаше едни ментета купувах ги за по 25лв, пишеше че са 350W  но реално не бяха повече от 150-180W но даваха по добри параметри от нашите "Вида" 800W.

Неактивен valex

  • Специалист
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 1 231
  • Пол: Мъж
  • изчислителна техника
Иван Димов
Номера в помпата е че се вкарва въздух и той се свива и после изхвърля водата.
Там където анимацията показва как водата се свива и после се изхвърля навън , а остава едно нищо след изходния щуцер е ПЪЛНА ГЛУПОСТ!
Единствено въздуха може да се свива!

Неактивен Иван Димов

  • Експериментатор
  • Стабилен
  • ***
  • Публикации: 940
  • Пол: Мъж
  • Невъзможно нещо е да докажеш, че нещо е невъзможно
  valex, свива се напречното сечение на водния поток в самата турбина. Виж профила на плочата, за която е захваната входната тръба. Има едно стъпало, което стеснява струята. А знаем, че където се стеснява, имаме по-висока скорост. Това е следствие от формулата S.V= const, т. е. намаляването на площта S на напречното сечение води до увеличаване на скоростта V. То това може да има нещо общо и с моя ефект на фунията. А на графиката се вижда, че водният стълб е 5 пъти по-висок от този на обикновените помпи. Може и да има леко рекламно преувеличение, но като цяло мисля, че тази помпа е добра.

Неактивен RUS

  • Сериозно Активен
  • ***
  • Публикации: 338
  • Трябва ни БЕЗПЛАТНА енергия.