Алтернативни енергоизточници > Механични, гравитационни и хидродинамични устройства
Тръба на Вентури - дифузорен ефект
Ksurnev:
Има по-чист опит. Слагаме една малка помпа с два маткуча. Пускаме я да помпи вода примерно от кофа и да я връща в същатта. На изходния маркуч слагаме дюзата и мерим тока на мотора. Повтаряме опита с тръбата на Вентури и сраяняваме.
Най-добре е системата да е обезвъздушена. Просто и логично.
Ако тока спадне - имаме далавера.
Радико:
Ксурнев малко са ти погрешни разсъжденията. За да разбереш къде отговори на въпроса същата тазипомпа както върти водата и си и сложил ампермера и той показва нещо, примерно 5 ампера. Какво ще покаже ампермера ако запушиш изхода на помпата? А какво ще покаже ако запушиш входа на помпата?
epwpixieq-1:
Иван Димов, първо искам да ви благодаря за коментара, понеже ме накарахте да се замисля по-дълбоко (отколкото предполагах), като в крайна сметка формулите не грешат (доколкото те изразявате реални физични взаимодействия разбира се) а само нашите презумции за тях, и условията в които ги прилагаме може да са подвеждащи.
--- Цитат на: Иван Димов в Май 30, 2020, 11:56:47 am ---Правим физичен опит в два варианта и сравняваме резултатите от тези два варианта. И двата варианта на опита имат една и съща начална подготовка - пълним съд с 10 литра вода като за целта харчим една и съща енергия. Следва отваряне на дюзата долу и водата изтича както го показа Белецкий. При първия вариант изтичането става само през дюзата, а при втория вариант освен дюзата има и дифузор. Засичаме времето на изтичане на водата и за двата варианта. Съвсем ясно се видя, че времето на изтичане при втория вариант (с дюза и дифузор) е по-малко с около 30% от времето за изтичане при първия вариант (само с дюзата).
--- Край на цитат ---
До тук съм съгласен с вас
--- Цитат на: Иван Димов в Май 30, 2020, 11:56:47 am --- Значи вложили сме еднаква входна енергия за да напълним съда с 10 литра вода. Сега да видим изходната колко е. Да припомним за тези, които не знаят - кинетичната енергия е равна на масата по скоростта на квадрат върху две. В нашия случай масата е една и съща и за двата варианта - около 10 килограма. Щом времето на изтичане при втория вариант (с дюза и дифузор) е с 30% по-малко, значи скоростта на изтичане е по-голяма. Ако приемем, че скоростта на изтичане при първия вариант е 1, то скоростта на изтичане при втория вариант ще е 1.43 и сега ще вдигаме на квадрат за да получим кинетичната енергия. Значи 1.43 на квадрат е 2.04, което ще рече, че енергията на изтичане при втория вариант е два пъти по-голяма.
--- Край на цитат ---
Сега тук е важно да анализираме нашите виждания. Според позната формула Е=1/2*m*V2, безспорно имаме 2 повече енергия отколкото в първия случай и това може да се получи директно когато се съобрази че в първия случай ние имаме скорост V=1m/1s, а във втория V=1m/0.7s, и тази енергия е извлечена за 30% по малко време ( а не за 50% по малко, което би изравнило общата енергия ). Безспорно във втория случай имаме по-ефективна флуидна динамика отколкото във първия и точно затова виждаме по-висока скорост на предвижване на флуидната маса (водата). Точно затова и в моя коментар споменах термина "импеданс" при отвора на изтичане на водата (като този импеданс може да се приложи за цялостната система). Грешката която мисля че се прави е да приема че в първия случай имаме максимално (най-ефективно) превръщане на потенциалната енергия на водната маса в кинетична, без да съобразяваме факторите (и изобщо тяхното съществуване) които намаляват ефективността на това превръщане ( най-вече посредством намаляване на скоростта ), а това не е така, тоест тези фактори винаги съществуват, даже и да не ги отчитеме директно във формулите.
Сега да постулираме че Еp е потенциалната енергия на водния стълб която при един 100% ефективен процес, много важно условие, може да се превърне в кинетична Ек, като и при такава 100% ефективност на трансформация Ер = Ек.
Да кажем че първия експеримент Е1, енергията което се изчислява по формулата Е1=1/2*m*V12 (като V1 е скоростта в първия случай ), ние имаме импеданс при отвора Z1 (взаимствам нотацията от ел. уравненията). Много е важно да се подчертае че този импеданс е комплексна променлива която влияе върху скоростта.. Тоест може да се запише че V=f(Z). И така, при втория експеримент Е2=1/2*m*V22, с импеданс при отвора Z2. Определено, когато се отчете времето, виждаме че имаме "повече енергия" във втория случай, но това не изобщо значи че това е СЕ (каквото и това да е разбира, макар че можеби тук е проблема). Единственото което може да заключим, логически, е че Z1 > Z2, или че импеданса във втория случай е по-малък точно затова имаме по-ефективно превръщане на потенциалната енергия в кинетична.
Много пъти съм казвал че СЕ ( каквото и това да значи за повечето колети ) много се бърка с по-ефективна преобразователна система. Ефекта който се дискутира тук се знае много отдавна, и даже Тесла многократно го споменава като нещо което спомага за нарастване на ефективността на турбината му. Даже на дискутираното видео самия презентатор споменава за използването на този ефект за повишаване на КПД на турбините: https://www.youtube.com/watch?time_continue=1602&v=C3qBtn3sBSE&feature=emb_logo&t=26m30s
Радико:
Не мога да кажа какъв точно ще бъде ефекта на това устройство при постоянен поток, но при прекъснат непостоянен поток на газове се използва отдавна и ефективността му е доказана. Става въпрос за спортни ауспуси за състезателни автомобили. Добавянето на подобен дифузьор на подходящо място в изпускателната система увеличава мощността със десетина конски сили.
Иван Димов:
Браво и на тримата. Започваме да разсъждаваме. Идеята на Ksurnev е добра. Аз доколкото съм запознат, стандартните помпи са с асинхронни двигатели, които поддържат почти постоянни обороти и правят почти постоянно налягане. Следователно, колкото е по-голям дебитът им, толкова по-голяма мощност ще консумират, т. е. ще гълтат повече ток при постоянно мрежово напрежение. Така че, като сложим дифузора, дебитът ще се увеличи и ще харчим повече ток. Този опит е добре да се направи и с турбинка за да се види точно какво е положението.
Що се отнася до теорията. Няма нужда да гледаме как протича процеса на експеримента. Достатъчно е да сравним началната енергия с крайната енергия. Началната енергия за двата варианта на опита на Белецкий е една и съща. Крайната енергия обаче е различна. При първия вариант имаме тези около 3 литра, ускорени до скорост, условно приета за 1, а при втория вариант същите 3 литра са с по-висока скорост, някъде около 1.43, сметнато при 30% по-малко време. Във формулата за дебита в знаменател имаме 0.7 (това е намаленото време) и понеже дебит и скорост са пропорционални, за скоростта получаваме 10/7 или 1.43 условни единици. Вдигаме тази скорост на квадрат и пак се повтарям - енергията е двойна. То това може да се съобрази и по друг начин - гледаме моята схема по-горе на цялата електроцентрала. Нека горе съдът с водата да е с херметически капак отгоре и така в този "балон" можем да вдигнем налягането да речем до 10 атмосфери. Значи долу помпата ще вдига вода от атмосферно налягане (1 атм.) до налягане 10 атмосфери при даден дебит. Мощността на помпата ще е дебит Ф по разликата в налягането вход/изход, т. е. 10 - 1 = 9. Помпата ще харчи условно 9.Ф мощност. Сега да видим какво става при турбината - там имаме струя засилена от 10 атмосфери към по-малко от 1 атм. понеже дифузора прави вакуум. Нека приемем, че водата "скача" от 10 атм. до 0 атм. и дебитът Ф е същия. Тогава мощността на струята при турбината ще е 10.Ф, т. е. повече от мощността 9.Ф на помпата. ... Сега някой може да възрази, че след дифузора налягането също е 1 атм. Да, но струята вече се е ускорила в зоната на вакуума и не може да бъде така бързо спряна от атмосферното налягане извън дифузора, още повече, че това налягане действа странично на струята, а не челно - челно са лопатките на турбината. По същество спиращата роля на атмосферното налягане се дължи на триенето между водната струя и въздуха, който се ускорява докато забавя скоростта на струята.
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия