whoa there, pardner!
Your request has been blocked due to a network policy.
Try logging in or creating an account here to get back to browsing.
If you’re running a script or application, please register or sign in with your developer credentials here. Additionally make sure your User-Agent is not empty and is something unique and descriptive and try again. if you’re supplying an alternate User-Agent string, try changing back to default as that can sometimes result in a block.
You can read Reddit’s Terms of Service here.
if you think that we’ve incorrectly blocked you or you would like to discuss easier ways to get the data you want, please file a ticket here.
when contacting us, please include your ip address which is: 178.132.111.195 and reddit account
Как сделать ламинарный фонтан
Делаем фонтан с интересным эффектом жидкостей, когда турбулентность совсем исчезает.
Наука это хорошо, но еще лучше, когда научные изыскания натыкаются на пытливый креативный ум, и люди начинают применять науку на пользу.
Фишка в том, что создав внутри пушки ламинарный поток и выведя его через дырку на конце получаем абсолютно ровную красивую струю воды. Поскольку струя ровная, она отлично проводит свет действуя как оптокабель. Поэтому такой фонтан запущенный с подсветкой выглядит просто великолепно ночью.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Ламинарное течение воды как сделать своими руками
Добрый день уважаемые специалисты у меня возник такой вопрос.
Как вы знаете из начального курса гидравлики есть несколько режимов течения жидкости по трубам. Ламинарное когда частицы воды движутся упорядоченно и траектории частиц мало отличаются друг от друга, частички жидкости не перемешиваются друг с другом.
Турбулентное когда движение частиц воды совершается беспорядочно по достаточно сложным траекториям в результате чего происходит интенсивное перемешивание слоёв жидкости.
В практике хозяйственно-питьевого водоснабжения ламинарное течение не встречается, т.к. минимальные «рекомендуемые» скорости в трубопроводах должны быть в пределах 1-1,5 м/сек.
Объясните мне такой момент, т.к. данные скорости соответствуют турбулентному течению жидкости в трубопроводе, почему нельзя взять меньшую скорость, допустим для трубы Ду=100мм и расходом 0,98 л/сек средняя скорость составит 0,127 м/сек что соответствует турбулентному течению жидкости (ламинарное движение будет при скорости 0,03 м/сек).
Чем обоснованы рекомендации использовать при расчётах скорость 1-1,5 м/сек по вашему мнению?
28.10.2014, 12:40
Рекомендуемые скорости были установлены патриархами науки о подаче питьевой воды потребителям и основаны
на техникоэкономическом расчете: обеспечить максимальную пропускную способность коммуникаций при адекватных затратах на энергию подачи — это некий минимум по приведенным затратам (капиталловложения+ текущие экспл. расходы)
28.10.2014, 13:19
Цитата(karuzo @ 28.10.2014, 12:40)
Рекомендуемые скорости были установлены патриархами науки о подаче питьевой воды потребителям и основаны
на техникоэкономическом расчете: обеспечить максимальную пропускную способность коммуникаций при адекватных затратах на энергию подачи — это некий минимум по приведенным затратам (капиталловложения+ текущие экспл. расходы)
А с физической точки зрения? Ведь при большом диаметре у вас будут минимальные потери давления на трении, соответственно и расходы на энергию подачи.
Kostyan777
28.10.2014, 13:29
А что Вам собственно от ламинарного режима в системе водопровода нужно, для чего.
Сократить гидравлические потери? Так мы насосы подбираем с учетом потерь. Да и какой после насоса ламинарный режим?
28.10.2014, 13:33
Вам же объяснили-приведенные затраты. Большой диаметр больших денег стоит
28.10.2014, 13:41
Цитата(Kostyan777 @ 28.10.2014, 13:29)
А что Вам собственно от ламинарного режима в системе водопровода нужно, для чего.
Сократить гидравлические потери? Так мы насосы подбираем с учетом потерь. Да и какой после насоса ламинарный режим?
Я привожу конкретный пример, почему принято рассчитывать систему как принято? Почему мы сами себе построили забор и не можем прыгнуть через него? Ведь обоснований к рекомендациям нет, так что давайте мыслить шире. И дело то по большому счёту не в ламинарном движении жидкости.
Цитата(karuzo @ 28.10.2014, 13:33)
Вам же объяснили-приведенные затраты. Большой диаметр больших денег стоит
Деньги в нашем современном обществе, к сожалению, так же являются барьером к развитию, как умственного плана, так и физического.
Будте любезны, обоснуйте Вашу точку зрения, она может быть интересна всем.
28.10.2014, 13:56
Vitalij, вы какую литературу читали по теме?
28.10.2014, 14:00
Это для того, чтобы вода из крана не капала, а текла хорошей струёй.
28.10.2014, 14:18
Про забор , через кот. нужно перепрыгнуть- это на другой форум . К философам. Техническая сторона всем кто учился по специальности , а не сапоги тачать понятна. Я умываю руки.
28.10.2014, 15:25
Цитата(nagger @ 28.10.2014, 13:56)
Vitalij, вы какую литературу читали по теме?
Калицун, Чугаев. Порекомендуйте если есть что то интересное по теме.
28.10.2014, 15:57
С увеличением скорости диаметр водовода уменьшается, что обусловливает снижение его строительной стоимости. Увеличение скорости влечет за собой увеличение потерь напора в водоводе. Увеличение потерь напора увеличивает высоту подачи воды насосом
соответственно возрастает требуемая мощность насосной станции. Таким образом, при заданном расходе подаваемой воды уменьшение расчетной скорости ведет к увеличению затрат на строительство водовода и уменьшению эксплуатационных затрат, связанных с подъемом воды (т. е. стоимости затрачиваемой электроэнергии). Наоборот, при больших скоростях увеличивается стоимость расходуемой энергии и снижается стоимость строительства. Система водоснабжения, как и всякое сооружение, должна быть запроектирована наиболее экономично. Правильный с экономической точки зрения расчет водопроводных линий должен учитывать взаимосвязь их работы с работой насосных станций и обеспечивать экономически наивыгоднейшее решение этого комплекса. Таким образом, задача определения диаметров труб водоводов и линий сети может быть разумно решена только в результате учета требований экономики. Эта задача является по своему существу задачей технико-экономической.
Абрамов Н.Н. — Водоснабжение
28.10.2014, 16:16
Ламинарное течение достаточно капризное, неустойчивое. Поворот трубы, неровный стык, ответвление, изменение расхода в системе (открылся еще один кран) -и потянулся турбулентный «хвост». С соответствующим ростом потерь. И насос в такой системе будет работать с рывками (звук от него как от лесопилки — то звенит то рычит). По крайней мере на испытательном стенде наблюдал именно такую картину.
28.10.2014, 16:33
Цитата(Vitalij @ 28.10.2014, 13:41)
Я привожу конкретный пример, почему принято рассчитывать систему как принято? Почему мы сами себе построили забор и не можем прыгнуть через него? Ведь обоснований к рекомендациям нет, так что давайте мыслить шире. И дело то по большому счёту не в ламинарном движении жидкости.
Деньги в нашем современном обществе, к сожалению, так же являются барьером к развитию, как умственного плана, так и физического.
Будте любезны, обоснуйте Вашу точку зрения, она может быть интересна всем.
Не обязательно рассчитывать как принято. Считайте на здоровье на любую скорость. Никто не запрещает. Но есть разумные пределы. В таблицах Шевелевых есть выделенные области, в пределах которых скорости считаются экономичными. При выходе за пределы в бо’льшую сторону подберете меньший диаметр, в период эксплуатации будут повышенные затраты э/энергии. Сэкономили на разовых затратах, но будете систематически оплачивать повышенные эксплуатационные расходы. И наоборот. Выбрали малую скорость, подберете бо’льший диаметр, заложили дорогие трубы, но будете экономить при эксплуатации.
Иногда выбор зависит от конкретных условий. Например, вы строите объект, у вас в наличии лежат без дела трубы, которые вы купили давно, но диаметр по расчету нужен меньший. Как вы поступите?
Второй пример. Возле вашего объекта большой располагаемый напор в существующей сети водопровода. Разумно будет подключиться мелким диаметром, ибо платить за дополнительные затраты э/энергии не придется — их не будет.
Или противоположная ситуация. Низкий располагаемый, но гарантированный, напор, но которого чуть-чуть нехватает при заложении «экономичного» диаметра, при этом придется ставить повысительные насосы; однако, увеличив диаметр на 1-2 сортамента, можно избежать устройство насосной станции.
В общем, в жизни много ситуаций, к которым надо относиться творчески и индивидуально.
28.10.2014, 23:07
Цитата(Vitalij @ 28.10.2014, 13:41)
Я привожу конкретный пример, почему принято рассчитывать систему как принято? Почему мы сами себе построили забор и не можем прыгнуть через него. давайте мыслить шире.
Ламинарное течение воды как сделать своими руками
Характер (вид) движения жидкости изучался в 1840—1880 гг. в Германии Г. Хагеном и в России Д. Менделеевым. Состояние движения потока может иметь струйчатый или беспорядочный характер. Когда струйчатость нарушается, частички жидкости движутся по весьма сложным траекториям. При струйчатом течении траектория движения частички жидкости ориентирована параллельно стенкам потока конечных размеров.
Весьма обширные и обстоятельные исследования по течению жидкости в трубе были проведены в 1883 г, английским ученым О. Рейнольдсом. Лабораторная установка (рис. 4.1), на которой проводились эксперименты, состояла из бака 1, стеклянной горизонтальной трубы 2 диаметром d, частично находящейся в баке. В начале трубы имелся мундштук 3 (патрубок) с плавным переходом с большого входного отверстия на отверстие трубы. На конце трубы за пределами бака находился кран 4, с помощью которого можно было регулировать расход воды и среднюю скорость в стеклянной трубе V=4Q/πd 2
Над баком был установлен небольшой резервуар 5, заполняемый раствором анилиновой краски. К резервуару была присоединена тонкая трубочка 6, конец которой входил в мундштук по оси трубы. Для регулирования пуска раствора краски через трубочку в стеклянную трубу имелся краник 7. Раствор анилиновой краски имел практически одинаковую плотность с водой, находящейся в баке.
Опыты заключались в том, что, открывая кран на трубе, устанавливались определенные расход и скорость V. Одновременно пускался из резервуара 5 раствор краски, который выходил из трубочки 6 в трубу 2.
При достаточно малой скорости в трубе струйка раствора образовывала внутри потока воды устойчивую несмешивающуюся окрашенную тонкую струйку. Данный опыт демонстрировал существование струйчатого характера движения жидкости. Несколько увеличивая среднюю скорость, наблюдалось такое же движение окрашенной струйки.
Движение жидкости, которому соответствует устойчивый струйчатый характер, является ламинарным движением. Название движения произошло от латинского слова lamina — слой. Ламинарный режим соответствует относительно малым скоростям и слоистому движению жидкости. Частички жидкости не перемешиваются друг с другом, и линии тока параллельны оси движения потока.
Ламинарным называется движение жидкости, при котором ее частицы совершают упорядоченное движение и траектории частиц мало отличаются друг от друга, так что жидкость рассматривается как совокупность отдельных слоев, движущихся с разными скоростями, не перемешиваясь друг с другом.
Ламинарное движение может быть как установившимся, так и неустановившимся.
Открывая кран больше, увеличивая тем самым скорость, струйка приобретает некоторый волнистый характер, и местами струйка может иметь разрывы. Следовательно, в этот промежуток времени будет происходить нарушение струйчатого движения воды, чему соответствует некоторая средняя скорость Vкр1 Скорость Vкр1 получила название нижней критической скорости. При скорости V>=Vкр1 будет иметь место нарушение струйчатого течения, и поток в трубе будет находиться в неустойчивом состоянии. Такой режим движения является неустойчивым.
При дальнейшем увеличении скорости потока в трубе струйка раствора исчезает. Частички этой струйки начинают перемешиваться с потоком воды. Частички раствора движутся в разном произвольном направлении, и при этом не наблюдается определенной закономерности их движения. Они имеют различные перемещения по пути движения. В результате перемешивания частиц вся масса воды, движущейся в трубе, становится несколько окрашенной. Такое движение можно считать беспорядочным. Переход движения потока в такое состояние происходит, когда скорость достигнет некоторой величины Vкр2. Эта скорость называется верхней критической скоростью.
Движение, при котором наблюдается беспорядочный характер движения частичек жидкости по весьма сложным траекториям, является турбулентным движением, от латинского слова turbulentus — вихревой, беспорядочный.
Турбулентным называется движение жидкости, при котором ее частицы совершают неустановившиеся и неупорядоченные движения по достаточно сложным траекториям, в результате этого происходит интенсивное перемешивание различных слоев жидкости (рис. 4.2).
Турбулентное движение является неустановившимся движением.
Турбулентный режим наблюдается при больших скоростях, когда средняя скорость V>Vкр2, при этом происходит интенсивное перемешивание частиц в потоке жидкости.
Таким образом, ламинарное движение в трубе имеет место, когда V Vкр2.
В пределах Vкр2 > V > Vкр1 движение является неустойчивым ламинарным движением.
Малейшее возмущение потока приводит к переходу неустойчивого ламинарного режима в турбулентный. Возмущение может произойти в результате некоторого сотрясения трубы в виде толчка, наличия в потоке тела, находящегося в состоянии колебания, и т.д.
Число Рейнольдса обязательно нужно знать и уметь считать — это входит в основу гидравлического расчета (Комплекс расчета трубопровода, расход, скорость, диаметр трубы, потери напора и прочее.).
О. Рейнольде на основании результатов опытов и использования размерностей физических величин установил, что величина критической скорости прямо пропорциональна динамической вязкости μ и обратно пропорциональна плотности жидкости ρ и диаметру трубы d:
Эта формула не особа пригодится. Так что не заморачивайтесь по этой формуле.
| где ν — кинематическая вязкость, ν=μ/ρ. Re — безразмерный эмпирический коэффициент, соответствующий Vкр. μ — динамическая вязкость. ρ — Плотность. |
μ — Динамическая вязкость, нам на практике вообще не пригодится, он пригодится лишь для осмысления, того что такое вязкость и как оно влияет на сопротивление.
ν — кинематическая вязкость, эта величина на практике обычно находится по специальным таблицам, для каждой жидкости при конкретной температуре. Она находится опытным путем. В других статьях обязательно размещу эти таблицы, для вашего пользования.
Этот коэффициент Re получил название число Рейнольдса.
Нижней критической скорости Vкр1 . соответствует критическое число Re1, а верхней критической скорости Vкр2 — число Re2.
Число Рейнольдса Re характеризует режим движения потока в трубе, движущегося со скоростью V:
Эту формулу желательно запомнить, этой формулой часто придется пользоваться при гидравлическом расчете, так что можете у себя пометить.
На основании опытов Рейнольдса и многочисленных исследований других ученых для круглых труб критическое число Рейнольдса лежит в пределах Re1 = 1000—2300. Для практических инженерных расчетов было принято значение Re1 = 2300. Ламинарный режим устанавливается, когда Re 4000. Это значение можно принять за Re2, при котором средняя скорость будет соответствовать верхней критической скорости Vкр2, (Re = 4000). При 4000 > Re > 2300 будет неустойчивый (неупорядоченный) режим движения, т.е. переходная неустойчивая критическая область течения жидкости.
Число Рейнольдса, являясь безразмерной величиной, одинаково для всех жидкостей и газов, а также диаметров трубопроводов. Однако для разных жидкостей и газов будут иметь место соответствующие критические скорости.
А теперь по простому объясню число Рейнольдса это некое число которое нам пригодится для гидравлического расчета. Число находится следующим образом: Скорость потока умножаем на диаметр потока и делим на кинематическую вязкость. Это самое основное что нужно делать на практике. Также в данной статье описана формула для круглых труб. Прошу обратить на это внимание, если у вас будет жидкость проходить по каким либо квадратным или треугольным каналам, то формула будет другая. Я не стал приводить другие формулы так как на практике чаще всего круглые трубы. Может в будущем сделаю статью про это.
Подписаться на рассылку
Оставьте свой E-mail и мы на него отправим новые интересные статьи и видео о расчетах водоснабжения и отопления