Задача по гидродинамике.

Chelo27 · Сообщение **Chelo27** » 30 янв 2016, 19:21

Anik писал(а):Source of the post Если же просто труба-сопло открыта внизу, и через неё стекает вниз вода под действием силы тяжести, то можно ли такую конструкцию назвать реактивным двигателем? Улетит ли такая ракета (водонапорная башня) в космос? Будет ли такая ракета работать в невесомости? За счёт чего вода будет со скоростью вырываться из сопла-трубы, если в баке нет давления (пара или газа от сгорания топлива), и нет силы тяжести, т.к. невесомость? Вот тут и задайтесь вопросом, какую "тягу" создаёт такой "реактивный" двигатель?

Chelo27 писал(а):Source of the post И ещё это 11 реактивных двигателей. Кстати, какую тягу разовьёт один? Хватит чтобы сорвать трубу с крепления?

Вы о чём? Я не спрашивал "Поднимут ли 11 водяных реактивных двигателей плотину, или водонапорную башню, в космос?
Какую тягу разовьёт один двигатель? Хватит чтобы сорвать трубу с крепления?
Известен D сопла, скорость истечени водяной струи, известны плотность, масса и расход воды. Сила тяжести на месте. Запас воды неограничен.
Anik. У Вас считать хорошо получается. Посчитайте пожалуйста силу тяги.

Anik · Сообщение **Anik** » 31 янв 2016, 06:08

Chelo27 писал(а):Source of the post Какую тягу разовьёт один двигатель? Хватит чтобы сорвать трубу с крепления?

Да никакую тягу он не разовьёт, потому-что это не реактивный двигатель.Введите в поисковой строке "Обледенение плотины на СШГЭС", там есть множество картинок. Обратите внимание на то, что зимой лотки водосброса сверху перекрыты льдом. Получается замкнутая труба, по которой вода стекает до самого низа, где поток закругляется перед водобойным колодцем. Почему лёд не "срывается с крепления" реактивной тягой, как вы пишете? И сам лоток тоже никуда не срывается.
Да, на дно лотка в месте его закругления действуют центробежные силы воды, которые направлены нормально к криволинейной поверхности лотка. Вода прижимается к дну лотка, а не к открытой его части, которая зимой перекрыта льдом. В том месте, где вода вырывается наружу, никаких реактивных сил нет! В такой трубе нет высокого давления, там может быть давление ниже атмосферного.
Вот, по схеме, которую мы рассматривали раньше, с трубой постоянного сечения и с прикрытой задвижкой, где в трубе было давление 44 атм. а на выходе из задвижки - атмосферное давление, вот эти 44 атм. помноженные на площадь выходного сечения задвижки и создадут реактивную тягу.
Если в трубе атмосферное давление и на выходе из трубы атмосферное давление, то никакой реактивной тяги не будет!

Anik · Сообщение **Anik** » 01 фев 2016, 08:26

Странно, мне никто не возражает... В последнем сообщении я был не прав.
Сейчас я начну опровергать самого себя.
Рассмотрим такой пример: на столе стоит тележка, на тележке цилиндрический сосуд с водой. В этом сосуде есть отверстие с короткой горизонтальной тубкой у дна сосуда. Трубка заткнута пробкой. Поедет ли тележка, если пробку удалить, чтобы вода истекала из трубки? Трением в тележке и пренебречь.
Разумеется, что поедет. Сумма сил в прекции на вертикаль равна нулю, а по горизонтали - мы можем воспользоваться законом сохранения количества движения. Если масса воды приобретает импульс против оси ОХ, то такой же импульс приобретёт тележка по оси ОХ, т.е. поедет.
Ничего принципиально не изменится если трубку не свобождать от пробки, о через край сосуда перекинуть шланг-сифон, и конец шланга разместить на уровне трубки и в горизонтальном направлении. (Разве что, расход воды через шланг уменьшится из-за спротивления). Но, принцип тот же: закон сохранения количества движения, поэтому тележка всё равно поедет.
Следовательно, вода истекающая из трубы водосброса тоже будет действовать на трубу реактивной силой.
Подсчитаем эту реактивную силу. Расход воды через трубу:
$$Q=1240$$

кубометров в секунду, Один кубометр воды весит одну тонну. поэтому количество движения воды равно 1240 (тонн*метр)/c.
Поскольку $m\cdot v=F\cdot t,$ То на трубу будет действовать сила 1240 Тс. Если принять, что 1 Кгс = 10 н, то на трубу будет действовать сила 12400 Кн. Для меня привычнее силу представлять как вес массы в одну тонну, т.е. [Тс] - сила в одну тонна-силу.
Но эта тысяча тонн силы не сорвёт трубу с крепления потому, что она будет распределена по трубе и действовать в основном на нижнюю часть трубы (так называемая, постель) Эти силы будут прижимать трубу к основанию, на котором она уложена.
Чтобы рассчитать эту распределённую нагрузку, нужно знать (или задать) кривизну трубы.

grigoriy · Сообщение **grigoriy** » 01 фев 2016, 18:36

Anik писал(а):Source of the post Странно, мне никто не возражает...

Бестолковая кипучесть имеет свойство утомлять.

Chelo27 · Сообщение **Chelo27** » 01 фев 2016, 20:23

Anik писал(а):Source of the post Странно, мне никто не возражает

Спасибо Anik. Вот это другое дело.
PS
Не знаю как так получилось, видимо я был несколько неловок и моё сообщение от

date='01.02.2016, 14:__'

потерялось. Ни чего особенного. Anik, Там для Вас была немного более удлинённая благодарность

Dispetcher · Сообщение **Dispetcher** » 15 фев 2016, 17:53

Уважаемые физики. Помогите, пожалуйста, понять такое явление как воздушная пробка в батарее отопления. Итак:

Имеем батарею отопления, заполненную воздухом. Та труба, что слева - подача горячей воды. Соответственно вторая - обратка. Теперь главный вопрос - а почему, собственно, существует данная воздушная пробка, и воздух не выдавливается водой, которая поступает слева под давлением и не "выплёвывается" из батареи через обратку? Я думал, что воздух настолько сильно выталкивается вверх, что вода не может его выдавить вниз, даже под давлением, но действительно ли это так?

grigoriy · Сообщение **grigoriy** » 15 фев 2016, 18:35

Где-то так. Скорость циркуляции воды должна быть больше скорости всплывания пузырьков, что далеко не всегда имеет место.
Для того и ставят воздушники.

Chelo27 · Сообщение **Chelo27** » 01 мар 2016, 19:03

Anik писал(а):Source of the post Теперь подсчитаем сечение нашей трубы внизу плотины, считая, что она открыта внизу и там атмосферное давление. напомню, что мы считаем, что атмосферное давление должно быть на всём протяжении сливной трубы.

https://youtu.be/VyhxFL-Aq3M?t=117 https://youtu.be/VyhxFL-Aq3M?t=117

Anik. Вы всё ещё считаете, что на выходе из трубы в водном потоке атмосферное давление?

Anik · Сообщение **Anik** » 02 мар 2016, 06:48

Chelo27 писал(а):Source of the post Anik. Вы всё ещё считаете, что на выходе из трубы в водном потоке атмосферное давление?

Это не я так считаю, так считают все, кто не гонял балду в школе и знают физику хотя бы в объёме школьной программы. А вам что, какой-нибудь сон приснился? Вы сами-то как считаете? Какое там, по-вашему, давление?

Anik · Сообщение **Anik** » 02 мар 2016, 09:09

Вот вамссылка, а вот цитата из этой ссылки.

На выходе из отверстия z = 0 и p также равно атмосферному давлению.

Вот только на рисунке высота жидкости над отверстием обозначана буквой h, а при выводе формулы из уравнения Бернулли, эта же высота обозначена буквой z. И ещё, на рисунке не показана трубка тока, начало которой на поверхности жидкости, где скорость v равна нулю, а сечение трубки равно горизонтальному сечению резервуара, а конец этой трубки тока на выходе из отверстия, где высота z равна нулю, v не равно нулю, а сечение трубки тока есть сечение отверстия.

yourdomain.com