Fenomenul loviturii de berbec, Perpetuum mobile «energie liberă“ și mașinile de perpetuum mobile

Fenomenul loviturii de berbec

ciocan de apă este o creștere scurtă, dar puternică și bruscă a presiunii în conducta de evacuare în timpul frânării bruște mișcare pe acesta de curgere a fluidului. De regulă, acest fenomen are loc atunci când umplerea conductelor, când aerul are timp să treacă printr-o supapă deschis special, dar această secțiune a macaralei nu este suficient să rateze întregul flux a atins brusc fluidul incompresibil. Același efect apare atunci când închiderea rapidă a supapei, se suprapun în mare măsură fluxul. Acesta din urmă este deosebit de important în aceste zile, când părți vechi capul șurubului, se închide în mod necesar lin (la urma urmei, rotiți butonul au o mulțime de viteză, și, prin urmare, tija închide clearance-ul supapei destul de lent), înlocuit cu supape cu bilă moderne, „să taie“ fluxul de doar un sfert de rotație într-o singură mișcare mâini.

Cu toate acestea ciocănire nu se aplică în mod necesar întreaga conductă. În caz de cavitatie, prăbușirea cavitatie cu bule, fiecare însoțit de un micro-val. Deci, nu își poate permite loviturii de berbec pentru a distruge întregul tub, dar acțiunea lor pe termen lung distructive în zona de cavitație poate depăși cu ușurință daunele cauzate de puternic, dar relativ rare, ciocan de apă.

Fenomenul loviturii de berbec poate fi nu numai distructive și constructive, dar - de exemplu, cu ajutorul ei dispozitive de pace neobișnuite ridica apa numit „berbec hidraulic“.

În orice caz, pentru a neutraliza și de a folosi ciocan de apă, este necesar nu numai să înțeleagă natura sa, dar, de asemenea, să calculeze parametrii săi. În acest fel vom face. Spre deosebire de abordarea tradițională hidrodinamic, care funcționează, de obicei, de presiune (de fapt, acest lucru este alias-ul de presiune), există acest fenomen va fi văzut din punct de vedere fizic general, iar presiunea va apărea fără nici un nume de împrumut.

Descrierea fenomenului

Mai mult sau mai puțin marcată ciocanul de apă are loc numai în conductele rigide la debite mari. Aceasta se produce atunci când se deplasează într-un anumit lichid de viteză întâlnește brusc în calea sa un obstacol rigid, care este de obicei cazul sau cepul supapei. Într-o astfel de situație notoriu bilă din oțel în vid doar pentru a revenit din perete întâlnite la aceeași viteză cu care a zburat la acesta. Cu toate acestea, lichidul - nu mingea, și nu în jurul unui vid, și peretele rigid și partea din spate împingând în sus următoarele porțiuni din care sunt încă nu „știu“ că pasajul din față nu este! Ca rezultat, lichidul este oprit, iar energia cinetică este transformată în potențial - energia potențială a unui compresie fluid elastic (deoarece lichidul considerat incompresibil numai în comparație cu gazele, și, de fapt, este comprimat la aproximativ în aceeași măsură ca și solidele cu o structură cristalină) și ca energia potențială elastică (și, dacă nu noroc - chiar și plastic, adică ireversibil) se întinde de pereții tubului. Toate acestea conduc la faptul că presiunea la oprire crește rapid, cu atât mai mult cu cât viteza de fluid și mai mică decât compresibilitatea, dar, de asemenea, mai mare decât duritatea tubului. Această creștere a presiunii și un ciocan de apă oprit brusc fluid.

supratensiuni faza de dezvoltare

Deoarece fenomenul de dezvoltare a loviturii de berbec? Să considerăm un exemplu simplu - umplerea bruscă a tubului gol lichid de secțiune constantă, cufundat într-o anumită adâncime. Un capăt al tubului este de capac rigid închis, iar celălalt comunică liber cu lichidul înconjurător. Apropo, aproape același lucru se va întâmpla, dacă luăm în considerare suprapunerea bruscă a fluxului constant în aceeași conductă, dar nu va fi nici o primă fază - umplere gol țeavă - și rolul unei conducte ciot va juca un ventil blocat.

ocurență Schema de ciocan de apă atunci când se umple un tub gol cu ​​lichid.
mediu albastru desemnat extern, cu o presiune inițială, albastru deschis - o regiune de presiune mai mică, albastră - regiunea de înaltă presiune (zona de expansiune). Săgețile albastre indică mișcarea mediului (fluid), roșu - se deplasează mai mare limita zonei de presiune (fără mișcare substanțială a materialului). H - adâncimea (presiune) pe conducta de admisie; tub înălțime de cădere, L - - h lungimea conductei de admisie la mufa. Aceste cifre se referă la faza de dezvoltare a fenomenului.

Tabelul 1. Fazele de dezvoltare a loviturii de berbec