Первый пост темы: Krong Post: #652308 От:01.12.2019 (18:54) Предлагаю попробовать рассчитать по каноническим физическим законам известные гидропневматические устройства.
В настоящей ветке, для пользы общего дела, вижу необходимость приводить только расчеты и мнения, подкрепленные числовыми обоснованиями.
Для начала, прилагаю расчет (фал Excel) ни в коем случае не претендующий на истину в последней инстанции, но могущий положить начало более предметному обсуждению.
С уважением, Krong.
Продолжаем экзикуцию мозгов...
5.3. Чуть выше я написал:
Диаметр приводной звезды - 0,3 метра.
Ответственно заявляю - это чистое враньё. Диаметр поплавков 0,15 метра, поэтому звезда не может быть равной в диаметре двум диаметрам поплавков. Значит звезда больше двух диаметров поплавков примерно на 5 сантиметров. Итого:
0,3+0,05=0,35 метра.
Теперь считаем силу на рычаг звезды. или силу на отрыв оси звезды. Пофигу, считаем...
0,35*70=24,5 килограммов
Это сила, с которой поплавки пытаются провернуть ось. Если поставить динамометрический ключ, то он нам покажет сколько это будет в Ньютонах. Ключа у вас нет (у меня есть, боты на ГБЦ заворачиваю им), поэтому поделим литры на стограммовики Ньютона, и получим Н*м
24,5/0,1=245 Н*м (Ньютон умноженный на метр).
Итак имеем:
Диаметр приводной звезды - 0,35 метра.
Момент на приводную звезду - 245 Н*м.
Сейчас скорость поплавков посчитаем....
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Базаров: "2. Переубеди меня что по ссылке не расчёты которые ты имел в виду... То я охренел маленько.... [ссылка] Просто как технарь, я знаю что механическая мощность в градусах цельсия и молях не выражается.... Ну нахрена считать дельту по сэкономленым градуса, если мы ищем механическую мощность на валу."
Это вариант расчета системы, которая гипотетически работает, как тепловая машина отсюда и необходимость в молях и градусах - иначе там никак.
Расчет чистой механики на ковшах я тоже приводил в ветке. Считал Димарту его агрегат и агрегат по геометрическим характеристикам самих Rosch. Диаметр бочек, как вы верно заметили, нереально велик (зазоров нет вообще - см. эскиз). Но я сделал кучу допущений в пользу работоспособности Rosch, в т.ч., сделал количество бочек больше, чем реально входит в конструкцию, диаметр трубы взял внешний, а не внутренний.
Результат расчета Rosch прилагаю ниже.
Расчет конструкции Димарта (здесь не привожу, т.к. там авторские размеры) выдал, ЕМНП, 340 Вт.
P.S. Напомню, что это выходная мощность на валу пневмогидравлического механизма. А сколько на организацию работы этого девайса уйдет пердячего пара это пассив.
Отсюда взята геометрия для расчета. Размер: 276.36 KB
Видим высоту стены примерно 3 метра. По размеру выключателя определяем примерную скорость всплытия поплавка. К тому же видим что сорость по всей высоте всплытия одинакова.
V=0,2 метра/секунду.
Теперь задача на логику. Если воздушный шарик поместить в воду и за привязанную к нему ниточку держать рукой на месте, то на руку будет действовать сила выталкивающая шарик, но его скорость подъёма будет нулю. Запишем данное условие.
V=0
F=max
Р=0*max=о
Это значит что механическая мощность всплытия шарика будет равна нулю.
Если воздушный шарик в воде сопровождать рукой держа за ниточку, то рука не будет испытывал сил всплытия шарика, а его скорость всплытия будет максимальной. Запишем условия.
V=max
F=0
Р=0*max=0
Это значит, что полезная механическая мощность всплытия шарика так же равна нулю.
Если воздушный шарик притормаживать рукой при всплытии до половинной его скорости, то и сила действия на руку будет половинной. Запишем:
V=max
F=max/2
Р=max/2
Р=(max/2)*(max/2)=dofiga
Таким образом, методом лицезрения трёх примеров, при приходим к выводу, что при половинной скорости и при половинной силе всплытия механическая мощность имеет максимальное значение. Это и есть экстремум по механической мощности. А это значит, что вычесленный момент и максимальную скорость всплытия нужно поделить на два. 😳
Момент на валу - 245 Н*м./2= 122,5 Н*м
Скорость всплытия - 0,2 м/сек/2=0,1м/сек
Всё, на сегодня устал. Потом покажу как механическую мощность на валу считать от линейной скорости поплавков....
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Как видишь мой метод "на глазок" оказался точнее. 😬
ПС. Пока все спят переделай ошибку на бумажке. Пояснения в моём предыдущем посте. 😶
😬
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Всё неправильно. Скорость и момент на два раза раздели. Получится что механическая мощность в 4 раза меньше по расчёту выйдет.
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
bazarov Пост: 673279 От 05.May.2020 (00:54)
Всё неправильно. Скорость и момент на два раза раздели. Получится что механическая мощность в 4 раза меньше по расчёту выйдет.
Не нужно говорить, что "все неправильно". Сейчас поправим (и поправка будет не в пользу Rosch). Даже скорость и момент делить не буду. Более того, сделаем еще одну незаслуженную поблажку мошенникам - примем диаметр звезды равным 0,4м. Итого имеем:
1314,34*0,2 = 262,868 Вт
Совсем все плохо...
Если учесть что мой расчёт сделан наполовину, то... Не будем делать поспешных выводов.
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Если учесть что мой расчёт сделан наполовину, то... Не будем делать поспешных выводов.
Можете даже мощность не половинить - допустим, что вода движется со скоростью бочек.
Расчёт будет упорядоченным в плане изложения. Это как пример с предыдущей ошибкой. Если правильный ответ перемножить на ошибку, то на выходе получится ошибка. Потом покажу как просто, без особых усилий узнать КПД. Действие в пару приёмов. Но это потом.
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Базаров, посмотрел ваш расчет. Смутила большая мощность для вашей расчетной схемы.
У вас бочки полностью продуты на весь объем с самого низа конструкции... Это чем-то обеспечивается или вы допускаете потери воздуха при всплытии бочек?
Можете исправить (я тоже никому не скажу 😎 )...
По каким причинам жидкость в трубе начала двигаться? Что её двигает? Откуда эта жидкость берёт энергию для своего движения (преодоления трения о сенки трубы)?
Даже это надо объяснять?
Вообще, можно считать по силе давления на нижнюю площадь суммарного объёма. Для условий непрерывного поступления воздуха в бочонки этот объём неизменный и неподвижный, а сила давления от высоты столба воды.
Остаётся лишь добавить скорость движения и получишь мощь.
Для кв.метра площади и трёх метров высоты сила будет в три тонны.
По каким причинам жидкость в трубе начала двигаться? Что её двигает? Откуда эта жидкость берёт энергию для своего движения (преодоления трения о сенки трубы)?
Даже это надо объяснять?
Вообще, можно считать по силе давления на нижнюю площадь суммарного объёма. Для условий непрерывного поступления воздуха в бочонки этот объём неизменный и неподвижный, а сила давления от высоты столба воды.
Остаётся лишь добавить скорость движения и получишь мощь.
Для кв.метра площади и трёх метров высоты сила будет в три тонны.
Я ничего не понял. Но чуйка почему-то шепчет: "лажа".
Может черкнёте на салфетке эскизик?
Думаешь поможет?
По условиям суммарный объём воздуха в бульбуляторе не меняется. Воздух постоянно подаётся. И суммарное положение всего суммарного объёма относительно воды тоже не меняется. На место всплывшего тут же подаётся очередной.
Поэтому просто считаешь давление на нижнюю площадь суммарного объёма воздуха.
Думаешь поможет?
По условиям суммарный объём воздуха в бульбуляторе не меняется. Воздух постоянно подаётся. И суммарное положение всего суммарного объёма относительно воды тоже не меняется. На место всплывшего тут же подаётся очередной.
Поэтому просто считаешь давление на нижнюю площадь суммарного объёма воздуха.
Мне не помогло. Ну задавили пустой цилиндр в воду. Отпусти - выскочит из воды пропорционально затраченной на погружение работе. Откуда дополнительная "моща", как вы написали?
Krong Пост: 673344 От 05.May.2020 (16:10)
Ну задавили пустой цилиндр в воду. Отпусти - выскочит из воды пропорционально затраченной на погружение работе.
Затраты на погружение могут быть разными. От равных совершённой работе при всплытии до нуля. Зависит от способа погружения.
При выскакивании цилиндра вода придёт в движение. Справа по рисунку - вниз, а слева по рисунку - вверх, вслед за нижней площадью цилиндра.
Откуда дополнительная "моща", как вы написали?
Ты мощность от работы не отличаешь? Если вслед за первым цилиндром вода движется вверх, то очередной цилиндр всплывёт быстрее первого, на скорость движения воды. Это и есть большая моща. Та же работа , но за меньшее время. В бульбуляторе ковши движутся, увлекая за собой воду.
Krong Пост: 673344 От 05.May.2020 (16:10)
Ну задавили пустой цилиндр в воду. Отпусти - выскочит из воды пропорционально затраченной на погружение работе.
Затраты на погружение могут быть разными. От равных совершённой работе при всплытии до нуля. Зависит от способа погружения...
Да зависит, только работа погружения (теоретическая величина) не изменится, а может быть только большей, чем по расчету (и уж никак не равной нулю).
Слово "моща" вы зачем-то приплели. Считайте через работы, не усложняйте себе жизнь.
По теме. Вода является тормозящим фактором на движение которого необходимо затратить энергию (как и на любое другое движение).
Krong Пост: 673389 От 05.May.2020 (21:06)
работа погружения (теоретическая величина) не изменится, а может быть только большей, чем по расчету (и уж никак не равной нулю).
Если ты , чего-то не знаешь то это не означает, что этого не бывает. Это означает, что ты не знаешь, как бывает на самом деле.
Работа погружения может быть не только с нулевыми затратами, но и с профитом по полезной работе при погружении.
Krong Пост: 673389 От 05.May.2020 (21:06)
работа погружения (теоретическая величина) не изменится, а может быть только большей, чем по расчету (и уж никак не равной нулю).
Если ты , чего-то не знаешь то это не означает, что этого не бывает. Это означает, что ты не знаешь, как бывает на самом деле.
Работа погружения может быть не только с нулевыми затратами, но и с профитом по полезной работе при погружении.
Разумеется может. Особенно если средняя плотность погружаемого предмета больше, чем плотность воды - погружаемый предмет затонет сам.
P.S. Если вы что-то знаете, то это не означает, что так бывает на самом деле 😎
Enter ...Струю можно ещё закрутить, создать момент вращения на большом радиусе от истечения струи, и тогда центробежное давление в свободной закрученной струе может уравновесить атмосферное
Без рисунка сложно понять вашу мысль.
рисунки могут быть разных вариантов, мысль в том, что по закону сохранения момента вращения: v r = const; v = const / r;
центробежное давление: dp = ρ v2/r dr = ρ (const / r)2 / r dr
dp ~ dr/r3
Интеграл от 0 до r, пропорциональный центробежному давлению свободной закрученной струи, стремится к бесконечности, бесконечность интеграла получается в районе нуля радиуса, то есть, чтобы не получилась бесконечность, там скорее всего должен быть разрыв внутри закрученной струи, в общем, мысль в том, что центробежное давление закрученной свободной струи может уравновешивать хотя бы часть атмосферного, и внутри такой струи давление может быть меньше атмосферного
Бесконечность не получится по причине наличия вязкости у воды и увеличения турбулентности по мере возрастания скорости ближе к центру воронки (число Re). Приведенная вами формула полностью корректна для идеальных жидкостей. В реальной воронке, из-за вязкости, рано или поздно Re достигнет таких значений, что условно беспорядочные турбулентные потоки (завихрения) приблизятся по величине Еk к энергии вращательного движения, и "остриё" воронки как бы завязнет. Основной причиной этого является двойное кручение жидкости в воронке. Кроме "главного" кругового движения жгутов из которых состоит воронка, сами жгуты вращаются по ч.с. слева от оси воронки и против ч.с. справа от оси воронки (смотрим вертикальный разрез).
По распределению давлений.
Давление на всей образующей воронки одинаково от спокойной поверхности вплоть до самого дна воронки и равно атмосферному давлению.
В итоге имеем просто "колодец" со стенками из воды.
Вы про такую воронку?
Если внутри закрученной свободной струи будет атмосферное давление, она же распадётся из-за центробежных сил? Может, тогда лучше без воронки? например, так:
По вязкости и турбулентности по мере возрастания скорости к центру, да, но если в центре струи будет пусто, то различие скоростей вращения внешних и внутренних стенок струи станет меньше и не так принципиально
Момент на валу - 245 Н*м./2= 122,5 Н*м
Скорость всплытия - 0,2 м/сек/2=0,1м/сек
Нам нужно перевести линейную скорость в круговую частоту. Для этого вносим дополнительные данные по приводной звезде.
Итого:
0,3+0,05=0,35 метра.
Для расчёта длины круга примем формулу:
L=3,14*D=3,14*0,35=1,099
Рассчитаем обороты за секунду для для звезды.
1,099/0,1=0,1 об/сек
или
0,1*60=6 об/мин.
Теперь вычислим механическую мощность на валу.
w=3,14*6/30=0,628 рад/сек
Р=122,5*0,628=76.9 Вт. Механическая мощность на валу установки 76.9 Вт
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Смотрим давление которое требуется чтобы задуть воздух на глубину 3 метра. Высота водяного столба в 10 метров даёт давление 1 кг/см2. Знчит:
1/3=0,33 1 кг/см2
Рассчитаем сколько литров в минуту нам нужно закачивать в ёмкости. Примерная рабочая высота привода 2,5 метра, при 14 баллонах по 5 литров каждый. Скорость подъёма 0,1 метр/сек.
2,5/0,1=25 секунд на полный подъём баллона с дна к верхней точке.
25/14=1.78 секунд для заполнения одного баллона воздухом на 5 литров.
Сжимаемость воздуха при увеличении давления до 1 атм примерно линейное и состовляет 1:2. Значит на глубине 0,3 метра объём воздуха уменьшится примерно на 40%. Таким образом имеем реальный объём нижнего поплавка:
5*1,4=7 Литров. Приведём все данные в таблицу.
Переведём данные в литры/мин.
7*60/1,78=235 литров/мин.
Момент на валу - 245 Н*м./2= 122,5 Н*м
Скорость всплытия - 0,2 м/сек/2=0,1м/сек
Р=122,5*0,628=76.9 Вт.
объём нижнего поплавка:5*1,4=7 Литров
7*60/1,78=235 литров/мин.
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
3000
Напряжение сети (В):380
Выход воздуха (л/мин):420
Вход воздуха (л/мин):530
Но у нас по расчётам мощность на валу 76,9 Вт, а требуемый объём 235 литров.
Нехитрый подсчёт в уме даёт следующее. Для питания двух установок "Рош" от комрпессора 3000 Вт производительностью 420 литров/мин мы получим выходную мощность по механике 76,9+76,9=153,8 Вт.
Первый расчёт закончен. 😀
Ну и КПД...
КПД=0,051
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Теперь будем считать что-то типа такого. Предлагаю вам первым выполнить расчёт.
1 Размер: 12.78 KB
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
bazarov |
Post: #673268 - Date: 05.05.20(00:07)
