Post:#652308 Date: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.
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)
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
bazarov Пост: 673814 От 08.May.2020 (00:30)
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.
Ты , наверное, лёгких путей не ищешь. Девайс из видеоролика? Не проще смотреть на время проигрывания?
25/14=1.78 секунд для заполнения одного баллона воздухом на 5 литров.
там нижнее колесо показано 4секунды подряд. Три луча подачи воздуха под 120град. на этом колесе -> 12сек на полныйоборот и , пожалуй, секунд 7-8 можно воздух подавать на три баллона.
Примерная рабочая высота привода 2,5 метра, при 14 баллонах по 5 литров каждый.
Таким образом имеем реальный объём нижнего поплавка:
5*1,4=7 Литров.
Так пять или семь?
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%.
Может таки на 30%. И это от пяти литров... т.е. пять литров похудеют на 30% и останется 3,5 литра. Не?
В нижнем баллоне воздух сжат. Поэтому объём его на 5 литров, а помещается 7 литров воздуха.
Ты , наверное, лёгких путей не ищешь.
Ну почему же.... Второй расчёт будет более простой и наглядный.
там нижнее колесо показано 4секунды подряд.
Без разницы. Пока есть модель без обоснования - нет разницы что показывают.
Поясню. Просмотрел награмождение формул? Как думаешь, каждый на кухне сможет сделать такой расчёт и не ошибиться? Мало того результат минимум шокирует.... Представь, сила всплытия 70 кг а на выходе 70 Вт. Немного не вяжется, не правда ли? А теперь включи мозг и подумай, зачем рошистам отдельный компрессор с двигателем, если поршневую группу можно прямо на вал посадить? То-то же !! Вот этим и займёмся в следующий раз. Если интересно можете сами попробовать посчитать. Я вам покажу метод замещения и масштабируемости. Всё просто и без формул. Потом скажешь что лучше.
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
В нижнем баллоне воздух сжат. Поэтому объём его на 5 литров, а помещается 7 литров воздуха.
Так это у тебя батенька не в коня корм. Причём умышленно. Баллоны-то дырчатые. Или у тебя с клапанами? А избыточное после всплытия ты утилизировать собираешься?
Получается, что за 6сек надо перегнать примерно полтора ведра атмосферного с сжатием в 0.3, а за минуту 150литров. Два Мустанга справятся с паузой... Им понадобится на двоих не более 400вт. Почти 200 из которых - тепло моторов.
И не забывай, что у воздуха есть масса, торможение которой(потери) в производительности компрессора не учитывались, а в бульбуляторе это в полезную работу пойдёт.
В нижнем баллоне воздух сжат. Поэтому объём его на 5 литров, а помещается 7 литров воздуха.
Ты , наверное, лёгких путей не ищешь.
Ну почему же.... Второй расчёт будет более простой и наглядный.
Представь, сила всплытия 70 кг а на выходе 70 Вт. Немного не вяжется, не правда ли?
Я вам покажу метод замещения и масштабируемости. Всё просто и без формул. Потом скажешь что лучше.
Лучше один раз увидеть... Вот тут молдаване 70вт электрической получают.
Правда у них там высота бульбулятора всего метр и ковшики в два раза меньше ну и жрёть из розетки, конечно больше, чем выдаёт.
Зато наглядно и без формул на кухне.
bazarov Пост: 673819 От 08.May.2020 (01:20)
А теперь включи мозг и подумай, зачем рошистам отдельный компрессор с двигателем, если поршневую группу можно прямо на вал посадить?
для того чтобы ресивер поставить, а в него можно закачать воздух и вечером. Пока ресивер дует, ковши будут двигаться.
bazarov Пост: 673816 От 08.May.2020 (00:38)
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
Базарыч, помни про ЗСЭ- энергия никуда не пропадает, а только преобразуется. Поэтому кпд всегда 100%.
Все 3 квт выделятся в виде тепла. А вот сжатый воздух это халява, и если она совершит какую то работу- то в сумме будет уже больше 100.
Считай что компрессор у тебя просто ТЭН- на 3 квт. но при этом еще и выдает сжатый воздух.
Сжатый воздух при расширении охладится, даст тебе добавочную работу и отберет у окружающей среды эту добавку. ЗСЭ и тут выполняется.
А теперь включи мозг и подумай, зачем рошистам отдельный компрессор с двигателем, если поршневую группу можно прямо на вал посадить?
Интеллигенты. Любят изящества. Его для старта всё одно надо накачивать, так зачем городить огород если для демки и так сойдёт.
Таки интересный у тебя разговор . Вот твой "мустанк" даёт:
50 литров/мин,
200 Вт потребляет.
Таки китайский промышленный компрессор даёт:
400 литров/мин,
3000 Ватт кушает как не в себя. А теперь выровняем литры по компрессорам.
400/50=8
Проверим сколько скушают 8 "мустангов" овса из розетки, дабы все 400 литров перекачать:
200*8=1600 Ваттов.
А теперь меняем клапана в китайском компрессоре местами и превращаем его в двигатель на воздухе. Таки такой двигатель по зщакону сохранения энергии будет давать на выходе 2500 Вт чистейше элекрионной энергии. Смотрим баланс:
2500-1600=900 Вт.....
Скотч, ты гений .... Это же на сэкономленной электроэнергии можно целый компьютер запитать .....
Господи, куда я попал ....
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Ладно, дам ещё одну посказку на ВД . Я, вот, ВД ваш на ковшиках рассчитал. Так там получается что компрессор на 3000 кВт, а на валу веханической мощи на 80 ВТ. Таки кто вам мешает поставить двигатель на вал и крутить ковшики в обратную сторону ? Воздух сам будет сжиматься до 0,3 Атм, а с компрессора сделайте пневмодвигатель, который вам 2500 Вт даст. Таки шо тут сложного ? КПД посчитать ? Дам подсказку:
КПД=2500/80*100%=... Ну ?
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Раз ВД теперь есть у всех, вернёмся к поставленной задаче.... Картинка по которой будет идти счёт. В одном случае радиус звезды 1 метр, в другом 2 метра. Площадь ёмкостей 10см2. Толщина ёмкостей 1 см, что даёт нам 0,1 литра в объёме. Камеры компрессоров тоже будут толщиной 1 см.
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
.... Это же на сэкономленной электроэнергии можно целый компьютер запитать 
.... 
? КПД посчитать 
