Вихревой поток воздуха: Вихревые технологии древних инженеров — К чему стадам дары свободы… — ЖЖ

Вихревые технологии древних инженеров - К чему стадам дары свободы... — ЖЖ


Возьмите пример с Великим шёлковым путём

Великий шёлковый путь это не просто дорога от Китая в сторону Рима, а развитая сеть от Китая до Рима, из Индии в Самарканд и далее на север, вплоть до городов вдоль Итили (Волга), где цвела и развивалась Волжско-Камская Булгария. Какая-то часть Великого шёлкового пути огибала Каспий с севера и шла в крепость Дербент, а оттуда - в Причерноморье.

Вряд ли вызовет удивление факт обнаружения в древних документах или летописях упоминания о существовании «служб» ремонта и обслуживания объектов Великого торгового пути. Великий шёлковый путь, возраст которого превышал к тому времени тысячу лет, вобрал в себя всё самое наилучшее из существовавшей тогда инженерной практики.

И, может быть, главное - вызывающее восхищение умение с помощью простейших инженерно-строительных решений добывать воду из окружающей атмосферы в любом количестве и качестве. Ныне эти решения могут помочь и нам справиться с проблемой водоснабжения в любой точке нашей планеты.

Нет, автор данных строк не предлагает нечто экзотическое. Просто надо вернуться к опыту наших предков. Вот часть строки из Корана [3:113(117)] (в переводе И.Ю. Крачковского, 1963): «То, что они тратят...

подобно вихрю, в котором холод: он поразил посев людей...». То есть, древний литературный памятник зафиксировал то, что за полторы тысячи лет до открытия французского инженера Ж. Ранка3 люди уже знали, что в центре вихревого потока температура газа может упасть до степени замораживания.

Одним из главных достоинств Великого шёлкового пути, величайшего в истории человечества инженерно-транспортного сооружения, были колодцы. В целях увеличения, выражаясь современным языком, полезной нагрузки караванов, инженеры сделали всё, чтобы вьючные животные не тащили на себе огромные запасы питьевой воды, кроме какого-то потребного на один переход минимума.

Вдоль пути на расстоянии в 12-15 км друг от друга были созданы колодцы, в каждом из которых имелось воды, в количествах достаточных, чтобы напоить караван в 150 - 200 верблюдов. Об этом свидетельствуют записки арабских путешественников, относящиеся к времени возникновения Халифата (VII в.).

Авторы записок создателями колодцев называют китайцев и их инженеров. Наверное, так оно и было: современный Китай, как и в древности, отдаёт предпочтение в отношениях с соседями разумной и прибыльной торговой экспансии, а не военно-политической.

Строительство дорог, хотя бы и не на своей земле, было частью такой разумной экспансии. Но не будем спешить с установлением авторства и отказывать в инженерных способностях другим древним народам.



Реконструкция колодцев Великого шёлкового пути.

На рис.1 и 2 представлены картинки реконструкции колодца в пустыне, произведённой автором данных строк по описаниям арабов. В таком колодце чистая (чистейшая!) вода добывалась непосредственно из атмосферного воздуха. Разумеется, процентное содержание водяных паров в пустынном воздухе крайне незначительно (меньше 0,01% удельного объёма).

Но, благодаря конструкции колодца, через его объём «прокачивался» пустынный воздух тысячами кубометров в сутки, и у каждого такого кубометра отнималась практически вся масса воды, содержащаяся в нём. Древние инженеры использовали вихревой эффект!

Сам колодец был наполовину своей высоты вкопан в грунт. Путешественники спускались за водой по лестницам - а таких спусков было несколько - на отмостки и черпали воду. В центре углубления для скопившейся воды возвышалась аккуратно выложенная высоким конусом груда камней (конденсатор?!).

Арабы свидетельствуют, что и скопившаяся вода, и воздух на уровне отмостков были на удивление холодными, хотя снаружи колодца стояла убийственная жара. Нижняя тыльная часть камней в груде была влажной, а на ощупь камни были холодными.



Накопление воды в колодце

К сожалению, скупость описания конусного или шатрового свода колодца не даёт чёткого представления о его конструктивных особенностях. Недостаточность информации приходится возмещать умозрительными построениями.

Стоит только обратить внимание на лёгкое удивление арабов: керамическая облицовка и в те времена была недешёвым материалом, но строители колодцев не считались с затратами, и каждый колодец имел такое перекрытие.

А ведь это делалось неспроста, поскольку материалу из глины можно было придать любую необходимую форму, затем отжечь и получить готовую деталь, способную работать в самых тяжёлых климатических условиях долгие годы.

В конусном или шатровом своде колодца (рис. 3) были выполнены радиальные каналы, прикрытые керамической облицовкой, или сама керамическая облицовка представляла собой набор деталей с уже готовыми сечениями радиальных каналов. Нагреваясь под лучами солнца, облицовка передавала часть тепловой энергии воздуху в канале. Возникало конвективное течение нагретого воздуха по каналу.

В центральную часть свода вбрасывались струи нагретого воздуха. Но как и почему появлялось вихревое движение внутри здания колодца?



Конструкция верхней части колодца

Самое первое предположение - ось каналов не совпадала с радиальным направлением. Имелся небольшой угол между осью канала и радиусом свода, то есть струи были тангенциальными. Причём строители использовали очень малые углы тангенциальности между радиусом и осью струи - не более 50.

Угловая величина в 50 довольно незначительна, невооружённым глазом её порой и не разглядеть. Вероятно, поэтому технологический секрет инженеров древности остаётся неразгаданным и по сей день.

Использование струй малой тангенциальности с доведением их числа чуть ли не до бесконечности открывает новые возможности вихревых технологий. Только не будем воображать себя первопроходцами. Инженеры в древности владели этой технологией в совершенстве.

Высота здания колодца, включая его вкопанную часть, составляла 6-8 м при диаметре здания в основании не более 6 м, но в колодце возникало и устойчиво работало вихревое образование. Охлаждающий эффект вихря использовался с очень высоким КПД. Конусная груда камней действительно исполняла роль конденсатора. Ниспадающий «холодный» осевой поток вихря отнимал тепло камней, охлаждал их.

Водяной пар, содержащийся в ничтожных количествах в каждом удельном объёме воздуха, конденсировался на поверхностях камней. Таким образом в углублении колодца шёл постоянный процесс накопления воды.

«Горячий» периферийный поток вихря выбрасывался наружу через входные проёмы лестничных спусков в колодец. Только этим можно объяснить наличие сразу нескольких спусков внутрь. Благодаря большой инерционности вращения вихревого образования, колодец работал круглосуточно.

Вода добывалась и днём, и ночью, при этом никаких видов энергии, кроме солнечной, не использовалось. Вполне возможно, что ночью колодец работал даже интенсивнее, чем днём, поскольку температура воздуха пустыни после захода солнца падает на 30-400С, что сказывается на его плотности и влажности.

Так почему бы ни воспользоваться опытом древних инженеров в условиях, когда территория пустынь общей площадью более 30 млн кв. км ежегодно расползается ещё на 210 тысяч кв. км?

Так Сахара ежегодно отнимает у людей 100 тысяч га пашни и выпасных угодий; пустыня Атакама движется со скоростью 2,5 км в год, пустыня Тар - 1 км в год. Естественно, движение пустынь вызывает рост миграционных людских потоков. За всё надо платить. В том числе, за антропогенное воздействие на чрезвычайно хрупкую экосистему пограничных с пустынями зон.

Как утверждал Л.Н. Гумилёв, 15 тысяч лет назад пустынь не было вовсе. Имея колоссальное преимущество перед технологическими возможностями древних строителей в виде обеспеченности лёгкими, прочными и сравнительно дешёвыми материалами, мы могли бы осуществить обратное антропогенное воздействие на пустыни и заставить их работать на нашу цивилизацию.

Широкое применение данная древняя вихревая технология может найти в конструкциях естественных вододобывающих станций, то есть такая станция будет работать, используя только даровую солнечную энергию.

Вододобывающая станция (ВДС) формируется из тонколистового металла и металлопроката, свод набирается из коробов. Опыта строительства таких конструкций нам не занимать - достаточно взять за основу всевозможные хранилища нефтепродуктов. Оптимальные размеры будут определены в ходе испытаний первых образцов.

Готовая станция на месте собирается и монтируется в считанные дни и потребует лишь небольшого объёма землеройных работ, включая прокладку водопровода к месту потребления или сбора воды. В качестве основного материала конденсатора могут быть использованы хорошо зарекомендовавшие себя кольца Рашига4.

ВДС выгодно строить и во многих южных и степных регионах России, в Приморье Дальнего Востока. Только работать они будут менее четверти года. В засушливый год - несколько дольше. По сути своей, одна такая станция будет равноценна лесной роще площадью в 2-3 га.

Известно утверждение В. Шаубергера5, проделавшего путь от австрийского лесника до блестящего инженера и физика, о том, что зрелый лес на равнинах умеренной широты способствует увлажнению воздуха и почвы благодаря множеству слабых вихревых воздушных потоков, рождающихся в нём. Родники, болота, ручейки, стекающиеся далее в речушки и реки, существуют только благодаря наличию зрелых лесных массивов.

Надо беречь пресную воду как долговременный капитал, не пуская его на распродажу. Надо спешно разрабатывать и торговать технологиями и оборудованием генерации воды. У нас имеется опыт предков, и этого вполне достаточно. Нам, как воздух, нужна разумная и прибыльная промышленная - в инновационном смысле - экспансия. Для начала хотя бы на юге, в Средней Азии, в пустынях наших бывших соседей по Союзу. Строительство каскада ВДС вдоль иссыхающих рек - не благотворительность, а изначально самоокупаемая и взаимовыгодная акция.

Данная древняя технология должна также привлечь внимание специалистов от архитектуры. Они стремятся строить здания с всё увеличивающимися площадями оконных проёмов. Стекла в конструкциях зданий всё больше и больше.

Но такие здания в жаркую солнечную погоду становятся парниками. Количество и мощность кондиционеров растёт, и в жару энергосети городов оказываются более перегруженными, нежели в 30-градусные морозы. А почему бы ни практиковать опыт инженеров древности?

Ведь использовать летом солнечную энергию для производства хорошо увлажнённого и холодного воздуха для кондиционирования зданий-«стекляшек» давно пора хотя бы из-за дороговизны электроэнергии. Надстроить на крыше здания лёгкую и сравнительно дешёвую конструкцию естественного кондиционера - что может быть проще?

В романе «Собор Парижской Богоматери» есть глава «Вот это убьёт то», в которой Виктор Гюго изумительно красиво и по-французски изящно излагает свой взгляд на архитектуру, зодчество, как на способ увековечить человеческую мысль в камне, в строении, в очертаниях здания. Если следовать ему, то стремление строителей Востока к округлым, цилиндрическим и сферическим формам, в отличие от строителей Запада, тяготевших к кубическим и прямоугольным, было далеко не случайным.

Не зря историки математики утверждают, что число π в гораздо большей степени было востребовано на Востоке, нежели на Западе. Строители знали о «холодящем» эффекте закрученного потока и очень широко использовали его, в том числе в строительстве зданий и дворцов. Ну, неужели кто-то всерьёз полагает, что спасением от убийственной жары были только тень и опахало! Комфорт внутри зданий восточные зодчие создавать умели. Неплохо было бы и нам использовать этот опыт.

В заключение не будет лишним процитировать высказывание В. Шаубергера: «Решив проблему генерации воды и сделав возможным получение любого объёма и любого качества воды в каком угодно месте, человек вновь освоит огромные пустынные земли и понизит тем самым как продажную цену продовольствия, так и продажную цену машинных мощностей до такого минимума, что отпадёт всякая выгода спекуляции этим.

Обилие продовольствия и экономичная производительность машин являются такими сокрушительными доводами, что общее представление о мире, а также всё мировоззрение претерпят изменения».

---------------------------

1 Гумилёв Лев Николаевич (1912-1992), российский историк, географ, доктор исторических (1961) и географических (1974) наук, академик РАЕН (1991). Создатель учения о человечестве и этносах как биосоциальных категориях; исследовал биоэнергетическую доминанту этногенеза (назвал её пассионарностью). Труды по истории тюркских, монгольских, славянских и других народов Евразии.

2 Яса - название уложения Чингисхана, которое он, по преданию, издал на великом всемонгольском курултае и которое постоянно подтверждалось его преемниками.

3 Эффект Ранка-Хилша, англ. Ranque-Hilsch Effect - эффект разделения газа или жидкости при закручивании в цилиндрической или конической камере на две фракции. На периферии образуется закрученный поток с большей температурой, а в центре - закрученный охлаждённый поток, причём вращение в центре происходит в другую сторону, чем на периферии. Впервые эффект открыт французским инженером Жозефом Ранком в конце 20-х гг. при измерении температуры в промышленном циклоне. В конце 1931 г. Ж. Ранк подаёт заявку на изобретенное устройство, названное им «вихревой трубой» (в литературе встречается как труба Ранка). Получить патент удаётся только в 1934 г. в Америке (Патент США No 1952281).

4 Рашиг Фридрих (1863-1928), немецкий химик-технолог и промышленник. Предложил (1890) способ фракционной дистилляции органических веществ в колоннах, заполненных керамическими кольцами (кольца Рашига).

5 Виктор Шаубергер (1885-1958) родился в Австрии. Первые упоминания о его деятельности относятся к началу 20-х гг., когда Шаубергер, работая егерем в лесозаготовительной компании, спроектировал и смонтировал водные желоба со спиральными насечками, подобными орудийным. Когда бревна падали в желоба, они вращались вокруг своей оси, что увеличивало их скорость перемещения. В 1930-м г. Шаубергер спроектировал электрогенератор, турбина которого принципиально отличалась от конструкции обычных водяных турбин.

Генератор был установлен вблизи лесопилки и успешно использовался в течение 3 лет, но конкретных сведений о его работе не сохранилось. В начале Второй мировой Виктор Шаубергер был интернирован в нацистский концентрационный лагерь, где был привлечён к работе над летающим «Диском Белонце», предложив для него оригинальный вихревой двигатель.

Хамзя Умяров

2008 г.

(Из журнала ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 2008 08).

***

Многоликие вихри

# : 11 Ноя 2006 , Загадки "ржавой" ДНК , том 12, №6

Завихрения — одна из основных форм движения текучей среды. Их структура и размеры удивительно разнообразны. Вихри образуются в технических сооружениях, устройствах, механизмах, а также в реках, океанских течениях, атмосферных потоках… Они могут быть нашими помощниками, как, например, при создании подъемной тяги самолетов, но могут быть и врагами, порождая разрушительные явления огромной мощности, такие как ураганы и торнадо. У вихревых потоков много уникальных свойств…

Толковый словарь великорусского языка Даля дает много синонимов слова «вихрь», говорящих сами за себя: кружалка, заверть, ветроворот, столбовый ветер, даже чертова свадьба… Но для современного горожанина наиболее знакомым видом вихревого движения будет, пожалуй, водоворот, образующийся при вытекании воды из ванны.

Образование вихрей при полете самолета. Поскольку давление воздуха на верхней стороне самолетного крыла меньше, чем на нижней, струя воздуха при обтекании конца крыла образует малые концевые вихри, диаметр которых намного меньше их длины. Другая пара вихрей образуется в месте соединения крыла с фюзеляжем. Все они вместе со струями из реактивных двигателей и неустойчивым сдвиговым слоем за крылом закручиваются в концевые вихри (Deutsche Aerospace, Airbus, 1996)

Иногда вихревые следы можно наблюдать и на небе — вслед за летящим реактивным самолетом. Образуются вихри при обтекании самолетного крыла воздушным потоком. Кроме того, струи из реактивных двигателей самолета, фюзеляжные вихри (образующиеся в месте соединения крыла с фюзеляжем) вместе с так называемым неустойчивым сдвиговым слоем воздуха за крылом закручиваются в довольно мощные концевые вихри. Последние можно увидеть, например, за самолетом сельскохозяйственной авиации, летящим на низкой высоте и распыляющим через устройство под крыльями инсектициды, служащие своеобразными «маркерами» вихревого движения.

Следы в небе

В вихревом следе, образующемся при обтекании воздушным потоком самолетного крыла, обычно присутствуют вихревые структуры неправильной формы, со множеством мелких вихрей с осями, ориентированными в направлении полета. Такие завихрения можно увидеть на снимках крыла самолета, полученных методом лазерной визуализации.

Следы от самолетов, летящих на большой высоте. След на нижнем снимке имеет вихревую структуру. Фото автора

Концевые вихри за самолетом становятся видимыми благодаря отработанным газам реактивных двигателей при полете на крейсерской скорости на большой высоте. При сгорании в двигателе авиационного топлива (керосина) образуются двуокись углерода, водяной пар, окись азота и сажа. На тех высотах, где летают самолеты, температура низкая, поэтому пары воды конденсируются на частицах, образуя в результате различных физических процессов (замерзания, испарения, сублимации) микрокапли или микрокристаллы. Последние и вовлекаются в концевые вихри, в результате чего за самолетом появляются длинные белые конденсационные «шлейфы», которые часто можно видеть в ясном небе.

Вихри за крылом аэробуса А340 (реактивного самолета с четырьмя двигателями) при заходе на посадку. Снимок сделан в направлении полета, конец крыла находится слева, фюзеляж – справа, гондолы двигателей находятся посередине. По расположению отображения шерстяных нитей можно заключить, что поток локально подходит к крылу. Вихри образуются на конце крыла и на стыке крыла и фюзеляжа, а также на кромке закрылков в посадочном положении. Снимок получен методом лазерной визуализации исследовательской командой фирмы Airbus (Deutsche Aerospace, Airbus, 1996)

Как долго будет существовать такой след, зависит от многих факторов, главным образом от температуры, направления ветра и влажности воздуха. Иногда шлейф рассеивается через несколько минут, в некоторых же случаях срок его «жизни» достигает нескольких часов. Замечено также, что при определенных условиях конденсационный след распадается на структуры наподобие вихревых колец.

Этапы взаимодействия типичных вихревых колец, приводящего к появлению вихревой структуры конденсационного следа самолетов. Результаты лабораторного эксперимента (Th. Leweke, C. H. K. Williamson, Kluwer Academic Press, 1998)

Это явление называют обычно неустойчивостью Кроу по имени американского ученого С. К. Кроу, который в 1970 г. впервые дал аналитическое описание начальных стадий этого процесса. Кроу показал, что взаимодействие двух концевых вихрей может приводить к усилению так называемых возмущений вытеснения, длина волны которых в осевом направлении обычно в несколько раз превосходит начальное расстояние между вихрями. Позднее, в 1977 г. французские исследователи Т. Льюк и С. Вильямсон исследовали это явление в лабораторном эксперименте, полностью подтвердив выводы Кроу.

Вихрь фон Кáрмана

В атмосфере можно наблюдать и другие вихри. Например, с помощью спутника «Landsat 7» была обнаружена так называемая вихревая дорожка Кáрмана — больших размеров, с подветренной стороны острова Александр Селкирк (архипелаг Хуан Фернандес), расположенного в Тихом океане примерно в 800 км на запад от Чили.

Атмосферные вихри за островом Александр Селкирк близ Чили (а). Эта фотография, сделанная со спутника, попала во многие газеты. (USGS/EROS DATA CENTER, NASA). Структура наблюдавшихся там вихрей, визуализированная впрыскиванием флуоресцентного красителя и освещенная в меридиональной плоскости (б). (G. Erhardt, 1979)

Венгерский ученый Теодор фон Карман был первым, кто в 1911 г. обнаружил образование особой последовательности вихрей при обтекании кругового цилиндра, ось которого перпендикулярна встречному потоку, и описал условия ее формирования.

В случае острова Александр Селкирк хочется отметить два момента. Во-первых, эта последовательность встречных завихрений никогда не была бы открыта без применения спутниковых технологий. Во-вторых, удивляет то, что такой небольшой скалистый остров (его площадь составляет около 44 км2, а вершина самой большой горы высотой 1319 м легко достигает облаков) спровоцировал образование столь огромной вихревой дорожки.

Смерч недалеко от оз. Констанц на юго-западе Германии,1988 г. (H. Mueller, 1988)

Вихревые дорожки Кармана продолжают изучать до сих пор, поскольку периодические выбросы подобных вихрей бывают настолько мощными, что могут вызвать колебания (резонанс) в самых разных объектах. Подтверждением их опасности служит разрушение таким вихрем в 1940 г. моста Такома-Нэрроуз (штат Вашингтон, США).

Схема экспериментальной установки для получения слабых вихрей (а). Эта же установка, но расположенная горизонтально (б) (Th. Leweke, 1990)

У вихревых дорожек может быть невероятное множество конфигураций. Для подтверждения приведем лишь один пример, а именно — исследование Г. Эрхард­том из нашего Аэродинамического института (г. Ахен, Германия) в 1979 г. вихревых структур, образующихся при прохождении потока воздуха внутри и вокруг кольца, размещенного под прямым углом к потоку. Завихрения, идущие от внутреннего и внешнего краев такого кольца, представляют собой парные вихревые кольца, по форме похожие на облака на подветренной стороне острова Александр Селкирк. Очевидно, что размер кольца, измеряемый сантиметрами, совершенно не влияет на зарождение вихревой дорожки. Поэтому оно «работает» точно так же, как и остров, протяженность которого от одного побережья до другого составляет несколько километров.

Ураганы-убийцы

Хотя смерчи, циклоны, ураганы и торнадо не относятся непосредственно к предмету нашего рассмотрения, однако на определенном этапе своей «эволюции» они также могут рассматриваться как слабые вихри — до тех пор, пока не наберут силы и не перерастут в ураганы-убийцы, как их часто называют в США.

Небольшие воронкообразные облака время от времени образуются и над Европой — их можно видеть на снимках метеорологической службы. Воронки могут подниматься от земли до верхних слоев облаков. В случаях, когда они разрастаются до урагана, мощность ветра внутри них может превышать триллион ватт! Появляясь в последние годы все чаще, ураганы-убийцы могут опустошать огромные пространства, как это произошло в 2005 г. в США, где в результате «налета» урагана «Катрина» был затоплен Новый Орлеан.

Развитие вихрей в экспериментальной установке. Снимки сделаны в перпендикулярном (а) и параллельном (б) к оси вихря направлениях. Визуализация вихревого движения проведена впрыском разноцветных красителей: коричневого – у боковых стенок установки, желто-зеленого – ближе к центру, и красного – в центре. (Th. Leweke, T. Sawada, Springer, Berlin, 1992)

Малые вихри можно моделировать в лабораторных условиях подобно уже упомянутой вихревой дорожке Кармана. Так, в 1990 г. Т. Саваде и Т. Льюку, ученым Аэродинамического института, удалось получить слабые вихри в форме зарождающихся вихревых структур в стеклянном контейнере квадратного поперечного сечения, наполненном водой и дополненном пластиной, закрепленной на стенке контейнера. Начальные вихри получали, поворачивая пластину на определенный угол. Для визуализации потока в воду впрыскивали разноцветные красители с заднего края пластины в шести осевых направлениях. Поток фотографировали в двух освещенных плоскостях — параллельной и перпендикулярной оси завихрения.

На серии снимков, сделанных в «профиль», благодаря красителям хорошо видны все этапы зарождения, развития и, наконец, разрушения первоначально «тонкого» вихря вследствие индуцированного им осевого движения. Разрушение структуры потока в центре завихрения отчетливо видно и на снимках, сделанных в «фас» — в плоскости, параллельной оси завихрения. Эти фотографии имеют некоторое сходство со снимками ураганов, сделанными со спутников или космических станций. Во второй серии экспериментов контейнер повернули на 90 °, так что ось пластины заняла вертикальное положение. Верхнюю стенку контейнера сняли, а на дно насыпали кварцевый песок. Затем стали изучать образование завихрения в слое жидкости над песчаным дном — песок в этом случае исполнял роль красителя, маркера вихревого движения.

Визуализация вихрей в экспериментальной установке с помощью песка (Th. Leweke, 1990). Слева: с понижением давления в центре первоначального вихря кварцевый песок поднимается кверху. Ядро начального вихря слегка наклонено и изогнуто. За начальным завихрением следуют два других, значительно более слабых, вихря. Они, по-видимому, разрушаются, т. к. частички песка рассыпаются и больше не собираются в центре. Справа вверху: при высокой скорости вращения ядро первоначального вихря закручивается в спираль. Хотя изогнутая часть ядра расположена почти горизонтально, частички песка в нем не оседают. Справа внизу: ядро сильного завихрения может замыкаться в круг

Когда пластина поворачивалась, в воде возникало начальное завихрение, как и в предыдущем эксперименте. Затем также образовывались два других вихря, значительно слабее первого. Хотя кварцевый песок довольно тяжелый, в центре вихрей давление настолько понижалось, что песок засасывался и поднимался кверху. При относительно высоких скоростях вращения пластины ядро завихрения на некотором расстоянии от дна оставалось практически прямолинейным, а выше — закручивалось в спираль. В последующих экспериментах удалось показать, что при сильном завихрении ядро вихря может замкнуться в полный круг.

Подобные деформации ядра вихря наблюдались и в природных условиях — в случае торнадо. Так, А. Б. С. Уиппл в своей книге «Ураган» привел серию снимков, демонстрирующих развитие торнадо 6 июля 1978 г. в Северной Дакоте (США). Воронкообразное ядро торнадо, видное благодаря присутствию в нем водяного пара, имело практически форму круга, как и в описанном выше эксперименте.

Пузырек и спираль

Явление, при котором ядро вихря начинает отклоняться от прямой линии и закручиваться в спираль, называется разрушением спиралевидного вихря. Оно происходит и в потоках других типов, образующихся, например, в турбореактивных двигателях. Одним из примеров такого вихревого потока служит закрученный поток в модели диффузора гидротурбины, изученный швейцарскими учеными. Ядро завихрения, возникающего при прохождении диффузора, деформируется и приобретает форму спирали.

Ядро закрученного потока в модели диффузора гидротурбины – пример внутреннего вихревого потока. Поток входит в прозрачный диффузор в верхней части и выходит в нижней части. Ядро завихрения визуализируется пузырьками растворенного в воде воздуха. Ядро деформируется и приобретает форму спирали в результате изменения давления в потоке в аксиальном и радиальном направлениях – типичная картина разрушения спиралевидного вихря. Фотография предоставлена Институтом гидравлических машин и механики жидкости Федеральной Политехнической школы в Лозанне (Швейцария)

Еще один пример — закрученный поток в трубо­проводе с переменным сечением, распад ядра которого вызывается ростом давления в трубопроводе в аксиальном (осевом) направлении. Нужно отметить, что предшественником разрушения спиралевидного вихря часто является распад другого типа — пузырьковый. Именно такой «пузырек» и образуется в потоке жидкости в трубопроводе. Сначала появляется вихревая структура в форме парных колец, одно из которых расположено по ходу потока от пузырька («вниз по течению»), а другое — выше по потоку. Давление в трубопроводе растет до тех пор, пока в нем не сформируется точка торможения, ниже которой жидкость начинает двигаться в обратном направлении.

Закрученный поток в трубопроводе с переменным поперечным сечением. Поток в трубопроводе идет слева направо, его ось направлена горизонтально. Краситель, используемый для визуализации, впрыскивается выше по потоку через тонкую трубочку, установленную на оси трубопровода (M. Breuer, 1991). Вверху: Пузырьковый тип разрушения вихря, предшествующий разрушению спиралевидного вихря. В начале процесса формируется вихревая структура в форме парных колец, из которых визуализируется только второе, расположенное по ходу потока от пузырька. Внизу: После потери симметричности ядро вихря закручивается в спираль – поток начинает распадаться по спиральному типу

Закрученный поток в трубопроводе с переменным поперечным сечением. Поток в трубопроводе идет слева направо, его ось направлена горизонтально. Краситель, используемый для визуализации, впрыскивается выше по потоку через тонкую трубочку, установленную на оси трубопровода (M. Breuer, 1991). Вверху: Пузырьковый тип разрушения вихря, предшествующий разрушению спиралевидного вихря. В начале процесса формируется вихревая структура в форме парных колец, из которых визуализируется только второе, расположенное по ходу потока от пузырька. Внизу: После потери симметричности ядро вихря закручивается в спираль – поток начинает распадаться по спиральному типу

Перед началом разрушения пузырек становится почти симметричным относительно своей оси, но затем завихрение, расположенное ниже по потоку, отрывается и движется вниз «по течению». Симметрия утрачивается, вихревое кольцо, покидая зону высокого давления, расположенную ниже точки торможения потока, разрушается. Ядро завихрения закручивается в спираль вокруг зоны высокого давления — поток начинает разрушаться по спиралевидному типу. Интересно, что хотя такие потоки в трубах активно изучались в последние двадцать лет, условия, определяющие переход от пузырькового распада к спиральному, до сих пор остаются неизвестными.

Переходная фаза в развитии вихревой структуры в трубопроводе с переменным сечением, полученная в эксперименте Фэлера-Лейбовича. Поток воды тормозится диффузором, сделанным из плексигласа и вставленным в трубу. Зеленый флуоресцентный краситель впрыскивается через трубку, ориентированную вдоль осевой линии трубопровода. Парная вихревая структура сразу после точки торможения (которая формируется поблизости от выхода из диффузора) «сбрасывает» второе кольцо, и спираль начинает зарождаться в следе пузыря (M. Breuer, 1991)

Численное моделирование эксперимента Фэлера-Лейбовича (M. Weimer, 1997)

В 1978 г. американцы Дж. Х. Фэлер и С. Лейбович провели этот эксперимент таким образом, что и пузырь, и вихревое кольцо стабильно оставались в потоке на одном и том же месте. И прошло почти двадцать лет, прежде чем такую парную конфигурацию вихревого распада удалось смоделировать с помощью мощного компьютера — получив численное решение уравнения Навье-Стокса, описывающего течение вязкой жидкости. Повторил эксперимент Фэлера-Лейбовича М. Ваймер из Аэродинамического института, который показал, что пузырь после образования точки торможения на оси завихрения потока сначала немного «мигрирует» вверх по течению, а потом держится на постоянном месте.

Самолеты и космолеты

Разрушение вихрей может происходить и на крыльях сверхзвуковых самолетов и транспортных космических кораблей, обычно имеющих треугольную форму. Такие крылья генерируют на подветренной стороне вихревые системы — благодаря этому их подъемная сила увеличивается при больших углах атаки (наклоне крыла к линии полета). Такая вихревая система состоит из большого первичного вихря, двух-трех более мелких вторичных вихрей, вихрей третьего (а иногда и четвертого) порядка, а также сдвигового слоя. Благодаря низкому давлению в ядре первичного вихря подъемная сила крыла увеличивается нелинейно.

Вихри на подветренной стороне крыла модели гиперзвукового самолета, находящейся под определенным углом атаки в аэродинамической трубе малых скоростей. Визуализация «лазерным ножом». Белым цветом окрашены большой первичный вихрь и другие вихри меньшего размера. Узкие темные области на поверхности показывают места отрыва и присоединения поперечного потока, вызванного вихрями (R. Staufenbiehl, 1996)

При больших углах атаки давление в основном потоке на верхней стороне крыла растет по направлению к его задней кромке — это влияет на структуру вихревого движения. И в случае, если давление начинает быстро расти, первичный вихрь распадается.

Вихри на подветренной стороне модели треугольного крыла, помещенной в гидродинамическую трубу под углом бокового скольжения. Ядра вихрей визуализируются впрыскиванием белого красителя через два маленьких отверстия в вершине крыла. Распространение и диффузия белого красителя в окружающую воду указывают на разрушение вихрей (A. Stromberg, W. Limberg, 1993)

В. Лимберг и А. Штромберг, исследователи из Аэродинамического института, на модели транспортной космической системы с использованием метода визуализации потока показали, что режимы распада вихрей, описанные для закрученных потоках в трубах, «работают» и на подветренной стороне подобных космолетов.

«Ветвистые» трубы

Первые работы по расчетам характеристик течения жидкости в трубах были опубликованы более 150 лет назад Г. Хагеном и Дж. Пуайзелем. Казалось бы, что с тех пор почти все, что происходит в этих потоках, включая образование вихревых структур, можно было описать уравнениями, выведенными этими учеными. Однако ситуация радикально меняется, когда речь заходит об изогнутых или разветвленных трубах.

Распад вихрей на подветренной стороне модели транспортной космической системы (A. Stromberg, W. Limberg, 1993): а – вид сверху; б – вид сбоку

Хотя в первом случае задача усложняется лишь кривизной трубы, это значительно меняет всю картину. Описать же течение в разветвленных трубах еще сложнее — для них может существовать сразу несколько режимов потоков в зависимости от направления и интенсивности движения жидкости. Эта проблема была детально изучена в 1990 г. учеными из Аэродинамического института Р. Найкесом и Б. Бартманном, которые использовали трубы, соединенные под разным углом.

Образование вихрей в разветвленных трубах (R. Neikes, 1989): а – ответвление в виде изогнутой трубы; б – ответвление наклонено к основной трубе под углом 67.5 °, сечение выхода справа перекрыто; в – поток поступает с обоих концов основной трубы; г – ответвление подсоединено под прямым углом

Ответвление в виде изогнутой трубы переменного сечения, например, генерирует вторичный поток, меняющийся от сечения к сечению. При взаимодействии его с основным потоком формируется несколько как бы «заплетенных в косички» линий тока жидкости. Это наводит на мысль, что завихрения в потоке образуются вследствие изгиба трубы, что подтверждается снимками окрашенного потока. Скручивание линий тока жидкости наблюдается также в случае, когда ответвление присоединено к основной трубе под прямым углом. Образование крайне нестабильной вихревой структуры наблюдается и тогда, когда поток поступает с обоих концов основной трубы.

Типичные формы вихрей, образующихся в разветвленных трубах. Световые проекции сделаны в горизонтальной плоскости симметрии (R. Neikes, 1989)

10.21.jpg

Кольцевые и подковообразные вихревые структуры, периодически образующиеся в разветвленной трубе, движутся затем вместе с основным потоком. При этом частота образования завихрений во многом зависит от объемного расхода жидкости и числа Рейнольдса (соотношения характерных сил инерции и вязкости).

Вихри в автомобильном двигателе

В последние годы исследования вихревых структур ведутся и в таком важном прикладном направлении, как усовершенствование автомобильных двигателей. Ученые пытаются увеличить эффективность сгорания автомобильного топлива за счет создания вихревых колец, благодаря которым топливо могло бы распределяться в цилиндре не так, как при обычном впрыске.

Два вихревых кольца, образующиеся на такте всасывания в цилиндре двигателя автомобиля.Результаты получены на испытательном стенде с прозрачным цилиндром, в который за счет движения поршня засасывалась вода. Флуоресцентный краситель впрыскивался через щель открытого клапана (H. Weiss, 1988)

Первым потоки в поршневых цилиндрах исследовал в 1988 г. Х. Вайс из Аэродинамического института. Он создал испытательный стенд с прозрачным цилиндром, в который с помощью поршня засасывалась вода, а для наблюдения за потоком через щель открытого клапана впрыскивался флуоресцентный краситель. Результаты экспериментов показали, что на такте всасывания в цилиндре образовывались два вихревых кольца.

Позже этот эксперимент был смоделирован с помощью численных методов А. Абдельфаттахом, коллегой Вайса. Еще через несколько лет Абдельфаттаху с сотрудниками удалось решить проблему более эффективного распределения топливно-воздушной смеси в цилиндре, благодаря чему расход топлива в автомобиле можно было уменьшить. К 2003 г. эта разработка была доведена до стадии промышленного использования на заводе БМВ в Мюнхене.

Результаты численного моделирования течения в 4-клапанном двигателе автомобиля. (A. Abdelfattah, 1998). Две вихревые петли, образовавшиеся на такте впуска в двигателе и визуализированные в момент нахождения в верхней мертвой точке, представляют собой решение уравнений Навье-Стокса в модели, разработанной А. Абдельфаттахом в 1998 г.

В заключение хочется еще раз подчеркнуть, что с вихревыми структурами нам приходится сталкиваться в самых разных ситуациях. Конечно, сегодня о вихрях мы знаем далеко не все, и их исследования будут продолжаться многие годы. Тем не менее сведения, почерпнутые из этой статьи, могут помочь лучше понять эти красивые и не всегда предсказуемые физические явления. Как и любое уникальное творение природы, вихри способны будоражить наше воображение и побуждать нас к поискам ответов на все новые и новые вопросы.

Автор и редакция благодарят д. ф.-м. н. В. Н. Ветлуцкого (Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск) за помощь в подготовке публикации

# : 11 Ноя 2006 , Загадки "ржавой" ДНК , том 12, №6
Применение вихревой трубки Ранке (эффект Ранка Хилша)

Эффект охлаждения и нагревания, которому подвергается воздух при расширении через вихревую трубу, был обнаружен Ранком в 1933. Год спустя появился первый патент в США на это устройство. В то время вихревая труба была недостаточно термодинамически эффективной, чтобы представлять коммерческий интерес. Позднее Хилш в 1947 году систематически изучал влияние давления на входе и геометрии на эффективность охлаждения и сумел улучшить мощность охлаждения.


Строение вихревой трубки  

Последнее исследование ввело вихревую трубу в научный и коммерческий мир. Ввиду значительного вклада Хильша в изобретение Ранка, устройство теперь известно, как вихревая труба Ранка-Хилша.

Вихревая трубка Ранке, которая показана на рисунке ниже, состоит из основной трубы, которая имеет типичное отношение длины к диаметру 20-50, соединенной с вихревой камерой, которая имеет одно или несколько тангенциально ориентированных сопел, через которые воздух расширяется под давлением и генерирует сильно закрученное движение, т. е. основной вихрь.

На одной стороне вихревой камеры имеется отверстие, диаметр которого меньше диаметра основной трубки. Часть воздуха выходит из устройства через это отверстие при более низкой температуре, чем на входе. Следовательно, это отверстие называется холодным выходом. Оставшаяся часть газа имеет более высокую температуру и покидает трубку через горячий выход, расположенный на конце основной трубы. Соотношение обоих потоков обычно контролируется через регулирующий клапан, расположенный на горячем выходе. 


Сжатый воздух впрыскивается в вихревую камеру и ускоряется до высокой скорости вращения. Благодаря коническому соплу на конце трубки, только наружная часть вихря может выходить на этом конце. Остальная часть газа вынуждена возвращаться во внутренний вихрь уменьшенного диаметра внутри внешнего. Было предпринято много попыток объяснить и описать механизм, который вызывает разность температур или разделение энергии. Хильш в 1947 году объяснил механизм разделения энергии с помощью внутреннего трения, вызывающего перенос тепла от газа в ядре (околоосевой области) к газу по периферии (пристеночной области). Хотя существует множество (сложных) теорий и моделей, доступных из литературы, большинство теорий не проверены или невозможны для проверки. 

Вихревая трубка Ранке не имеет движущихся частей, не содержит хладагентов, дешева в производстве и требует минимального обслуживания. Поэтому вихревые трубки в основном используются для низкотемпературных применений, например, для охлаждения электроники, для охлаждения режущих инструментов и заготовок без СОЖ, а также в других местах.


Преимущества трубки ранке:

Вихревая трубка - это эффективное и недорогое решение для широкого спектра промышленных точечных и технологических систем охлаждения. Без движущихся частей вихревая труба вращает сжатый воздух, чтобы разделить воздух на потоки холодного и горячего воздуха. Компания Vortec была первой компанией, которая разработала и применила это явление в практических и эффективных решениях точечного охлаждения для промышленного использования.

Варианты применения:

  • Охлаждение форм для литья под давлением 
  • Сушка чернил на этикетках и бутылках 
  • Осушение газа 
  • Охлаждение 
  1. ножей 
  2. систем электронного управления (электронных компонентов) 
  3. обрабатывающий операций 
  4. камер видеонаблюдения 
  5. паяных деталей 
  6. термосварки
Достоинства:
  • Нет движущихся частей 
  • Не требуется обслуживание 
  • Надежность 
  • Без электричества или химикатов 
  • Компактный, легкий 
  • Бюджетный 
  • Мгновенное получение результата
  • Прочность конструкции 
  • Регулируемая температура 

Подробнее об областях применения вихревой трубки Ранке: 

1) промышленная электроника, для охлаждения блоков управления, автоматических линий, роботизированных секций, автоматических производственных систем;

2) горячие и вредные производственные процессы, такие как воздушные экраны окрасочных камер, кузнечные цеха, гальванические и металлургические производства; также охлаждение песка в оборудовании с быстроотвердеющими смесями, охлаждение сельскохозяйственного производства; производство листовых материалов, производство стекла;

3) металлообработка, подача холодного воздушного потока в зону резания: 

Тепло, выделяемое при резке металла, влияет на качество изделия и снижает срок службы режущего инструмента. Тепло рассеивается через режущий инструмент, заготовку, стружку и охлаждающую жидкость. Лучшая производительность обработки может быть достигнута при использовании соответствующего материала заготовки, материала режущего инструмента, условий и параметров резки, а также путем охлаждения режущего инструмента, замораживания заготовки. 


Общими преимуществами обработки, включающей криогенное охлаждение, являются сохранение свойств материала заготовки, температуры резания в соответствии с подходом к охлаждению, снижение износа инструмента и увеличение срока службы, улучшение шероховатости поверхности заготовки, снижение коэффициента трения инструмента. 

4) вентиляционные системы для жаркого климата, охлаждение рабочие зоны в кабинах кранов, в грузовиках буровых установок и т.д .; 

5) перевозка овощей и фруктов, охлаждение пищи складские помещения на малых судах и транспортных средствах; 

6) Воздушные костюмы и маски:

Есть некоторые производства, где полная автоматизация невозможна, такие как угольные шахты, литейные заводы, пескоструйная обработка, сварка, печи и т.д. В таких местах очень полезны цельные костюмы с воздушным охлаждением для операторов.


7) Углекислотный лазер 

Заготовка фиксируется на столе с помощью вакуума. Для лазерной обработки материалов зона термического влияния (ЗТВ) является важным показателем в производстве микроэлектроники.

Способ лазерной резки заключается в использовании сфокусированных лучей для нагрева поверхности материала и расплавления. Высокая температура создаёт нагар на поверхности материала. 

С помощью трубки Ранке уменьшают зоны поражения. Вихревая труба используется, так как не требуется хладагент, она не влияет на окружающую среду, может генерировать низкотемпературный охлаждающий воздух точечно и уменьшить нагар от лазерной резки композитных материалов, армированных стекловолокон.

Рассмотрим несколько реальных кейсов использования вихревой трубки Ранке.

Охлаждение вакуум-формованных деталей

Проблема: производитель крупногабаритных приборов изготавливает внутреннюю пластиковую обшивку холодильников. Сильное притяжение пластика и сложная геометрия оставили четыре угла недопустимо тонкими. Углы будут разрываться во время сборки, когда изоляция будет вставлена ​​между обшивкой и внешним корпусом, что приведет к высокому количеству брака. 

Решение: Вихревые трубки были расположены так, чтобы охлаждать критические угловые области непосредственно перед формованием пластикового листа. При охлаждении этих областей происходило меньшее растяжение пластика, что приводило к более толстым углам.


Комментарий: бракованные детали становятся очень дорогостоящими, особенно когда речь идет о дорогих материалах и медленном времени обработки. Холодный воздух из вихревой трубки - единственное решение таких проблем. Они могут подавать «мгновенный» холодный воздух до минус -46 ° C от обычной подачи сжатого воздуха. Наряду с охлаждением других вакуум-формованных деталей, таких как ванны, кастрюли и мусорные баки, он идеально подходит для охлаждения термоклеев, ультразвуковых сварочных аппаратов и т.д.

Охлаждение ультразвуковой сварки

Проблема: производитель зубной пасты запаивает концы пластиковых труб ультразвуковым сварочным аппаратом перед заполнением. Из-за нагрева губки сварочного аппарата выпуск тюбиков был отложен. Тюбики, которые были слишком горячими, не герметизировались, что приводило к высокой степени брака. 

Решение: Вихревая труба использовалась для направления холодного воздуха на сварочный аппарат. Охлаждение было перенесено на сварной шов тюбиков, пока он находился в зажатом положении. Время обработки было сокращено, а брак свелся к минимуму. 


Комментарий: большинство людей удивляет, что охлаждение от небольшой вихревой трубки может значительно улучшить качество выпускаемой продукции и производительность.  

Охлаждение при формовании топливных баков

Проблема: Автомобильные топливные баки отливаются под давлением, а затем крепятся к приспособлению для предотвращения деформации во время цикла охлаждения. Время охлаждения более 3 минут, необходимое для каждого резервуара, создает узкое место в производственном процессе. 

Решение: вихревые трубки были установлены на стойке охлаждения и подключены к линии сжатого воздуха. Холодный воздух циркулировал внутри топливных баков. Время охлаждения было сокращено с трех минут до двух минут для каждого бака, что позволило повысить производительность на 33%. 


Комментарий: Трудно представить приложение, лучше подходящее для вихревого охлаждения, чем это. Небольшие размеры и легкий вес вихревых трубок упрощают монтаж на стойке охлаждения. Отсутствие движущихся частей гарантирует надежность и не требует технического обслуживания в агрессивной среде. Наконец, поток холодного воздуха легко направлялся в топливный бак. 

Охлаждение мелких деталей после пайки 

Проблема: Детали кондиционера, собранные на автоматическом паяльном станке, должны быть охлаждены до температуры обработки перед снятием. Машина была способна паять до четырехсот штук в час. Однако время, необходимое для охлаждения деталей, сильно ограничивало производительность. Водяное охлаждение было неприемлемо для данного производства. 

Решение: вихревые трубки использовались для подачи холодного воздуха на детали после цикла пайки. Вихревые трубки были настроены на 80% холодного воздушного потока (холодная фракция), чтобы обеспечить максимальное охлаждение. Детали охлаждали от температуры пайки 788 ° C до температуры обработки 49 ° C в течение 20 секунд, что позволяло машине работать с максимальной производительностью.

 

Комментарий: по сравнению с обычным охлаждением или водяным охлаждением вихревые трубки обладают рядом преимуществ: низкая стоимость, компактная конструкция, присущая надежность и чистота. Эти свойства делают вихревые трубки экономически выгодным выбором для многих операций охлаждения мелких деталей. 

Сушка с использованием трубки Ранке

Вихревые трубки также могут быть использованы для сушки электрических компонентов; несколько труб могут работать в производственной линия для ускорения процесса.


Вихревые трубки используются для охлаждения и сушки автомобильных экструзионных уплотнителей для дверей, до того, как они окрашены в цвет. Процесс нанесения покрытия не может быть осуществлен до тех пор, пока исходная экструзия не станет холодной и сухой. Вихревая трубка ускоряет производство.

Общее охлаждение с использованием вихревых трубок

Вихревые трубы могут использоваться для общего охлаждения обрабатываемых деталей в различных отраслях промышленности.


Пример Компания производит трубы с термоусадкой для автомобильной промышленности. У трубок есть металлическая пружина внутри. У них возникли проблемы с быстрым охлаждением трубки из-за тепла, удерживаемого пружиной. Они используют вихревую трубку для проталкивания воздуха через трубку, чтобы сократить время охлаждения и увеличить производительность. 

Ультразвуковая сварка с использованием вихревых труб

Тепло, генерируемое в процессе ультразвуковой сварки, может привести к перегреву пистолета. Вихревая труба может использоваться для управления теплопередачей, тем самым защищая пистолет. 


Пример: Компания использует сварку для соединения кухонной бумажной упаковки. Когда ультразвуковой аппарат используется в течение длительного времени, выделяемое тепло может привести к перегреву пистолета. Это приводит к дорогостоящему простою машины. Базовая вихревая трубка была установлена на ручном сварочном пистолете с выходом, направленным на кончик пистолета. При одновременном использовании вихревой трубки и ультразвуковой сварки наконечник быстро остывает, тем самым предотвращает перегрев и ненужные простои.

Точечное охлаждение с использованием вихревых трубок

Вихревые трубки идеально подходят для охлаждения определенных областей. Трубки Ранкебудут работать как на оборудовании, так и на деталях, и их температура будет на 50 ° C ниже температуры сжатого воздуха.

Вихревые трубки идеально подходят для охлаждения определенных областей. Трубки Ранке будут работать как на оборудовании, так и на деталях, и их температура будет на 50 ° C ниже температуры сжатого воздуха. 

Пример: Изготовитель оборудования на заказ строит режущий станок для производителя фильтров. У них есть новый фильтрующий материал с металлическими экранами с обеих сторон, которые необходимо обрезать по размеру. Материал металлического экрана нагревает режущий диск и вызывает расплавление фильтрующего материала. Это приводит к браку. Производитель установил вихревую трубку для подачи холодного воздуха на режущий диск, чтобы отвести достаточно тепла и предотвратить расплавление лезвие. Дефекты из-за накопления тепла устранены.

Наша собственная разработка трубки Ранке:




 

Вихревые технологии древних инженеров: ladstas — LiveJournal
Современные исторические учёные и писатели бумагомаратели зачастую очень снисходительно отзываются об умственных способностях наших предков. Их жизнь и быт рисуют мрачными красками - о каких таких достижениях может идти речь, если в древности человек только и делал, что вёл борьбу за своё выживание?! Так ли это

3000 лет назад в Минусинской котловине Сибири была создана сложнейшая ирригационная система, которая после небольшого ремонта в советское время исправно работает и по сей день. На острове Крит найдены остатки часового механизма, точность хода которого удивительна для наших дней. В Древнем Риме, основанном и построенном славянами-расенами до н.э. существовала сложная система водопровода и канализации, хотя в Париже и в XV в. ещё продолжали лить помои с человеческими экскрементами прямо на городскую улицу!

А так ли уж наши предки были примитивны в своих рассуждениях и практических действиях?!

Возьмите пример с Великим шёлковым путём

Великий шёлковый путь это не просто дорога от Китая в сторону Рима, а развитая сеть от Китая до Рима, из Индии в Самарканд и далее на север, вплоть до городов вдоль Итили (Волга), где цвела и развивалась Волжско-Камская Булгария. Какая-то часть Великого шёлкового пути огибала Каспий с севера и шла в крепость Дербент, а оттуда - в Причерноморье.

Вряд ли вызовет удивление факт обнаружения в древних документах или летописях упоминания о существовании «служб» ремонта и обслуживания объектов Великого торгового пути. Великий шёлковый путь, возраст которого превышал к тому времени тысячу лет, вобрал в себя всё самое наилучшее из существовавшей тогда инженерной практики. И, может быть, главное - вызывающее восхищение умение с помощью простейших инженерно-строительных решений добывать воду из окружающей атмосферы в любом количестве и качестве. Ныне эти решения могут помочь и нам справиться с проблемой водоснабжения в любой точке нашей планеты.

Нет, автор данных строк не предлагает нечто экзотическое. Просто надо вернуться к опыту наших предков. Вот часть строки из Корана [3:113(117)] (в переводе И.Ю. Крачковского, 1963): «То, что они тратят... подобно вихрю, в котором холод: он поразил посев людей...». То есть, древний литературный памятник зафиксировал то, что за полторы тысячи лет до открытия французского инженера Ж. Ранка3 люди уже знали, что в центре вихревого потока температура газа может упасть до степени замораживания.

Одним из главных достоинств Великого шёлкового пути, величайшего в истории человечества инженерно-транспортного сооружения, были колодцы. В целях увеличения, выражаясь современным языком, полезной нагрузки караванов, инженеры сделали всё, чтобы вьючные животные не тащили на себе огромные запасы питьевой воды, кроме какого-то потребного на один переход минимума. Вдоль пути на расстоянии в 12-15 км друг от друга были созданы колодцы, в каждом из которых имелось воды, в количествах достаточных, чтобы напоить караван в 150 - 200 верблюдов. Об этом свидетельствуют записки арабских путешественников, относящиеся к времени возникновения Халифата (VII в.). Авторы записок создателями колодцев называют китайцев и их инженеров. Наверное, так оно и было: современный Китай, как и в древности, отдаёт предпочтение в отношениях с соседями разумной и прибыльной торговой экспансии, а не военно-политической. Строительство дорог, хотя бы и не на своей земле, было частью такой разумной экспансии. Но не будем спешить с установлением авторства и отказывать в инженерных способностях другим древним народам.




Реконструкция колодцев Великого шёлкового пути.

На рис.1 и 2 представлены картинки реконструкции колодца в пустыне, произведённой автором данных строк по описаниям арабов. В таком колодце чистая (чистейшая!) вода добывалась непосредственно из атмосферного воздуха. Разумеется, процентное содержание водяных паров в пустынном воздухе крайне незначительно (меньше 0,01% удельного объёма). Но, благодаря конструкции колодца, через его объём «прокачивался» пустынный воздух тысячами кубометров в сутки, и у каждого такого кубометра отнималась практически вся масса воды, содержащаяся в нём. Древние инженеры использовали вихревой эффект!

Сам колодец был наполовину своей высоты вкопан в грунт. Путешественники спускались за водой по лестницам - а таких спусков было несколько - на отмостки и черпали воду. В центре углубления для скопившейся воды возвышалась аккуратно выложенная высоким конусом груда камней (конденсатор?!). Арабы свидетельствуют, что и скопившаяся вода, и воздух на уровне отмостков были на удивление холодными, хотя снаружи колодца стояла убийственная жара. Нижняя тыльная часть камней в груде была влажной, а на ощупь камни были холодными.




Накопление воды в колодце

К сожалению, скупость описания конусного или шатрового свода колодца не даёт чёткого представления о его конструктивных особенностях. Недостаточность информации приходится возмещать умозрительными построениями. Стоит только обратить внимание на лёгкое удивление арабов: керамическая облицовка и в те времена была недешёвым материалом, но строители колодцев не считались с затратами, и каждый колодец имел такое перекрытие. А ведь это делалось неспроста, поскольку материалу из глины можно было придать любую необходимую форму, затем отжечь и получить готовую деталь, способную работать в самых тяжёлых климатических условиях долгие годы.

В конусном или шатровом своде колодца (рис. 3) были выполнены радиальные каналы, прикрытые керамической облицовкой, или сама керамическая облицовка представляла собой набор деталей с уже готовыми сечениями радиальных каналов. Нагреваясь под лучами солнца, облицовка передавала часть тепловой энергии воздуху в канале. Возникало конвективное течение нагретого воздуха по каналу. В центральную часть свода вбрасывались струи нагретого воздуха. Но как и почему появлялось вихревое движение внутри здания колодца?




Конструкция верхней части колодца

Самое первое предположение - ось каналов не совпадала с радиальным направлением. Имелся небольшой угол между осью канала и радиусом свода, то есть струи были тангенциальными. Причём строители использовали очень малые углы тангенциальности между радиусом и осью струи - не более 50. Угловая величина в 50 довольно незначительна, невооружённым глазом её порой и не разглядеть. Вероятно, поэтому технологический секрет инженеров древности остаётся неразгаданным и по сей день.

Использование струй малой тангенциальности с доведением их числа чуть ли не до бесконечности открывает новые возможности вихревых технологий. Только не будем воображать себя первопроходцами. Инженеры в древности владели этой технологией в совершенстве. Высота здания колодца, включая его вкопанную часть, составляла 6-8 м при диаметре здания в основании не более 6 м, но в колодце возникало и устойчиво работало вихревое образование. Охлаждающий эффект вихря использовался с очень высоким КПД. Конусная груда камней действительно исполняла роль конденсатора. Ниспадающий «холодный» осевой поток вихря отнимал тепло камней, охлаждал их. Водяной пар, содержащийся в ничтожных количествах в каждом удельном объёме воздуха, конденсировался на поверхностях камней. Таким образом в углублении колодца шёл постоянный процесс накопления воды. «Горячий» периферийный поток вихря выбрасывался наружу через входные проёмы лестничных спусков в колодец. Только этим можно объяснить наличие сразу нескольких спусков внутрь. Благодаря большой инерционности вращения вихревого образования, колодец работал круглосуточно.

Вода добывалась и днём, и ночью, при этом никаких видов энергии, кроме солнечной, не использовалось. Вполне возможно, что ночью колодец работал даже интенсивнее, чем днём, поскольку температура воздуха пустыни после захода солнца падает на 30-400С, что сказывается на его плотности и влажности.

Так почему бы ни воспользоваться опытом древних инженеров в условиях, когда территория пустынь общей площадью более 30 млн кв. км ежегодно расползается ещё на 210 тысяч кв. км? Так Сахара ежегодно отнимает у людей 100 тысяч га пашни и выпасных угодий; пустыня Атакама движется со скоростью 2,5 км в год, пустыня Тар - 1 км в год. Естественно, движение пустынь вызывает рост миграционных людских потоков. За всё надо платить. В том числе, за антропогенное воздействие на чрезвычайно хрупкую экосистему пограничных с пустынями зон.

Как утверждал Л.Н. Гумилёв, 15 тысяч лет назад пустынь не было вовсе. Имея колоссальное преимущество перед технологическими возможностями древних строителей в виде обеспеченности лёгкими, прочными и сравнительно дешёвыми материалами, мы могли бы осуществить обратное антропогенное воздействие на пустыни и заставить их работать на нашу цивилизацию. Широкое применение данная древняя вихревая технология может найти в конструкциях естественных вододобывающих станций, то есть такая станция будет работать, используя только даровую солнечную энергию.

Вододобывающая станция (ВДС) формируется из тонколистового металла и металлопроката, свод набирается из коробов. Опыта строительства таких конструкций нам не занимать - достаточно взять за основу всевозможные хранилища нефтепродуктов. Оптимальные размеры будут определены в ходе испытаний первых образцов. Готовая станция на месте собирается и монтируется в считанные дни и потребует лишь небольшого объёма землеройных работ, включая прокладку водопровода к месту потребления или сбора воды. В качестве основного материала конденсатора могут быть использованы хорошо зарекомендовавшие себя кольца Рашига4.

ВДС выгодно строить и во многих южных и степных регионах России, в Приморье Дальнего Востока. Только работать они будут менее четверти года. В засушливый год - несколько дольше. По сути своей, одна такая станция будет равноценна лесной роще площадью в 2-3 га. Известно утверждение В. Шаубергера5, проделавшего путь от австрийского лесника до блестящего инженера и физика, о том, что зрелый лес на равнинах умеренной широты способствует увлажнению воздуха и почвы благодаря множеству слабых вихревых воздушных потоков, рождающихся в нём. Родники, болота, ручейки, стекающиеся далее в речушки и реки, существуют только благодаря наличию зрелых лесных массивов.

Надо беречь пресную воду как долговременный капитал, не пуская его на распродажу. Надо спешно разрабатывать и торговать технологиями и оборудованием генерации воды. У нас имеется опыт предков, и этого вполне достаточно. Нам, как воздух, нужна разумная и прибыльная промышленная - в инновационном смысле - экспансия. Для начала хотя бы на юге, в Средней Азии, в пустынях наших бывших соседей по Союзу. Строительство каскада ВДС вдоль иссыхающих рек - не благотворительность, а изначально самоокупаемая и взаимовыгодная акция.

Данная древняя технология должна также привлечь внимание специалистов от архитектуры. Они стремятся строить здания с всё увеличивающимися площадями оконных проёмов. Стекла в конструкциях зданий всё больше и больше. Но такие здания в жаркую солнечную погоду становятся парниками. Количество и мощность кондиционеров растёт, и в жару энергосети городов оказываются более перегруженными, нежели в 30-градусные морозы. А почему бы ни практиковать опыт инженеров древности? Ведь использовать летом солнечную энергию для производства хорошо увлажнённого и холодного воздуха для кондиционирования зданий-«стекляшек» давно пора хотя бы из-за дороговизны электроэнергии. Надстроить на крыше здания лёгкую и сравнительно дешёвую конструкцию естественного кондиционера - что может быть проще?

В романе «Собор Парижской Богоматери» есть глава «Вот это убьёт то», в которой Виктор Гюго изумительно красиво и по-французски изящно излагает свой взгляд на архитектуру, зодчество, как на способ увековечить человеческую мысль в камне, в строении, в очертаниях здания. Если следовать ему, то стремление строителей Востока к округлым, цилиндрическим и сферическим формам, в отличие от строителей Запада, тяготевших к кубическим и прямоугольным, было далеко не случайным. Не зря историки математики утверждают, что число π в гораздо большей степени было востребовано на Востоке, нежели на Западе. Строители знали о «холодящем» эффекте закрученного потока и очень широко использовали его, в том числе в строительстве зданий и дворцов. Ну, неужели кто-то всерьёз полагает, что спасением от убийственной жары были только тень и опахало! Комфорт внутри зданий восточные зодчие создавать умели. Неплохо было бы и нам использовать этот опыт.

В заключение не будет лишним процитировать высказывание В. Шаубергера: «Решив проблему генерации воды и сделав возможным получение любого объёма и любого качества воды в каком угодно месте, человек вновь освоит огромные пустынные земли и понизит тем самым как продажную цену продовольствия, так и продажную цену машинных мощностей до такого минимума, что отпадёт всякая выгода спекуляции этим. Обилие продовольствия и экономичная производительность машин являются такими сокрушительными доводами, что общее представление о мире, а также всё мировоззрение претерпят изменения».

---------------------------

1 Гумилёв Лев Николаевич (1912-1992), российский историк, географ, доктор исторических (1961) и географических (1974) наук, академик РАЕН (1991). Создатель учения о человечестве и этносах как биосоциальных категориях; исследовал биоэнергетическую доминанту этногенеза (назвал её пассионарностью). Труды по истории тюркских, монгольских, славянских и других народов Евразии.

2 Яса - название уложения Чингисхана, которое он, по преданию, издал на великом всемонгольском курултае и которое постоянно подтверждалось его преемниками.

3 Эффект Ранка-Хилша, англ. Ranque-Hilsch Effect - эффект разделения газа или жидкости при закручивании в цилиндрической или конической камере на две фракции. На периферии образуется закрученный поток с большей температурой, а в центре - закрученный охлаждённый поток, причём вращение в центре происходит в другую сторону, чем на периферии. Впервые эффект открыт французским инженером Жозефом Ранком в конце 20-х гг. при измерении температуры в промышленном циклоне. В конце 1931 г. Ж. Ранк подаёт заявку на изобретенное устройство, названное им «вихревой трубой» (в литературе встречается как труба Ранка). Получить патент удаётся только в 1934 г. в Америке (Патент США No 1952281).

4 Рашиг Фридрих (1863-1928), немецкий химик-технолог и промышленник. Предложил (1890) способ фракционной дистилляции органических веществ в колоннах, заполненных керамическими кольцами (кольца Рашига).

5 Виктор Шаубергер (1885-1958) родился в Австрии. Первые упоминания о его деятельности относятся к началу 20-х гг., когда Шаубергер, работая егерем в лесозаготовительной компании, спроектировал и смонтировал водные желоба со спиральными насечками, подобными орудийным. Когда бревна падали в желоба, они вращались вокруг своей оси, что увеличивало их скорость перемещения. В 1930-м г. Шаубергер спроектировал электрогенератор, турбина которого принципиально отличалась от конструкции обычных водяных турбин. Генератор был установлен вблизи лесопилки и успешно использовался в течение 3 лет, но конкретных сведений о его работе не сохранилось. В начале Второй мировой Виктор Шаубергер был интернирован в нацистский концентрационный лагерь, где был привлечён к работе над летающим «Диском Белонце», предложив для него оригинальный вихревой двигатель.

Автор: Хамзя Умяров (Из журнала ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ №8 за 2008)

Источник - https://cont.ws/@id258467281/467961
вихревой поток воздуха - это... Что такое вихревой поток воздуха?

вихревой поток воздуха
adj

Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.

  • вихревой поток
  • вихревой поток с изменением скоростей по экспоненциальному закону

Смотреть что такое "вихревой поток воздуха" в других словарях:

  • двухступенчатое сжигание топлива с встречным вращением потока воздуха — (струи воздуха сначала разрушают ядро горения, а затем создают вихревой поток газов для интенсификации горения) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN ROFA [rotating opposed fire air]… …   Справочник технического переводчика

  • антициклон — ▲ вихрь ↑ который, опускаться, к (предмету), земная поверхность антициклон опускающийся региональный вихревой поток воздуха, давление повышенное; при сжатии воздух нагревается; характеризуется малооблачной и сухой погодой и слабыми ветрами; летом …   Идеографический словарь русского языка

  • АЭРОДИНАМИКА — раздел механики сплошных сред, в котором изучаются закономерности движения воздуха и других газов, а также характеристики тел, движущихся в воздухе. К аэродинамическим характеристикам тел относятся подъемная сила и сила сопротивления и их… …   Энциклопедия Кольера

  • несущий винт — Рис. 1. Шарнирный несущий винт вертолёта. несущий винт вертолёта — воздушный винт, предназначенный для создания аэродинамических сил, необходимых для осуществления полёта, а также для управления вертолётом. По характеру обеспечения… …   Энциклопедия «Авиация»

  • несущий винт — Рис. 1. Шарнирный несущий винт вертолёта. несущий винт вертолёта — воздушный винт, предназначенный для создания аэродинамических сил, необходимых для осуществления полёта, а также для управления вертолётом. По характеру обеспечения… …   Энциклопедия «Авиация»

  • несущий винт — Рис. 1. Шарнирный несущий винт вертолёта. несущий винт вертолёта — воздушный винт, предназначенный для создания аэродинамических сил, необходимых для осуществления полёта, а также для управления вертолётом. По характеру обеспечения… …   Энциклопедия «Авиация»

  • несущий винт — Рис. 1. Шарнирный несущий винт вертолёта. несущий винт вертолёта — воздушный винт, предназначенный для создания аэродинамических сил, необходимых для осуществления полёта, а также для управления вертолётом. По характеру обеспечения… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Несущий винт вертолёта — воздушный винт, предназначенный для создания аэродинамических сил, необходимых для осуществления полёта, а также для управления вертолётом. По характеру обеспечения вращательного движения различают Н. в. с механическим приводом и с реактивным… …   Энциклопедия техники

  • Испарительный охладитель — Испарительный охладитель, сфотографированный в Колорадо, используемый для экономичного охлаждения на западе США …   Википедия

  • СВИСТКИ — газоструйные излучатели, преобразующие кинетич. энергию струи в энергию акустич. колебаний. В отличие от сирен, в С. нет движущихся деталей, поэтому они более просты по конструкции и удобны в эксплуатации. По типу рабочего тела и среды, для к рой …   Физическая энциклопедия

  • Тороидальный вихрь — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии …   Википедия

Вихревая трубка Ранка-Хильша.

Экспериментальными исследованиями Ранка в 1933 г. было установлено, что вихревой поток воздуха у оси и на периферии циклона имеет различную температуру. Спутся 13 лет открытие Ранка было подтверждено Хильшем на примере вихревой трубы. В настоящее время вихревые охладители в силу простоты конструкции и эксплуатации имеют широкий диапазон применения.

Охлаждающей средой, применяемой в вихревых охладителях, могут быть воздух, гелий, природные газы и др. Однако воздух является наиболее распространенным хладагентом
.
Вихревая труба (Рис.2 ) обычно имеет цилиндрический корпус 1, внутри которого расположена диафрагма 2. Рядом с ней тангенциально размещен патрубок - сопло 3. В противоположном (горячем) конце трубы расположен дроссельный вентиль 4.

Рис2.


(кликните по картинке для увеличения)

Схема вихревой трубы
где 1 - труба
2 - диафрагма
3 - сопло
4 - вентиль
Вихревой эффект несмотря на довольно продолжительный срок исследований до сих пор не имеет единого, признанного всеми, научного объяснения. Нижеприведенная гипотеза базируется на передаче кинетической энергии в потоке завихренного воздуха.

В сопло 3 подается сжатый воздух. Попадая по касательной в трубу 1 завихряется и приобретает кинетическую энергию. Воздух двигается в вихревом потоке с различной угловой скоростью. У оси трубы скорость вращения больше, чем на периферии. Поэтому внутренние слои воздуха, отдавая кинетическую энергию внешним слоям, охлаждаются до температуры tх и выходят через диафрагму 2. Нагретый до температуры tг воздух выходит через свободный конец трубы. Расход и температура воздуха регулируются дроссельным вентилем 4. Температура охлажденного воздуха зависит от его начальных параметров - давления и температуры, а также от конструкции устройства. При давлении P = 0,4...1 МПа и температуре tн = 20оС воздух может быть охлажден до конечной температуры tх = -80...0оС.

Довольно простая штуковина. Запитать можно от компрессора, которым автомобилисты накачивают колеса. Компрессор питается от 12 вольт. Дает приличное давление, что-то около 3 атмосфер.

Работает труба и на воде, но с более низкой эффективностью. Ватерчиллер на вихревом эффекте.

Конено это ближе к экстриму. Мне кажется, такое охлаждение обойдется дешевле фреонки. Но, скорее всего, будет гораздо шумнее. Но МИНУС 80 градусов!

Вихревое движение | Perpetuum mobile: «свободная энергия» и вечные двигатели.

Вихревое движение жидкостей и газов


Вихревое движение идеального газа
   Поворот потока идеального газа
      Сжатие и расширение потока газа при повороте
      Разделение частиц потока по скоростям
   Завихрение идеального газа по 2 осям
Турбулентность и сложное вихревое движение

Вихревое движение идеального газа

Для начала постараемся не изобретать велосипед, а рассмотрим термодинамические эффекты вихревого движения с точки зрения классической термодинамики, прежде всего на примере знакомого со школы идеального газа, то есть такого газа, в котором взаимодействие его частиц — атомов или молекул — между собой хорошо описываются моделью их идеально упругих соударений, а прочие эффекты этого взаимодействия пренебрежимо малы по сравнению с их взаимодействием с стенками сосуда, в котором этот газ находится. На практике это означает прежде всего пренебрежение вязкостью газа и электрическими явлениями, возникающими при быстром движении потоков реальных газов.

Поворот потока идеального газа

Как известно, температура и давление идеального газа изменяются при изменении плотности и скорости его частиц, и наоборот. Посмотрим, что может произойти, если однородный поток такого газа, движущийся с достаточно большой скоростью, вдруг будет вынужден повернуть из-за плавно закругляющейся стенки сосуда. При этом попробуем оставаться на самых примитивных механистических позициях, соответствующих представлениям об идеальном газе как о множестве идеально упругих шариков, только очень маленьких и лёгких...

Предположим, что ламинарный (без завихрений) поток идеального газа подаётся на вход трубы прямоугольного (для простоты) сечения, которая представляет собой сегмент окружности (скажем, половину, т.е. плавно поворачивает на 180°).

Сжатие и расширение потока газа при повороте

В соответствии с механической моделью газа частицы-шарики должны стремиться продолжить начальное прямолинейное движение, однако на их пути оказывается плавно закругляющаяся внешняя стенка. В результате возле неё возрастает концентрация частиц, т.е. происходит некоторое уплотнение газа, что в соответствии с рассмотренным выше адиабатическим сжатием ведёт к повышению температуры и давления в этой области. У внутренней же стенки трубы, наоборот, возникает разрежение газа — это соответствует адиабатическому расширению и ведёт к уменьшению там давления и температуры. В отличие от металлических шариков, которые непременно скопились бы у внешней стенки трубы все сразу, в газе слишком много частиц, и каждая из них помимо направленного движения вместе с потоком имеет хаотическую тепловую компоненту движения. Поэтому в результате их взаимных столкновений многие из них так и не достигают внешней стенки, а меняют своё направление полёта намного раньше, ведь длина свободного пробега частиц воздуха при атмосферном давлении исчисляется сотыми долями микрометра. В результате весь газ не скапливается у внешней стенки, а у внутренней стенки не образуется абсолютного вакуума, однако разность давлений и температур тем выше, чем выше направленная скорость потока на входе трубы.


Схема изменения плотности потока газа при повороте в трубе. Плотность линий соответствует плотности газа (т.е. его давлению), а цвет — температуре.

Впрочем, следует отметить, что такое разделение имеет место только во время поворота потока. Если при выходе на прямой участок (или за пределы трубы) давление в обоих частях потока сравняется (в сжатой — уменьшится, в разреженной — увеличится), то разность температур, вызванная этим, пропадёт, даже когда потоки останутся отделёнными друг от друга. Однако, пока газ находится в трубе, можно снять тепло с её внешней стенки или холод — с середины трубы. Следует заметить, что речь идёт об изменении именно внутренней тепловой энергии самого газа, а не об отборе механической энергии, переданной газу нагнетателем при создании потока.

Разделение частиц потока по скоростям

Существует и второй аспект, приводящий к аналогичным результатам. По общепринятым термодинамическим представлениям, частицы газа и жидкости обладают существенной тепловой кинетической энергией, причиной которой является их хаотическое тепловое движение. Очевидно, что у некоторых из них эта тепловая скорость складывается с макроскопической скоростью потока, и в результате их скорость (а следовательно, и кинетическая энергия) относительно трубы возрастает, а у некоторых эти скорости вычитаются, в результате их скорость относительно трубы становится меньше, а то и вовсе направлена в противоположную сторону. Выбор трубы в качестве точки отсчёта здесь абсолютно однозначен — ведь она отклоняет поток от прямолинейной траектории, и, привязавшись к потоку, мы получим неинерциальную систему отсчёта, а неподвижной является именно направляющая труба. Даже интуитивно понятно, что «низкоскоростным» частицам завернуть легче, чем «высокоскоростным», в результате автоматически происходит их разделение — имеющие более высокую скорость (а стало быть, энергию и температуру) концентрируются у внешней стенки трубы, а обладающие более низкой скоростью и энергией остаются в её внутренней части. Благодаря этому также происходит разделение температур внутреннего и внешнего слоёв потока. Это наиболее очевидно в случае, когда длина свободного пробега частиц много больше внутренних размеров направляющей трубы (разреженный газ), однако эффект, хотя и в менее выраженной форме, будет иметь место и в случае, если свободный пробег существенно меньше этих размеров (газы при атмосферном давлении) и даже когда такой пробег практически отсутствует (различные жидкости) — за счёт передачи импульсов при взаимных столкновениях частиц.

Это разделение более устойчиво — оно в значительной степени сохраняет свои свойства и после выхода на прямой участок и выравнивания давлений «холодной» и «горячей» частей потока (при условии предотвращения их смешивания). Результатом такого эффекта, как и для предыдущего пункта, будет эффект Ранка.

Завихрение идеального газа по 2 осям

Говоря об эффекте Ранка, мы рассматривали вращение потока вокруг одной оси. Но если струя закрученного потока, в свою очередь, будет завиваться вокруг другой оси, перпендикулярной первой? А ведь именно так ведут себя практически все природные вихри — от разрушительного торнадо до безобидной воронки в ванной, из которой выпускают воду. Как правило, у всех у них основной вихрь состоит из закрученных потоков-струй, каждая из которых вращается вокруг своей оси. Возможно, это неслучайно, и сама природа подсказывает нам не ограничиваться вращением в одной плоскости?

Предположим, что нам каким-либо образом удалось создать статический тороидальный вихрь, то есть вихрь, имеющий форму трубки, замкнутой в кольцо, в котором рабочее тело (газ или жидкость) вращается вокруг оси этой трубки, но не вращается вокруг оси самого кольца.


Тороидальный статический вихрь. Цвет соответствует температуре. Разрез вихревой трубки A—A показан для двух случаев: вверху — с вращением, центрированным благодаря жёсткому сердечнику, внизу — из-за отсутствия жёсткого сердечника центр вращения смещён к периферии и температурные эффекты выражены слабее.

Если разбить такое кольцо на сектора, то станет очевидно, что сечение у внутренней стенки трубки (к центру кольца) меньше, чем у внешней (на периферии кольца). Соответственно, рабочее тело будет испытывать ближе к центру кольца сжатие и адиабатический нагрев, а у периферийной стенки — расширение и адиабатическое охлаждение, кроме того в соответствии с уравнением непрерывности у центральной стенки рабочее тело будет двигаться быстрее, а у периферийной — медленнее. Первый эффект более выражен для газов, второй — для жидкостей. И тот, и другой эффекты вызовут более высокую температуру у внутренней стенки вихревой трубки и более низкую — у периферийной. Каждый цикл вращения перенесёт лишь немного энергии, но он повторяется быстро и очень много раз, что в сумме может привести к вполне заметной разности температур. Впрочем, при отсутствии жёсткого сердечника внутри трубки центр вращения несколько сместится к периферии, что значительно снизит перенос тепла, да и без жёсткой внешней трубки такой вихрь долго не просуществует. Эффект Ранка здесь, конечно, также имеет место, однако в данном случае его влияние представляется непринципиальным, особенно при не слишком высоких скоростях вращения.

В случае, если подобный вихрь будет вращаться ещё и вокруг центра кольца, траектория движения отдельной частицы превратится в спираль, свитую более или менее туго в зависимости от соотношения скоростей вращения вокруг центра вихревой трубки и вокруг центра кольца. При этом перенос тепла возможен как от периферии кольца к его центру (при незначительной скорости вращения вокруг центра кольца), так и от центра кольца к его периферии вследствие эффекта Ранка (при незначительной скорости вращения вокруг центра трубки).

Турбулентность и сложное вихревое движение

Традиционная гидродинамика неявно исходит из того постулата, что естественной формой движения жидкостей и газов является ламинарное течение, а турбулентность рассматривается как его нарушение, вызванное тем или иным ограничением его «свободы». Однако, исходя из того факта, что течение, бывшее ламинарным в относительно узком канале, при удалении ограничивающих его стенок и сохранении прежней скорости начинает завихряться, логично заключить, что именно вихревое течение является «естественной» формой движения жидкостей и газов, а ламинарным оно становится вынужденно — как раз под воздействием внешних ограничений! Достаточно взглянуть на формулу числа Рейнольдса — общепризнанного критерия ламинарности или турбулентности потока, — при неизменной скорости потока оно растёт пропорционально диаметру трубы, а значит, течение становится более турбулентным. В узкой трубке мчащаяся с большой скоростью жидкость ламинарна, а в безбрежном океане даже медленные течения сопровождаются водоворотами и завихрениями — такими же медленными, малозаметными и безопасными, как и породивишие их потоки.


Вихрь вытекающей воды. Явно видна его чёткая структура.

Что из этого следует? Очень многое! Как известно, будучи предоставлено само себе, любое тело или вещество стремится принять наиболее энергетически выгодное состояние и перемещается по наиболее энергетически выгодной траектории. А значит, получается, что естественное турбулентное завихрённое течение энергетически более выгодно, чем прямолинейное ламинарное? Но ведь традиционная гидродинамика, да и реальная техническая практика утверждают: потери при ламинарном движении существенно меньше, чем при турбулентном, и потому инженеры всеми силами стараются предотвратить или хотя бы сократить образование турбулентностей! В чём же дело?

В массовом сознании турбулентное движение ассоциируется с беспорядочно зарождающимися и исчезающими вихрями среды, которые хаотично сталкиваются друг с другом, а также с ограничивающими поток стенками или с телом, движущимся в неограниченной среде, и тем самым отбирают и бесполезно растрачивают кинетическую энергию, превращая её в тепло. Да, иногда это выглядит именно так, однако происходит не очень часто и обычно в тех случаях, когда форма движущегося тела или стенок, ограничивающих поток, слишком неправильна, а жёсткость их поверхности мала. Следует заметить, что в быту и технике под «турбулентностью» часто имеется в виду именно такое хаотичное завихрение среды, однако в гидродинакмике как науке «турбулентным» называется любое течение, характер которого отличен от ламинарного, то есть с любыми завихрениями в теле потока — как хаотическими, так и упорядоченными — вплоть до квазистационарных.

Тем не менее, легко получить квазистационарную струю, которая хотя и имеет форму спирали (т.е. является турбулентной с точки зрения гидродинамики), но внешне выглядит практически неподвижной. Для этого достаточно под небольшим давлением (в пределах 0.1..0.5 атм) подать жидкость в небольшое отверстие (1..3 мм), желательно продолговатой формы. Это может быть не только вода из водопровода, — опыт можно провести за завтраком, наливая в чай или кофе молоко из молочного пакета. В результате при условии неизменного напора в воздухе можно будет наблюдать внешне неподвижную спирально закрученную монолитную струю длиной до 15–30 см (увеличению длины цельного участка способствуют как ровные края отверстия и повышение напора, так и уменьшение размеров отверстия — в разумных пределах, конечно, иначе получится пульверизатор). На большем расстоянии цельная струя разрушается под действием сопротивления воздуха и силы тяжести, разбиваясь на отдельные капли. Опыт легко доступен каждому, и весьма поучительно понаблюдать за поведением струи при небольших изменениях напора. Интересно, какой длины можно получить цельную струю в невесомости и при сильном разрежении?

Проведя такой опыт, можно наглядно убедиться, что турбулентное движение среды весьма упорядоченно, правда, эта упорядоченность динамическая, «живая», зависящая прежде всего от размеров потока (обтекаемого тела) и его скорости, но не только от них — важную роль может играть и изменение вязкости, и шероховатость поверхности, и многие другие факторы. При не очень большом изменении параметров точки наибольшего и наименьшего динамического сопротивления перемещаются по ограничивающей поток поверхности более чем заметно, в том числе и меняясь местами. Да и при неизменных параметрах из-за труднопредсказуемой динамической реакции среды жгуты струй могут двигаться, качаться, — их сложное вращательное движение порождает то нарастание, то уменьшение давления и сопротивления движению в одной и той же точке этой поверхности. В этом трудность детального приборного исследования турбулентных течений. В этом отличие турбулентного движения от достаточно «статического» и потому гораздо лучше изученного ламинарного движения, где при изменении скорости лишь соответственно изменяется давление и сопротивление, но точки минимумов и максимумов сопротивления остаются на своих местах до тех пор, пока сохраняется ламинарный режим. В этом и причина принятой в технике и обслуживающей её науке догмы о вреде турбулентности.

Действительно, если параметры канала не соответствуют «естественной» форме вихря для данных условий, энергетические потери могут превысить потери при ламинарном движении, а даже небольшое изменение условий течения приводит к существенному изменению геометрии оптимального канала. В жёстких каналах, характерных для технических устройств, оптимально подстроить их форму практически невозможно. Не удивительно, что предпочтение отдаётся предсказуемому и легко рассчитываемому ламинарному течению — «синице в руках». Казалось бы, мягкая оболочка канала должна сама подстроиться под оптимальный профиль, но и здесь всё не так просто. Общеизвестно, что как в воздухе, так и в воде мягкая оболочка (тканевая или резиновая) оказывает большее сопротивление движению, чем жёсткая металлическая — именно потому, что она «полощется» в потоке. Здесь дело в том, что она действительно пытается «подстроиться» под оптимальную форму, но изменение формы изменяет и условия обтекания — и новая форма снова оказывается неоптимальной, вызывая обратное движение. То есть, вместо того, чтобы предвосхищать события и заранее принять оптимальную форму, «тряпочная» оболочка стремится «ликвидировать последствия» и потому всегда опаздывает и проигрывает — находится в энергетически неоптимальном состоянии относительно потока, обтекающего её в данный момент.

Конечно, существует и другой вариант — оптимизировать параметры потока (прежде всего скорость) под жёсткий профиль трубы. Однако этот вариант, похоже, никем всерьёз не изучался и не просчитывался, особенно для длинных каналов и трубопроводов. Единственной заслуживающей внимания работой в этом плане являются эмпирические опыты гениального Виктора Шаубергера, однако научного развития и общепринятого теоретического обоснования они не получили, а без этого их инженерное применение невозможно — ведь инженерам нужен предсказуемый и заранее просчитанный результат, особенно в таких долговременных и дорогостоящих проектах, которыми являются трубопроводы и гидротехнические сооружения. Да и профиль труб Шаубергера гораздо сложнее, а потому менее технологичен, чем традиционные круглые трубы. Так зачем рисковать?

Наблюдая много лет за течениями, прежде всего естественным течением горных и равнинных рек и ручьёв и поведением их обитателей, Виктор Шаубергер пришёл к выводам, которые современная общепризнанная гидродинамика не то что отрицает, а просто не считает нужным рассматривать. Физическая суть их заключается в том, что должным образом организовав и направив турбулентное течение, можно не просто сократить потери, но и превратить часть внутренней (тепловой) энергии воды в механическую работу — то есть усилить течение за счёт охлаждения воды. Особое внимание он уделял горной форели, которая, используя особые свойства ледниковой воды и создав канал нужного профиля с помощью рта и жаберных крышек, может долго стоять в стремительном потоке горного ручья на одном месте, почти не работая плавниками и хвостом, а потом ещё и сделать рывок вперёд — против течения!

Более подробно его идеи и разработанные на их основе устройства рассмотрены на отдельных страницах, а здесь я лишь хочу подчеркнуть, что не всегда следует стремиться к подавлению турбулентности — есть ситуации, когда именно правильно организованное сложное турбулентное движение может дать энергетический выигрыш! ♦

90000 Compressed Air Swirl Flow Meter 90001 90002 Skype: shcixi_ru 90003 90002 Mobile phone (whatsapp) 🙁 86) 18930776760 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90011 Brief introduction 90012 90003 90002 Intelligent Swirl flow meter developed by our company is a new flow instrument at the leading level in our country. This instrument has a combined function of flow capacity, temperature and pressure measuring. It can also conduct auto compensation of temperature, pressure and compressibility factor.It is an ideal gas dosing instrument for petroleum, chemical, electricity and metallurgic industries. 90003 90002 90003 90002 90011 Main features 90012 90003 90002 1.The instrument has no mechanical moving parts, and is incorruptible, stable and reliable. It has a long service-life and requires no special maintenance even after long-time operation. 90003 90002 2.It adopts 16 Digit Microcomputer chip with high integration, small volume, good performance and excellent overall functions. 90003 90002 3.The intelligent flow meter has a combination of flow measuring probe, microprocessor, pressure pickup and temperature pickup and adopts internal structuring to make a firm structure. It can directly measure flow capacity, pressure and temperature of the fluid and conduct synchronized compensation and compressibility factor revision. 90003 90002 4.It adopts dual detect technique to effectively increase detecting signal intensity and reduce obstruction caused by pipeline vibration. 90003 90002 5.It adopts national leading vibration-proof techniques to effectively suppress vibration and undesired signal caused by pressure oscillation. 90003 90002 6.It adopts dot matrix display screen of Chinese character to display more significant digits to be Convenient and intuitively read and can directly display flow volume while in operating condition, flow volume, total volume, medium pressure, temperature and such parameters of standard condition. 90003 90002 7.It adopts EEPROM technique to make parameter setting more convenient and can be permanently stored.Historical data as long as a year before can be also stored. 90003 90002 8.The Converter can deliver frequency pulse, 4 ~ 20mA analog signals and has RS485 interface which makes it directly conduct network interconnection with computers and makes delivery distance as long as 1.2km. 90003 90002 9.With signal transfer output of several physical parameters, users can choose any of them. 90003 90002 10.Gauge head of the flow meter can rotate by 360 degree; it makes application and installation more convenient.90003 90002 11.It is equipped with data acquisition unit of our company; therefore, data can be distantly delivered by internet or telephone network. 90003 90002 12.Pressure and temperature signal are transducer input mode with strong interchangeability. 90003 90002 13.The whole machine has low power consumption; power can be supplied both by battery and external power source. 90003 90002 90003 90002 90011 Technical parameters 90012 90003 90054 90055 90056 90057 90002 Inside Nominal Diameter 90003 90002 DN (mm) 90003 90062 90057 90002 Nominal Pressure 90003 90002 (MPa) 90003 90062 90069 90002 Outside Measurement (mm) 90003 90062 90073 90002 Material of Outer Part 90003 90062 90057 90002 Weight 90003 90002 (kg) 90003 90062 90083 90056 90085 90002 Length of Outer Part A 90003 90062 90085 90002 Height H 90003 90062 90085 90002 Stainless steel 90003 90062 90085 90002 Aluminum alloy 90003 90062 90083 90102 90057 90002 15/20 90003 90062 90085 90002 1.6 / 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 160 90003 90062 90085 90002 360 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 6 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3 / 10 90003 90062 90085 90002 160 90003 90062 90085 90002 365 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 8 90003 90062 90083 90102 90057 90002 25 90003 90062 90085 90002 1.6 / 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 180 90003 90062 90085 90002 367 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 7 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3/10 90003 90062 90085 90002 180 90003 90062 90085 90002 378 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 10 90003 90062 90083 90102 90057 90002 32 90003 90062 90085 90002 1.6 / 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 200 90003 90062 90085 90002 383 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 9 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3 / 10 90003 90062 90085 90002 200 90003 90062 90085 90002 402 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 12 90003 90062 90083 90102 90057 90002 40 90003 90062 90085 90002 1.6 / 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 200 90003 90062 90085 90002 383 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 9 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3 / 10 90003 90062 90085 90002 200 90003 90062 90085 90002 402 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 12 90003 90062 90083 90102 90057 90002 50 90003 90062 90085 90002 1.6 / 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 230 90003 90062 90085 90002 403 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 11 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3/10 90003 90062 90085 90002 230 90003 90062 90085 90002 421 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 14 90003 90062 90083 90102 90383 90002 80 90003 90062 90085 90002 1.6 90003 90062 90085 90002 330 90003 90062 90085 90002 438 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 11 90003 90062 90083 90102 90085 90002 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 330 90003 90062 90085 90002 438 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 18 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3/10 90003 90062 90085 90002 330 90003 90062 90085 90002 446 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 21 90003 90062 90083 90102 90383 90002 100 90003 90062 90085 90002 1.6 90003 90062 90085 90002 410 90003 90062 90085 90002 468 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 14 90003 90062 90083 90102 90085 90002 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 410 90003 90062 90085 90002 475 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 18 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3/10 90003 90062 90085 90002 410 90003 90062 90085 90002 483 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 33 90003 90062 90083 90102 90383 90002 150 90003 90062 90085 90002 1.6 90003 90062 90085 90002 585 90003 90062 90085 90002 542 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 21 90003 90062 90083 90102 90085 90002 2.5 / 4.0 90003 90062 90085 90002 585 90003 90062 90085 90002 549 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 52 90003 90062 90083 90102 90085 90002 6.3/10 90003 90062 90085 90002 585 90003 90062 90085 90002 572 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 72 90003 90062 90083 90102 90383 90002 200 90003 90062 90085 90002 1.6 90003 90062 90085 90002 700 90003 90062 90085 90002 618 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 41 90003 90062 90083 90102 90085 90002 2.5 90003 90062 90085 90002 700 90003 90062 90085 90002 626 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 117 90003 90062 90083 90102 90085 90002 4.0 90003 90062 90085 90002 700 90003 90062 90085 90002 634 90003 90062 90085 90002 √ 90003 90062 90085 90002 90003 90062 90085 90002 127 90003 90062 90083 90710 90711 90712 Note: high pressure flow meter needs to customized, such as: 10Mpa, 16Mpa, 20Mpa, 25Mpa, 42Mpa 90003 90002 90003 90002 90011 Factory 90012 90003 90002 90721 90003 90002 90003 90002 90011 Installation 90012 90728 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90011 Production Line 90012 90003 90002 90003 90002 90011 Packaging 90012 90003 90002 90011 90012 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90011 Certificate 90012 90003 90002 90728 90003 90002 90003 90002 90003 90002 Pls check below parameters to raise formal quotation for you.thanks. 90003 90002 1) Where do you use it for? 90003 90002 2) What's the medium? 90003 90002 3) What's the flow range? 90003 90002 4) What's the connection size? 90003 90002 5) What's the working temperature? 90003 90002 90003 90002 90011 Payment terms 90012 90003 90002 1.Loading Port: Shanghai China 90003 90002 2. Samples Leading Time: 3-7 working days 90003 90002 3. Delivery Time: Within 7-15 days after payment 90003 90002 4.Payment: T / T, Western Union, Paypal 90003 90002 90003 90002 90011 After-sale services 90012 90003 90002 1.Warranty: The warranty period is 12 months starting from the shipping date 90003 90002 2. Customers will enjoy free repair services for failures found within the warranty due to manufacturing quality 90003 90002 3. For on-site services not arising from manufacturing quality, we shall charge a certain ser After-sales service vice fee at our discretion based on actual charges incurred such as travel exp 90003 90002 4. We provide paid repair services for meter damages not arising from manufacturing quality issues or meter damages not within the scope of warranty.90003 90002 90003 90002 90011 Transportation 90012 90011 90728 90012 90811 90811 90003 .90000 Air Flow Galvanized Sheet Ventilation Air Swirl Diffuser 90001 90002 90003 Air flow galvanized sheet ventilation air swirl diffuser 90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 Features _______________________ 90005 90002 Material: 90015 • Galvanized steel, internal deflectors from nylon. 90005 90002 90005 90002 Description: 90015 • This model is an adjustable horizontal or vertical air pattern swirl diffuser, having a series of slots in a curved radial format, within a circular or square ceiling panel.90015 • Contained in the slots are nylon deflectors, which allows the direction of the supply air to be altered from left to right whilst also being capable of adjustment to provide a vertical discharge. 90015 • For extract use the nylon deflectors are omitted. 90015 • Typical applications include most general offices, shops or other commercial areas. 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 Surface Finish: 90005 90002 • Powder coated color finish as per RAL color 90005 90002 • Standard color: RAL9016 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90015.90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 Applications __________________ 90005 90002 90005 90002 Ventilation / Air-condition system 90005 90002 These lay-in diffusers are ideal for residential and commercial reverse cycle air conditioning supply air applications. 90005 90002. 90005 90002 90005 90002 90005 90002 Other Items of swirl series__________________ 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 Other diffuser / grilles __________________ 90005 90002.90005 90002 More items, please click below picture 90005 90002. 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 hvac supply aluminum round ceiling air vent 90005 90108 90109 90110 90111 Full container 90112 90111 plastic corner protected + PVC bag + strong carton (pallet for option) 90112 90115 90110 90111 LCL 90112 90111 plastic corner protected + PVC bag + special strong carton + pallet 90112 90115 90110 90111 By air / courier 90112 90111 plastic corner protected + PVC bag + carboard inserted in carton + special strong carton 90112 90115 90128 90129 90002 90005 90002 We care about all the details in the product process.90005 90002 As aluminum has the soft character to cause the easy deformation, we focus on the safe packing in different transportation way. 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 .90000 Air Conditioning Spcc Steel Square Swirl Diffuser Air Flow 90001 90002 90003 90002 Product Description 90003 90002 90003 90008 Air conditioning SPCC steel square swirl diffuser air flow swirl diffuser air flow 90009 90010 90011 90012 90013 90014 90015 Product Name 90016 90003 90018 90013 90002 Swirl diffuser 90003 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Material 90016 90003 90018 90013 SPCC steel 90018 90023 90012 90013 90014 90015 MOQ 90016 90003 90018 90013 90002 100piece 90003 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Finish 90016 90003 90018 90013 RAL9010, RAL9016 or RAL9003, as per customer request 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Available sizes 90016 90003 90018 90013 90002 600x600 90003 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Custom processing 90016 90003 90018 90013 90002 Yes (Pattern - Stamping - Machining - Clean - Finish) 90003 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Brand 90016 90003 90018 90013 90002 Aier 90003 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Delivery 90016 90 003 90018 90013 90002 Stock According to quantity 90003 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Free Sample 90016 90003 90018 90013 90002 Avaliable 90003 90018 90023 90012 90013 90014 90015 Advantage 90016 90003 90018 90013 90002 1.We are direct factory, best price will offer 90125 2. Established in year тисяча дев'ятсот дев'яносто сім, with experiences, quality guaranteed, and years of experience in manufacturing and exporting 90125 3. Factory visit welcome 90125 4. With independent open mold capacity, all sorts of stamping parts can be manufactured according to customer's requirement, drawing, design or samples (OEM) 90003 90018 90023 90131 90132 90002 SPCC steel white square swirl diffuser 90003 90002 90003 90010 90011 90012 90140 Item code 90018 90140 Face size (mm) 90018 90140 Slot number ( mm) 90018 90023 90012 90140 SD-CA 300/08 90018 90140 298 × 298 90018 90140 8 90018 90023 90012 90140 SD-CA 400/16 90018 90140 396 × 396 90018 90140 16 90018 90023 90012 90140 SD-CA 500/24 ​​90018 90140 498 × 498 90018 90140 24 90018 90023 90012 90140 SD-CA 600/24 ​​90018 90140 595 × 595 90018 90140 48 90018 90023 90012 90140 SD-CA 625/24 90018 90140 623 × 623 90018 90140 24 90018 90023 90012 90140 SD-CA 625 / 48 90018 90 140 623 × 623 90018 90140 48 90018 90023 90012 90140 SD-CB 600/24 ​​90018 90140 595 × 595 90018 90140 24 90018 90023 90131 90132 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 90003 90002 Company Information 90003 90002 90003 90002 Packaging & Shipping 90003 90002 90003 90002 FAQ 90003 90002 90003 90002 90015 1.Can I get free samples? 90016 90125 Yes. We can offer you free samples but you need to bear international courier cost. 90003 90002 90003 90002 90015 2.Usually what is your delivery time? 90016 90125 Usually our delivery time is 30days. But the delivery time of this product is interrelated to the quantity very much. So please check the delivery time with us before order placement. 90003 90002 90003 90002 90015 3.Can I place the order directly online Alibaba? 90016 90125 Yes. We are paid gold member capable of trade assurance orders online.You can place the order both online or offline. 90003 90002 90003 90002 90015 4.Can you make products according to our own design? 90016 90125 Yes. This is also our strength. We have a big series of production facilities which can turn your idea / design into real products. 90003 90002 90003 90002 90015 5.How do you guarantee the quality? 90016 90125 We make 100% inspection from material to finished products. We can also provide pre-shipment inspection report. 90003 90002 90003 .90000 Simple Air Flow Detector Circuit Diagram 90001 90002 Detection of air flow is useful in many projects and applications. Here we are building a very 90003 simple circuit to detect the air flow presence 90004. This circuit does not require any fancy stuff like Resistance Temperature Detector (RTD) or Zener diode etc. Here we are using a simple AC bulb filament with some cheap component to detect the air. This is very interesting project using very fewer components and all the components are easily available for this project.90005 90002 90005 90002 90009 90005 90002 90005 90013 Components Required: 90014 90015 90016 LM358 Dual Op-Amp IC 90017 90016 LM7805 Voltage Regulator 90017 90016 Bread Board 90017 90016 Resistor 100ohm, 680ohm, 330ohm, 10K 90017 90016 50k variable Resistor 90017 90016 LED 90017 90016 Capacitor 100uF 90017 90016 Jumper wire 90017 90016 Incandescent Bulb 90017 90016 Power Supply 12v 90017 90016 Push button (Optional) 90017 90016 DC Fan (Optional) 90017 90040 90002 90005 90013 Circuit Diagram and Explanation: 90014 90002 Below is the schematic diagram for 90003 Air Flow Detection Circuit 90004: 90005 90002 90050 90005 90002 This circuit is a visual indication of airflow.We can detect the air presence or air flow by using this circuit. The main component of this 90003 air flow sensor circuit 90004 is bulb filament which is responsible for creating variation in voltage when there is airflow. Bulb filament has the negative temperature coefficient and because of that its filament resistance change inversely to the temperature. Like when temperature is high, filament resistance will be low and vice versa. 90005 90002 90057 90005 90002 90005 90002 So by default when there is no air, then resistance value of bulb filament is low because of some heat in it.Now whenever any air flow passes from it, the heat or temperature of the bulb filament reduces and the resistance of filament increases. And due to this change in resistance, a voltage difference generates across the bulb filament. This voltage difference is caught by Op-amp LM358 and it generates a low signal. Op-amp is configured in comparator mode, which compares input voltage with the reference voltage and gives the output accordingly. Check here for more op-amp circuits and LM358 circuits. 90005 90002 90005 90002 A Potentiometer is used for calibrating the circuit.An LED is used for indication of airflow. A push button and a DC fan are used to flow the air through the filament. User may also flow air by his mouth. This whole circuit is powered by using 12v DC supply. 90005 90002 90005 90002 Check the 90003 Video 90004 Below for Demonstration. 90005 .

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о