эффект Вентури и линейчатые поверхности
Dec. 18th, 2009 10:46 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
jayrandomЭффект Вентури - снижение давления жидкости или газа в местах сужения трубы. Поверить в это сложно (мой здравый смысл подсказывает прямо противоположное), но можно провести эксперимент и убедиться.
Совершенно неожиданную связь между эффектом Вентури, линейчатостью формы поверхности сосуда и отсутствием турбулентности (!) заметил и запатентовал 33 года назад изобретатель Ларри Добсон. Сейчас срок патента истёк, стало быть он в public domain.
Эта идея восхитительна по своей простоте. Если поверхность сосуда, через который пропускается жидкость, линейчатая (у него в примере - однополостный гиперболоид), то частицы движутся по прямолинейным траекториям и настоящей турбулентности с потерей энергии не возникнет. Мало того, он также утверждает, что никакая другая форма не даст повышения давления (в общем случае следует читать "изменения давления", т.к. эту воронку можно и перевернуть) без турбулентности.
Мне кажется, что если это хорошенько понять, то можно будет создать настоящую теорию обтекания жёсткого крыла, обладающую предсказательной силой - а не тот разброд экспериментально обдутых профилей, который мы имеем.
Совершенно неожиданную связь между эффектом Вентури, линейчатостью формы поверхности сосуда и отсутствием турбулентности (!) заметил и запатентовал 33 года назад изобретатель Ларри Добсон. Сейчас срок патента истёк, стало быть он в public domain.
Эта идея восхитительна по своей простоте. Если поверхность сосуда, через который пропускается жидкость, линейчатая (у него в примере - однополостный гиперболоид), то частицы движутся по прямолинейным траекториям и настоящей турбулентности с потерей энергии не возникнет. Мало того, он также утверждает, что никакая другая форма не даст повышения давления (в общем случае следует читать "изменения давления", т.к. эту воронку можно и перевернуть) без турбулентности.
Мне кажется, что если это хорошенько понять, то можно будет создать настоящую теорию обтекания жёсткого крыла, обладающую предсказательной силой - а не тот разброд экспериментально обдутых профилей, который мы имеем.
no subject
Date: 2009-12-21 09:29 am (UTC)Помнится, в школе это показывали на примере гидравлического пресса. При этом жидкости необязательно сжиматься или расширяться - она просто передаёт давление из одного места в другое, и если ей дадут возможность двигаться (и совершать таким образом работу), то она не будет расширяться, а просто будет течь из одного места в другое.
Можно даже и проще, без гидропрессов: столб несжимаемой воды оказывает на уровне земли давление, но работы не совершает; а если вместо стенки на уровне земли поставить поршень в трубе - то вода начнёт выдавливать его (совершая работу), при этом по мере заполнения трубы высота столба (и давление на поршень) будет уменьшаться.
no subject
Date: 2009-12-21 11:13 am (UTC)Второй пример - это потенциальная энергия веса воды, а в формулу Бернулли входит еще одна составляющая, именно энергия давления.
Я думаю, нужно просто взять сжимаемую жидкость и устремить сжимаемость к нулю. Предел работы, которую жидкость совершит при расширении, видимо окажется не ноль.
no subject
Date: 2009-12-21 11:19 am (UTC)В случае трубы переменного диаметра, вода совершает работу потём ускорения при переходе из толстой части трубы в тонкую (а потом эту кинетическую энергию может передать дальше). И здесь количество вещества уже роляет.