Comments 67
баааааяяяяяннннн.....
ps: а хабр всё ещё торт
- Как померить температуру струи диаметром 1мм?
- Возьмите обычный настенный термометр. В комнате он показывает 22 градуса - это самый главный критерий, такой термометр нам точно подойдет!
Если вы сейчас ко мне с замечанием по методологии эксперимента обратились, то у вас есть грубая ошибка.
Вы НЕвнимательно прочитали статью!
Замер температуры струи воздуха из ВТР производился потому именно бытовым настенным термометром, что как раз именно таким градусником и меряют температуру заторможенной струи от ВТР внутри охлаждаемого с помощью ВТР шкафа управления.
А вот втыкать малюсенькие термодатчики в отверстие Ф2мм в холодном конце ВТР- это ошибка, так как меряется температура ещё незаторможенной струи, которая сама ещё потом разогреется при торможении.
Как от реактивных двигателях перешли к губным гармошкам???
Для меня это для самого загадка, но без рассмотрения этих пневматико-акустических музыкальных устройств обойтись не получилось.
Суть в том, что ГГ работают на крайне низких перепадах давления, но при которых выдерживаются ровно те же соотношения динамического напора струи к давлению в ресивере, как и для реактивных двигателей высокого давления.
К сожалению я не нашёл шлирен-фотографий для акустических волн в низконапорных воздушных потоках.
Потому и приходится что-то экстраполировать из реально наблюдаемых струй из ЖРД в область невидимых низконапорных струй от вентиляторов (духовой орган) и человеческих грудных клеток на флейтах и ГГ.
ну то есть для "цивилизации пружин" не было загадкой - как от реактивных двигателей перешли к пружинам ? :)
Эпично
Вы в своем анализе процесса истечения сжатого воздуха используете представление о так называемом критическом давлении, которое устанавливается на срезе сужающегося сопла. Это давление ниже давления в ресивере ~ в 1,9 раза (Бета-кр= 0,528)
Версия о падении давления в сопле до критического значения принадлежит французу Сен-Венану. До его работ считалось, что давление струи на срезе сопла равно давлению окружающей среды, в которую происходит истечение газа.
Насколько мне известно, никаких серьёзных экспериментов Сен-Венан не проводил. Ему было достаточно красивой гипотезы о том, что критическое давление соответствует максимальному массовому расходу газа через сопло.
Падение давления в струе относительно давления в ресивере должно приводить к адиабатному охлаждению газа. Например, для воздуха охлаждение струи на выходе из сопла долно составлять ~50 градусов (при любом давлении в ресивере, превышающем 2 бар).
В реальной действительности никакого существенного охлаждения сжатого воздуха при его стравливании в атмосферу не наблюдается (мизерным эффектом Джоуля-Томсона пренебрегаем).
Но отсутствие охлаждения воздушной струи прямо указывает на отсутствие падения давления на срезе сопла. А это значит, что гипотеза о преобразовании энтальпии газа в его кинетическую энергию построена на песке. Разгон газовой струи происходит не за счет убыли внутренней энергии газа, а за счет работы проталкивания газа в ресивер.
Формула для расчета скорости истечения газа через суживающееся сопло идентична формуле Торричелли для истечения жидкости: С = (2*(Р2 - Р1)/p)^0,5.
При температуре 300 К и давлении воздуха в ресивере Р2 = 600 кПа скорость истечения в атмосферу с Р1 = 100 кПа, будет равна 379 м/сек, что заметно выше скорости звука при этой температуре. Напрашивается вопрос о реальности существования звукового барьера для выхлопной струи.
Чтобы наглядно убедиться в отсутствии охлаждения выхлопной струи воздуха достаточно вывернуть ниппель из накаченного автомобильного колеса. Температура вылетающей струи на всем протяжении стравливания воздуха будет практически равна температуре воздуха в камере.
Коэффициент 0,528 я получил экспериментально на в полне простом устройстве, где всё легко повторяется. Такой же коэффициент 0,53 был получен для вентиляционных сопел по их характеристикам от производителя. Так что Сен-Венан молодец, а остальные просто ленятся думать и боятся смотреть в глаза реальности.
Такое охлаждение происходит (обмерзание жиклёров, обмерзание дроссельных заслонок на газопроводах, сверхзвуковые трубы с охлаждаемыми стенками в лабораториях РАН, вихревые трубки охлаждения на эффекте Ранка-Хилша). Его нельзя обнаружить простым вставлением градусника в поток, так как температура торможения на поверхности градусника равна температуре в ресивер. А вот на касательно падение температуры в полне фиксируется и передаётся через стенку наружу.
Интересно , а откуда энергия в камере сгорания ЖРД??? Ведь туда запихивают малый объем топлива с высокой плотностью жидкости под высоким давлением самой КС,а потом под этим же давлением вылетают раскалённые газы на скоростях в 2-3 тыс м/с. Никакой энергии кроме давления самого раскалённого газа в КС ЖРД больше нет!
Эксперимент опровергает вашу формулу Торичелли для газов, при этом я опираюсь исключительно на свои и экспериментальные данные и данные справочных таблиц по ЖРД из учебника. Жидкость действительно полностью срабатывает напор в сосоуде в кинетическую энергию. Вот только жидкости уже не нужно сопло Лаваля, а газ продолжает разгон при расширении вбок на конусе сопла Лаваля в ЖРД или турбинах.
У меня получилась скорость аж 490м/с при истечении из малого отверстия в ресивере, что сходится в балансе с энергией газ, реактивной тягой самой струи и плотностью газа на выходе. Или вы считаете, что газ при вылете из сопла может быть сверхзвуковым и одновременно плотнее сжатого газа в ресивер?
вам надо мерять температуру ниппеля , который весьма сильно охлаждается ( до отпотевания и обмерзания). Температуру в струе на поверхности торможения мерять методологически безграмотно. см.п.2.
Вы читали мою первую статью по ЖРД? https://habr.com/ru/articles/699564/
Про вихревую трубку Рана-Хилша? https://habr.com/ru/articles/763048/
Про упругость газов? https://habr.com/ru/articles/775988/
"Коэффициент 0,528 я получил экспериментально на в полне простом устройстве, где всё легко повторяется. Такой же коэффициент 0,53 был получен для вентиляционных сопел по их характеристикам от производителя".
Где можно познакомиться с экспериментальными данными, полученными на вполне доступном устройстве ?
Для вентиляционных сопел коэффициент критического давления по Сен-Венану вступает в силу только при давлении в ресивере более 1,9 бар (когда атмосфера - 1 бар). Я сильно сомневаюсь в наличии такого давления в вентиляционных системах.
"У меня получилась скорость аж 490м/с при истечении из малого отверстия в ресивере, что сходится в балансе с энергией газ, реактивной тягой самой струи и плотностью газа на выходе. Или вы считаете, что газ при вылете из сопла может быть сверхзвуковым и одновременно плотнее сжатого газа в ресивер?"
Такая скорость (490м/с) у вас получилась без использования сопла Лаваля ?
Если это так, то вы своим опытом опровергли формулу Сен-Венана, в соответствие с которой скорость из малого отверстия не может превышать скорость звука для данной температуры газа.
Когда вы ссылаетесь на результаты своих или чужих опытов, указывайте, пожалуйста, конкретные физические параметры проведения опыта.
В холодильных технологиях широко используется эффект дросселирования газов. Почти все газы вблизи температуры конденсации имеют существенный холодильный коэффициент. Но "вдали" от температурной области ожижения холодильный коэффициент дросселирования очень мал. Например, для воздуха при комнатной температуре (300 К), эффект дросселирования составляет 0,2 градуса на 1 бар перепада давления.
Это значит, что при дросселировании воздуха из ресивера с давлением 6 бар, вы получите охлаждение воздуха всего на 1,2 градуса. Никакого обмерзания и даже запотевания дросселя вы не обнаружите.
Температуру струи газа я измеряю с помощью проволочной термопары, натянутой вдоль потока газа. Никакого торможения тут нет и в помине.
В статье приведён график по экспериментальным данным, полученным с установки по рисунку в статье. В предыдущих статьях также приводились графики с этой же установки.
Да, 490м/с без сопла Лаваля. Просто отверстие в плоской пластине. Я не знаком с формулой Сен-Венана и границами её применимости. вообще постулат про скорость звука в критическом сопле ЖРД не имеет оснований, а просто всеми принят на веру как некий "общепризнанный" предел скорости. Хотя формулы под эту скорость подводятся весьма мутные, которые не бьются с энергетическим балансом топлива в ЖРД. Скорость истечения 490м/с- это и есть та самая "тепловая скорость/температура" газа, сработанная в одном направлении. Правда остаются ещё 2/3 температуры, по двум ортогональным направлениям. Которые традиционная термодинамика где-то теряет в складках своих расчетов, так что энерго баланс топлива не сходится в три раза.
а графиков не достаточно?. Графики построены Экселем по таблице данных. Вы первый их затребовали. Я их вам персонально могу прислать, если вам интересно,
Обмерзание дросселирующих заслонок в газопроводах обнаруживается, да ещё как! Вы просто не там меряете температуру и не на тех устройствах! При испускании воздуха из отверстия мерять надо не температуру струи при торможении об термометр, а температуру стенки самого дросселирующего отверстия. Именно на отверстии касательно к высокоскоростной струе газа можно замерить истинную температуру газа на сверхзвуке. Правда нужно достаточно долгое дросселирование для вымораживания лёгким газом массивных запорных устройств, что и достигается на магистральных газопроводах высокого давления.
Газ не тормозится об стену из проволоки? Вот это новость!..А как же эксперимент с просачиванием холодного воздуха через стенку сверхзвукового сопла в лабораторных условиях (см. диссерт Хазов Д.Е. под руководством академика РАН, рис.15 и ссылки на диссерт в моей статье про Вихревую трубку Ранка-Хилша https://habr.com/ru/articles/763048/).
Когда проволочная термопара натянута вдоль струи воздуха, вылетающей из ресивера, никакого эффекта торможения газа нет, поскольку струя газа направлена касательно относительно проволоки.
Вы всё время переключаетесь от одного примера к другому. Я вам говорю о конкретном примере дросселировании воздуха из ресивера с давление 6 бар в атмосферу с давление 1 бар. Какое по-вашему соображению должно быть охлаждение воздуха в данном примере ?
И еще простой вопрос - какая скорость вылета струи воздуха из малого отверстия в тонкой стенке должна быть в данном примере по вашей модели истечения (6 бар, 300 К, воздух) ?
Для начала следует иметь адекватную расчетную модель для простого случая (сжатый воздух в ресивере), а потом уже рассматривать истечение газов из камеры сгорания.
1.Чем отличается КС ЖРД от ресивера с холодным газом, если перепад давления одинаков?
Или газы меняют свойства от температуры?
Иливы не доверяете характеристикам тяги ЖРД из учебника, которые я исходно рассматривал в статье: "Что происходит в критическом сечении камеры сгорания ракетного двигателя (ЖРД) и причём тут «скорость звука»?"
https://habr.com/ru/articles/699564/
Ппо МОЕЙ модели истечения (6 бар, 300 К, воздух) ? -см. таблицу. рис.10. в статье-Строчка 5
на сопле всегда 200К, а вот после вторичного расширения от давления 3,18 бар (избыточное давление поперёк струи на выходе из отверстия) до 1 бар (при расширении струи без сопла Лавля) температура падает ещё ниже до 187К
Вы в курсе, что в современной газовой термодинамике внутренняя энергия газа зависит только от температуры и не зависит от давления ?
Если вы с этой базовой позицией не согласны, необходимо обосновать свое несогласие.
Я лично не согласен и могу это обосновать применительно к компрессорному сжатию и детандерному расширению воздуха.
В вашей таблице при любых перепадах давления между ресивером и атмосферой вылетающий воздух охлаждается на 100 градусов. Это вы откуда взяли такое постоянство ? Вероятно, получили расчетным путём ? Потому что в реальной практике такого чуда нет и в помине.
У меня базовое образование - криогенная техника (МВТУ им. Баумана), и я очень хорошо знаю все газовые холодильные процессы на практике. Самый эффективный газовый холодильный процесс - расширение газа в поршневом детандере. При расширении сжатый газ совершает работу за счет своей внутренней энергии. Воздух при падении давления в два раза может охладиться с 300 К до 246 К, при полном отсутствии теплообмена. При падении давления на четверть - до 273,3 К. В реальности теплообмен со стенками цилиндра и с поршнем резко понижают холодопроизводительность детандера.
Вы же "изобрели" сверхэффективный холодильный процесс просто стравливая сжатый воздух из ресивера, не предложив энергетического обоснования под свои идеи. Конкретно, газ может охладиться только при совершении работы.
Когда вы стравливаете газ из баллона, тот газ, который остается в баллоне, совершает работу: 1) по проталкиванию струи газа в атмосферу, 2) по разгону струи газа. По этой причине газ, остающийся в ресивере охлаждается по тому же закону, как газ в детандере. Этот процесс у криогенщиков называется выхлоп. При этом температура газа в вылетающей струе равна текущей температуре газа в баллоне. Не происходит никакого дополнительного охлаждения струи по отношению к текущей (мгновенной) температуре газа в баллоне.
Приведите (с расчетами) предполагаемый вами энергетический баланс для вылета газа из ресивера и обоснуйте свои сенсационные результаты по снижению температуры и заодно обоснуйте сильно завышенные скорости вылета газа.
Еще одно замечание касается "скоростного напора". В формуле суммарного силового воздейсвтия струи на плоскую площадку нет двойки в знаменателе.
У меня был тезис именно, что разгон газа кв критическом сечении происходит за счёт внутренней энергии и пропорционального падения температуры. Именно по этой причине на разгон в таблице всегда уходит фиксированный перепад температуры, по которому и вычисляется состояние сверхзвуковой струи на срезе сопла (отверстия).
Я вообще про поршневые машины ничего плохого не говорил.
Стравливание из рессивера- это дросселирование, то есть вполне известный процесс разгона газа за счёт внутренней энергии струи самого разгоняющегося газа. Никакой другой энергии в процессе не задействовано. Изменение полной энергии газа при дросселирование равно НУЛЮ. Отнять кинетическую энергию у струи можно только на рабочем органе устройства типа турбина. Дросселирование необратимо, при торможении струи об саму себя или неподвижные стенки температура возвращается обратно без потерь, но уже на более низком давлении газа.
При выходе газа из отверстия внутренний газ может вообще не работать, так как его можно поджимать постоянным давлением,обеспечивая его движение по трубе без изменения плотности (что и происходит в трубопроводах на дроссельных шайбах).
Расчёты и обоснования я все привёл в первой статье по ЖРД
Реакция струи на плоской пластине идёт без двойки, так как это импульс силы Fdm*v/dt, что также подробно разобрано в первой моей статье про ЖРД
По пункту 1: В вашей физической модели газовая струя разгоняет "сама себя" за счет своей тепловой энергии (потому и охлаждается). А как быть с охлаждением газа в баллоне ? На что расходуется его внутренняя энергия ? Если же вместо баллона у вас - ресивер, то работу выполняет компрессор, проталкивающий сжатый газ в ресивер. На что расходуется работа компрессора ?
Простой энергобаланс: расход - работа проталкивания порции сжатого газа в ресивер, приход - работа вытеснения порции газа в атмосферу плюс кинетическая энергия вылетевшей порции газа. Этого достаточно для значительного разгона газовой струи. А вот что происходит с тепловой энергией самой струи - большой вопрос.
И ещё больший вопрос, с какой плотностью вылетает газ из ресивера ?
По пункту 2: с дросселированием не все так просто. Холодильный эффект дросселирования бывает отрицательным (охлаждение), положительным (нагрев) и нулевым.
Если газ вылетает из ресивера с плотностью, равной плотности газа в ресивере, то никакого расширения в газовой струе нет и нет причин для охлаждения струи.
Если же давление и плотность в струе падают (по Сен-Венану) - для воздуха, примерно вдвое (Ркр=0,528*Рр), то вылетающий газ должен охлаждаться. Но, что будет дальше при торможении струи ? Кинетическая энергия опять превратится в тепловую энергию газа. Ведь так. Но при очень разных перепадах давления между ресивером и окр. средой скорость вылета (по Сен-Венану) одна и та же, начиная с давления 1,9 бар в ресивере. Но чем больше давление на срезе сопла, тем большим будет последующее адиабатное расширение с охлаждением, которое уже нечем скомпенсировать, поскольку кинетическая энергия струи полностью потрачена на восстановление первичного охлаждения при вылете из сопла. Стало быть при повышении давления в ресивере мы должны получать все более и более внушительный холодильный эффект при дросселировании.
Но в реальности для воздуха холодильный эффект при дросселировании очень стабилен и составляет всего 0,2 градуса на 1 бар падения давления.
По пункту 6: при чем здесь статья про ЖРД, в данной статье формула расчета давления содержит двойку в знаменателе (Р1*0.53=Vc^2*q2/2), именно поэтому у вас появились столь фантастические значения скорости вылета, не соответствующие реальности.
Вы же можете искренно верить в то, что никто из экспериментаторов не заметил такое значительное превышение скорости звука газовой струи, вылетающей из отверстия.
1. Да, именно так, разгон газа в отверстии за счёт внутренней энергии самой молекулы с пропорциональным падением температуры газа. Компрессор тратит на предварительное сжатиегаза, а не на проталкивание. Проталкивание- это ничтожная доля затрат компресора при постоянном равном расходе из ресивера. Плотность газа в отверстии указана в таб.рис.10 в статье про дросселирование.
2. Нагрев и охлаждение при дросселированные описан в статье про вихревую трубку Ранка-Хилша. Без изменения плотности газ из отверстия вылететь просто не может. При остаточном давлении в струе бкдет разгон в поперечных направлениях. В этих поперечных направлениях и будет торможение с возвратом температуры в исходное положение. Да, с ростом давление эффективность вихревых трубок повышается (см статью про трубку Ранка-Хилша) https://habr.com/ru/articles/763048/
про 0,2 градуса на 1 бар вы расскажите вихревой трубке охлаждения ...)))
6. Так в этом и смысл, что запирающего давления на срезе отверстия не создаётся, но при этом сила реактивной тяги струи превышает произведение давления в рессивере на площадь отверстия.
К вашему сведению, компрессор выполняет работу сжатия и работу проталкивания сжатого газа в ресивер. При этом существенную часть работы сжатия выполняет атмосферное давление.
При поддерживании абсолютного давления в ресивере 2 бар полная работа сжатия 1 кг воздуха равна 47166 дж. При этом механическая работа, выполняемая компрессором 13528 Дж, а работа сжатия, выполняемая атмосферой 33596 Дж. Работа проталкивания 53504 Дж.
При поддерживании абсолютного давления в ресивере 6 бар полная работа сжатия 1 кг воздуха равна 143967 дж. При этом механическая работа, выполняемая компрессором 81781 Дж, а работа сжатия, выполняемая атмосферой 63145 Дж. Работа проталкивания 119774 Дж.
И это вы называете "мизером" ?
Эффект дросселирования и вихревой эффект Ранка-Хилша - совершенно разные физические процессы. Не валите все в одну кучу.
Замерив только один параметр - давление струи на измерительную площадку, вы далее занимаетесь творческим фантазированием относительно массового расхода, относительно скорости струи и относительно плотности газа в вылетающей струе. Отсюда полный отрыв от реальности и вопиющая бездоказательность.
Замерьте хотя бы массовый расход через убыль веса ресивера на точных весах, и тогда область ваших произвольных допущений сузится. Хорошо бы еще адекватно измерить температуру струи с помощью проволочной термопары, натянутой вдоль направления струи.
Если вы хотите достучаться до газодинамиков-практиков, предлагая свою модель истечения газа, вам следует оперировать фактами, а не вашими расчетными фантазиями, занесенными в таблицы. Кроме того, должны быть приведены расчеты энергобаланса - конкретно по каждой строке ваших таблиц. Ваши ссылки на другие ваши статьи - это нонсенс для серьезного исследователя. И, пожалуйста, не смешивайте вихревой эффект с эффектом дросселирования.
Да, вы правы. И я уже с этим согласился. Вопрос только в распределении затрат между сжатием и проталкиванием. Так при постоянном расходе сжатого газа без роста давления в ресивере затраты на проталкивания газа по толстым трубам весьма малы, так как скорость и потери малы на низких скоростях потока на пути до крохотного отверстия со сверхзвуковой струёй.
Это вы так считаете. А я вот в статье обосновал именно одинаковость механизмов при дросселировании и в вихревой трубке, просто получение холода от сверхзвуковой струи в эффекте Ранка-Хилша так никто до меня не рассматривал.
Ну так опровергните меня! Получите такую же тягу струи с меньшей расчётной скоростью!...Правда не забудьте посчитать плотность газа для этого. Вот вы удивитесь результату, когда в высокоскоростной струе газ с привычной скоростью звука 340м/с по расчёту должен будет быть плотнее, чем в ресивере при высоком давлении.
Таблица составлена на экспериментальных данных. Эксперимент предельно прост и легко воспроизводится. Пересчёт на скорость 340м/с даёт завышенную плотность струи газа после истечения из отверстия. Как вы это можете опровергнуть?
Вихревой эффект в вихревых трубках охлаждения на эффекте Ранка-Хилша имеет в основе ДРОССЕЛИРОВАНИЕ! Иначе как без ДРОССЕЛИРОВАНИЯ попадает сжатый воздух в атмосферу из вихревой трубки с малыми соплами внутри?
Вы упорно валите в одну кучу, все что прочитали в интернете. Дросселирование (эффект Джоуля-Томсона) - это процесс истечения газа через одно единое отверстие (дроссель) с разгоном и последующим торможением струи трением без совершения внешней работы. На первых порах в качестве дросселя использовалась затычка из мелкопористого материала.
Эффект Ранка - Хилша - это пример вихревого разделения потока газа на два рукава: центральный и периферийный. Периферийный поток в силу ц.б. сжатия нагревается, а центральный, в силу разрежения - охлаждается. Если смешать два полученных потока в один, то температура смешанного потока почти сравняется с температурой ресивера. Сохранится лишь небольшое отклонение температуры, характерное для эффекта дросселирования.
Что касается сверхзвуковых вихревых охладителей, то вы далеко не первый человек, которому пришла в голову эта идея. Посмотрите патенты Финько В.Е. из Питера и вихревые трубки Азарова. Например, (19)RU (11) 2193740 (13) C1. И это всё придумано и сделано ещё в прошлом веке.
У Валерия Финько сверхзвуковая струя закручивается в сужающемся спиральном вводе и при этом разгоняется до сверхзвука и охлаждается. На своей установке Финько добился сжижения метана за один проход через свой спиральный ускоритель. Это - уникальное достижение.
Так что не рекомендую вам становиться на ходули, не узнав достижения лидеров в холодильной отрасли.
По поводу работы проталкивания сжатого газа в ресивер вы продолжаете оставаться в воинствующем неведении. Числено эта работа равна произведению объема проталкиваемой порции газа на давление в ресивере. Эта работа не зависит от скорости проталкивания газа через трубопроводы. Почитайте какой-нибудь учебник по термодинамике компрессоров и у вас исчезнут иллюзии о ничтожности работы проталкивания. При подкачивании ресивера с уровнем давления 6 бар работа проталкивания превышает работу сжатия воздуха.
Я опираюсь исключительно на собственную модель газа на статических силах отталкивания. Так что никто кроме меня про это так не пишет в интернете.
Дросселирование ровно так и происходит. С эффектом Джоуля -Томпсона я не спорю.
Эффект Ранка-Хилша не имеет пока единого понятного объяснения, а сказки про "разделение вихрей на рукава" ничего не объясняют, но пудрят студентам мозги на всю жизнь.
Изобретатели какую только хрень не патентуют. Только к реальной физике процесса это никакого отношения не имеет. У меня 3 собственных патента на новые типы вездеходных движителей, так что я знаю как и что там происходит.
С Финько не спорю, так как не в курсе его опытов.
При чём тут ходули и лидеры холодильной отрасли? Я обсуждаю простейший эксперимент, который не в состоянии объяснить действующая теория!
Кто ж спорит с работой компрессора? Мы же обсуждаем ситуацию, когда никакого изменения в ресивере нет, а поток идёт по толстой трубе равномерно без изменения плотности и давления, а вот на входе в малое отверстие молекулы газа разгоняются и потом выстреливают в атмосферу под уровень со сверхзвуковой скоростью и поперечным избыточным давлением с избыточной плотностью (или с недостатком давления и недостатком плотности, что приводит к обжатию струи за отверстием.). То есть весь разгон отдельных молекул газа происходит только за счёт использования внутренней энергии самого газа в зоне отверстия, а не за счёт энергии газа во всём объёме трубы и ресивера.
Что-то мы пошли по замкнутому кругу.
"Мы же обсуждаем ситуацию, когда никакого изменения в ресивере нет, а поток идёт по толстой трубе равномерно без изменения плотности и давления, а вот на входе в малое отверстие молекулы газа разгоняются и потом выстреливают в атмосферу..."
Нет, не так, мы обсуждаем ситуацию, когда убыль порции энергии, потраченной на "выстрел" порции газа в атмосферу, компенсируется работой проталкивания точно такой же (по массе) порции газа из компрессора в ресивер. То есть работа проталкивания, выполняемая компрессором, равна энергии, потраченной на разгон и выталкивание порции газа в атмосферу. В противном случае ресивер начнет терять энергию.
Если вы с этим не согласны, то я теряю надежду на адекватный диалог.
Наверняка вам приходилось стрелять из духового ружья. Представьте, что пуля вылетает из ствола, соединенного с ресивером. На разгон пули будет потрачена некоторая порция энергии, которую нужно восполнить, подкачав порцию сжатого воздуха в ресивер.
Вместо вылетающей из ресивера пули у нас имеется вылетающая порция воздуха. Чтобы давление в ресивере (Рр) не изменилось нам необходимо протолкнуть в ресивер точно такую же порцию воздуха, равную по массе той, которая вылетела через выходное отверстие. На эту операцию необходимо потратить механическую работу: А прот = dV*(Рр).
Кинетическая энергия вылетающей из ресивера пули с объемом dV равна разнице работ: проталкивания порции воздуха dV из атмосферы в ресивер и выталкивания пули в атмосферу.
Wкин = dV*(Рр) - dV*(Ратм).
В случае вылета из ресивера порции газа ситуация осложняется тем, что мы можем предполагать различную плотность вылетающего из ресивера газа.
Именно эту проблему правильного определения плотности вылетающего газа пытался решить Сен-Венан.
То есть вы чистую простую модель без лишних сущностей с простым анализом простой ситуации пытаетесь подменить на сложную модель , где куча разных процессов с непонятным итогом. А что вам мешает обсудить ПРОСТУЮ и ПОНЯТНУЮ ситуацию?
Зачем рассматривать совсем сложную модель с ружьём и пулей из совсем другой области, если с простой моделью не разобрались? Проблема вашего примера с пневматической винтовкой, что скорость пули кратно меньше скорости звука, а это значит, что задача вообще не про то, что обсуждаем мы.
Вопрос плотности газа при истечении из малого отверстия я и решал в статье про ЖРД. Собственно именно по характеристикам известных ЖРД мне и пришлось поднимать скорость в критическом сечении, чтобы газ расширялся при выходе из-КС, а не становился плотнее. Собственно после этой статьи я и придумал эксперимент с прямым взвешиванием на электронных весах тяги струи из небольшого ресивера с малым отверстием. Эксперимент прекрасно продемонстрировал мою правоту с предположением о сверхзвуковой скорости струи из малого отверстия без сопла Лаваля.
Хорошо, зайдем с другой стороны.
Беру из вашей таблицы (рис 10) строку 16:
Давление воздуха в ресивере Р1=2*10^5 Па, температура в ресивере 300 К, плотность воздуха в ресивере q1=2,34 кг/куб.м, давление атмосферы 10^5 Па, пока все нормально.
А вот теперь начинаются "чудеса": давление воздуха в струе P2=25200 Па, плотность воздуха в струе q2=0,441 кг/куб.м.
То есть, давление в выхлопной струе упало ниже атмосферного в четыре раза, плотность воздуха упала почти в 3 раза, а температура снизилась на 100 градусов с 300 К до 200 К.
Я ничего не напутал ?
Да, всё так и есть.
Вы не знали о существовании перерасширенных струй с давлением ниже атмосферного??
В этой таблице самый важный- это столибик №4, Fт
То есть экспериментальные данные снятые с электронных весов при выпуске струи с таким давлением.
Всё остальное - это расчёты согласно модели о с бросе 1/3 внутренней энергии на разгон газа с падением температуры на 1/3 , то есть до 2/3 от исходной.
А вы в курсе, что перерасширенная струя может быть только при использовании расширяющегося сопла (сопло Лаваля) ?
Насколько я понял вы стравливаете воздух через отверстие в тонкой стенке. Или не так ?
Кстати, какие параметры струи вы считаете правильными при истечении воздуха в вакуум, например, из ресивера с давлением 6 бар ?
Истечение в вакуум и истечение в атмосферу принципиально различаются. Я спросил про истечение в вакуум в соответствие с вашей теоретической моделью.
Судя по вашей таблице, даже при минимальном превышении давления в ресивере над давлением окружающей атмосферы, скорость вылета струи неизменно будет составлять 490 м/сек, а охлаждение воздуха в струе будет всегда равно 100 градусам.
Неужели вы не понимаете абсурдность ваших предположений и их оторванность от газодинамической реальности ?
Любая теоретическая модель не стоит и гроша, если она не соответствует практическим результатам.
Если вы измеряете динамический напор воздушной струи электронными китайскими весами, то имейте ввиду, что при наличии вибрации, показания сенсора могут быть недостоверны.
Да, я понимаю абсурдность заявления про скорость вылета 490м/с при небольших перепадах давления, о чём в статье и написал про графы в таблице выделенные красным.
Вопрос крайне не прост, и пока у меня нет на него ответа.
Про акустические колебания - это другое ( у меня есть отдельная статья про давление от малых и низкоскоростных возбудителей звука).
Струя воздуха и колебания - это совсем разные явления.
Для того, чтобы вы поняли разницу между классическим дросселированием и вихревой трубкой, приведу вам наглядный пример. В цилиндре со сжатым воздухом находится воздух под давлением 4 бар. По центру цилиндра размешен плавающий поршень, который можно принудительно удалять от центра. При этом одна половина газа адиабатно нагревается, а другая - адиабатно охлаждается ( теплоёмкостью стенок пренебрегаем).
Выпуская воздух в атмосферу из каждой части цилиндра мы получим с одной стороны нагретую струю, а с другой - охлажденную. Примерно тоже самое происходит в вихревой трубке, в которой одна часть газа сжимается под действием сил инерции, а другая - расширяется. Если же одновременно выпускать воздух из цилиндра с центральным положением поршня, то мы получим на обоих штуцерах охлаждение на 0,8 градуса (эффект Джоуля-Томсона).
А причём тут два цилиндра, да ещё и с разными температурами?
В вихревой трубке всего один цилиндр с одним набором входящих воздушных струй и без стенок внутри.
Так что ваша "пример" ни разу ничего не примеряет.
Во всех обсуждениях эффекта Ранка-Хилша никто не пытался назвать скорость влетающей струи высокоскоростной струи от компрессора и её температуру. При этом почему-то все позабыли про эффект "дросселирование" и Джоуля -Томпсона, с их постоянством суммы полной внутренней и кинетической энергии газа до и после дросселирования.
В статье про вихревую трубку я как раз привёл пример конструкции вихревой трубки, где чётко отделена теплопередача через стенку от охлаждаемого газа.
Правда я такое пока сам не изготавливал, так как у меня нет кучи ресурсов и оборудования как у лабораторий РАН по изучению сверхзвуковых течений.
Чтобы более объективно оценить скорость вылета струи, вам необходимо объективно оценивать расход воздуха. Может быть, через падение давления воздуха в ресивере при кратковременном отключении его от компрессора.
Нужен также адекватный замер температуры струи на вылете из отверстия.
Когда вы ссылаетесь на возможность превращения в кинетическую энергию трети внутренней энергии газа, то это иллюзия. Если у вас имеется сильно разогретый газ в баллоне, но без избыточного давления относительно внешней среды, то никакой кинетической энергии вы не получите. Гипотеза о том, что вся внутренняя энергия газа сводится исключительно к его тепловой энергии, очень далека от реальной инженерной практики. Это - всего лишь, академическая абстракция, предложенная на этапе зарождения газовой термодинамики.
Например, при изотермическом сжатии газа считается, что вся работа сжатия полностью израсходована в ходе постоянного охлаждения газа. Но этот ненагретый газ способен совершать работу, что и происходит во всех пневмоинструментах, работающих на сжатом воздухе комнатной температуры.
Сжатый газ это своего рода пружина с запасом энергии упругой деформации. Но ни в одном учебнике термодинамики вы не найдете формулы для расчета этой доли энергии. А ведь именно упругая деформация воздуха в сосуде побуждает этот сжатый воздух вылетать во внешнюю среду. И этот вылет прекращается, когда степень упругой деформации воздуха внутри сосуда сравнивается с упругой деформацией воздуха снаружи сосуда.
У меня нет инструментов замера расхода газа - это сложная техническая проблема сама по себе. Я лишь сопоставлял тягу струи на весах с давлением в ресивере при истечении и диаметром самого отверстия.
Замер температуры струи без торможения потока- это ПРОБЛЕМА! Если бы это было простой задачей, то температуру струи при дросселировании давно бы померяли. Пока же меряют только температуру дроссельных заслонок при обмерзании в длительном процессе дросселирования на ГРП.
Раве я говорил, что можно разогнать газ без перепада давления? Внутренняя энергия выражена через температуру давление и молярный объём. Связь параметров PV=RT.температура имеет прямую связь с энергией, что подтверждается при сжигании топлива с явным температурно-тепловым эффектом.
Сжатый газ не теряет всю энергию при изотермическом сжатии, а приобретает новый потенциал из-за изменения давления. Потом этот потенциал стравливается в пневмоинструмент. Не вижу противоречий.
Да, с расчётом энергии сжатого газа в учебниках серьёзная проблема. Собственно про это и была моя статья про ЖРД.
Единственное, что "доказали" опыты Джоуля в интерпретации Томсона - это отсутствие холодильного эффекта в процессе выхлопа сжатого газа. Спустя всего несколько десятилетий выяснилось, что для большинства газов холодильный эффект присутствует и очень заметно, а для некоторых газов (водород) имеет место нагрев в ходе дросселирования.
Господин Ранке служил инженером в бюро по обслуживанию воздушных циклонов. И он случайно заметил эффект охлаждения стенок циклонов, при том, что у циклона всего один выход для выброса газа, а не два, как в вихревой трубке.
Валерий Финько многократно увеличил скорость вращения газового потока в своем спиральном сопле до сверхзвука и получил эффект охлаждения в единой струе, многократно превышающий эффект Джоуля-Томсона.
Так это охлажлдение стенки циклона полностью укладывается в мою модель вихревой трубки с холодной сверхзвуковой струёй, охлаждающей стенку при касательном проходе по круговой стенке циклона.
Если начать обдувать наружным воздухом охлаждённую стенку циклона, то вы получите мой вариант вихревой трубки с разделительной стенкой.
Раве я говорил, что можно разогнать газ без перепада давления? Внутренняя энергия выражена через температуру давление и молярный объём. Связь параметров PV=RT.температура имеет прямую связь с энергией, что подтверждается при сжигании топлива с явным температурно-тепловым эффектом.
Да, именно это вы говорите в данной статье:
"Вывод: Скорость истечения плотной сверхзвуковой струи не должна завесить от плотности и давления в ресивере. При этом величина z-это эмпирический коэффициент, который надо получить подгоном под экспериментальные значения."
Вот по этой формуле вы рассчитываете скорость струи воздуха в своей установке:
Vc=(2*z* R*T1/Mr)^0,5
При Т1=300К получаем скорость струи Vc=(2*z*8,31*300/0,029)^0,5=490м/с
Откуда z=490^2/(2*8,31*300/0,029)=1,396
Вполне закономерно получаем, что: z=1,4=к где к=1,4- это показатель адиабаты воздуха."
То есть, в вашей расчетной модели скорость истечения воздуха вообще не зависит от превышения давления в ресивере над давлением атмосферы.
Даже при нулевом перепаде давления скорость струи будет равна 490 м/сек ! ! !
При наличии перепада давления в малом отверстие при дросселирование струя может разогнаться ЗА СЧЁТ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ, причём только за счёт доли в 1/3 по одному на правлению. То есть отдельная молекула отстреливается вперёд в пустоту с опорой на оставшиеся позади ряды молекул. В этом и состоит суть моей модели организации газов на всестороннем отталкивании в статическом состоянии (СТГ-статиическая теория газов). Сначала такой подход шокирует непривычностью по отношению к привычной КТГ ( кинетической теории газов). Но подход к явлениям по СТГ сразу многое объясняет, например охлаждение газов в вихревых трубках и сверхзвуковых соплах, а также обмерзание дроссельных заслонок на газопроводах.
Обмерзание редуктора давления при дросселировании газа из газгольдера к атмосферному давлению. Давление паров при кипении пропана при +20С около 10бар. Тут похоже бутановая яма и кипит уже при давлении дР= 1атм, что даёт струю с низкой плотностью без вторичного расширения за дроссельным клапаном. 
Тут вы действительно цепляете "тёмную зону" СТГ, где низкоскоростные струи с малыми перепадами давления также обязаны выдавать сверхзвуковую скорость потока. Но похоже, что именно это и объясняет наличие мощного белого шума в струях воздуха, где переасширенная струя на малых дР начинает циклически обжиматься и тормозится, после чего опять выстреливать сверхзвуком. Именно это и побудило меня обратиться в статье к духовым инструментам типа органа.
Зачем вы опять всё валите в одну кучу ? При чем здесь истечение паров низкокипящих жидкостей. Здесь охлаждение происходит благодаря испарению сжиженного газа ! ! !
Вы собрали стенд, на котором хотели подтвердить справедливость своего представления о модели газа, ну так давайте доказывайте свою правоту !
Только вместо доказательства вы предъявляете абсурдные результаты расчетов, выдавая их за данные эксперимента. Поймите, что неизменность скорости вылетающей струи при разных перепадах давления - это абсурд. Падение давления на срезе сопла ниже атмосферного - полный аут. Сверхзвук при вылете из обычного отверстия в стенке, да ещё и при малых напорах - пустая фантазия. Перерасширенные струи воздуха в губной гармошке - это стёб какой-то.
Видит бог, я упорно пытался деликатно показать вам явные огрехи вашей статьи. Но толку - ноль.
Вместо инженерных уравнений с балансом энергий вы выхватываете из учебников непонятые вами фрагменты термодинамических постулатов и бездумно жонглируете ими.
Короче, вся ваша статья - пустая фантазия. Числовые значения в таблицах - не просто неточности, а беспардонная ложь. Манера изложения - сплошной сумбур, отражающий, вероятно, кашу в вашей голове.
Мои попытки призвать вас к здравому смыслу и к инженерному мышлению были напрасны...
Вы видите на фото манометр справ? Манометр под давлением и тёплый! Сжатый газ в газгольдере тоже ТЁПЛЫЙ! Да и жидкий пропан- бутан там тоже тёплый.Так что это классический случай дросселирования газа с обмерзанием дроссельного клапана от холодной высокоскоростной струи.
Я представил данные эксперимента и схему эксперимента. Я подвёл свою модель под эти данные и получил хороший вменяемый результат по расчёту. Всё описано в статье. Каких ещё вы хотите доказательств?
Данные эксперимента - это левая часть таблицы рис.10 в статье, где давления и сила от струи на весах в граммах. Справа расчёты. Вы можете сами пересчитать всё на скорость менее 490м/с, ну например на 300 м /с и получите абсурдно ВЫСОКУЮ плотность воздуха в струе. Как будете объяснять превышение плотности воздуха в струе над плотностью газа в ресивере???
Так ДОКАЖИТЕ ваши возражения!!!.Ну, хоть сами проверьте расчётные данные на другую скорость струи. Попробуйте воспроизвести эксперимент и обвините меня во лжи, но уже на собственных экспериментальных данных.
Балансы энергии я уже сводил в статье про ЖРД. Читайте-там всё есть!
Мои "фантазии" подкреплены ЭКСПЕРИМЕНТАМИ!!!!...Вы можете опровергнуть мои эксперименты?
Ваш "здравый смысл"- это безусловная ВЕРА в бездоказательную Кинетическую теорию газов ( КТГ)???
В ваших таблицах результат эксперимента - только давление на площадку весов и давление в ресивере (с не очень высокой точностью). Все остальное: скорость струи, плотность, температура - это домыслы. При этом скорость струи получена из расчета, в котором не фигурирует перепад давления между ресивером и атмосферой. Разве это не абсурд ?
Итак, рассмотрим альтернативный вариант расчета физических параметров выхлопной струи: Давление в ресивере Р2=200 000 Па, температура воздуха в ресивере Т2=300К. Плотность воздуха в ресивере р2=2,322 кг/куб.м. Проходное сечение отверстия S=0,0176625 кв.см = 1,76625 *10^-6 кв. м.
Давление атмосферы Р1=100 000 Па.
Если исходить из инженерной холодильной практики (холодильный цикл "выхлопа"), то плотность воздуха, вылетающего из отверстия, равна плотности воздуха в ресивере. То же самое относится к температуре (эффектом Джоуля-Томсона ввиду его малости в данном случае пренебрегаем), то есть температура струи Т1= 300 К. р2=р1= 2,322 кг/куб.м
Баланс энергии относительно вылетающей струи основывается на том предположении, что кинетическая энергия порции вылетающего воздуха должна быть равна работе компрессора по проталкиванию точно такой же порции воздуха (по массе) в ресивер.
Итоговая формула подобна формуле Торричелли: U = (2*(Р2-Р1)/р)^0.5
Итак, U = (2*(100000)/2,322)^0.5 = 293,5 м/сек. Вполне ожидаемая скорость вылета.
Считаем усилие на площадку весов: F = p*U^2* S = 2.322*293.5^2*1,76625 *10^-6 = 0,353 Н
В вашем эксперименте F = 0,334 Н
Разница в пределах точности эксперимента.
Но при этом не пришлось предполагать немыслимое падение давления в струе до 0,25 бар, ни падение плотности воздуха ниже атмосферного - до 0,441 кг/куб.м, ни невероятную скорость струи 490 м/сек.
Фактическими данными, кроме давления в ресивере и показаний весов от струи, является ещё диаметр отверстия. А вот остальное РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА согласно предложенной модели, а не "домыслы".
Перепад давления там есть!-См таб.рис.10, где второй столбик давления абсолютное, а первый (показания манометра)- это и есть перепад давления.
Ваш "выхлоп" с сохранением в струе плотности и давления газа в ресивере за счёт работы каких сил происходит? То есть в вашей струе внутренняя энергия газа не изменилась, но внезапно обрела кинетическую энергию! При том нефиговую такую энергию на скорости звука! По КТГ вы внезапнно удвоили общую энергию газа!
В ваших подтасовках вы забыли, что сила тяги струи не имеет двойки в знаменателе, так деления на эту двойку нет по закону Ньютона F=dm*v/dt=q*V^2. Именно про это и была вся стать про ЖРД, где обсуждалось отсутствие запирающего давления от скоростного напора в струе ЖРД (скоростной напор струи газов из КС равен Рv=0,64*Ркс), а тяга струи составляла 124% от давления в камере сгорания. см. рис. данные из учебника по ЖРД приведённые в моей статье про ЖРД.
Перепада давления нет в формуле определения скорости !
А у меня и нет двойки в знаменателе, есть двойка в указатели степени. А вот у вас двойка в знаменателе присутствует: "Скоростной напор равен: Pv =Vc^2*q2/2 "
Выхлоп воздуха из ресивера происходит за счет перепада давления между ресивером и окружающей средой. Чем больше этот перепад давления, тем больше сила выталкивания газа во внешнюю среду. Как рассчитывается энергетический баланс в отношении выхлопа газа из ресивера ?
Поскольку в ресивере всё время поддерживается неизменная температура и давление, то взамен вылетающей из ресивера порции воздуха в него должна быть доставлена точно такая же порция воздуха (по массе). Только в этом случае общая масса воздуха в ресивере останется неизменной.
Допустим, за какое-то короткое время из ресивера вылетела порция воздуха и точно такая же порция воздуха была "вдавлена" в объем ресивера из атмосферы.
Работа проталкивания данной порции воздуха зависит от его плотности и рассчитывается как произведение объема проталкиваемой порции воздуха на давление в ресивере: Апр = dV1*Рр. Когда процесс проталкивания происходит в условиях окружающей атмосферы, то часть работы проталкивания берет на себя атмосфера: Апр. атм = dV1*Ра.
При вылете порции воздуха из ресивера совершается работа вытеснения в окружающую среду, например, в атмосферу: Ав=dV2*Ра. Данная работа совершается против сил противодавления. В общем случае объем вытесняемой порции воздуха может не совпадать с объемом проталкиваемой порции (dV2 неравно dV1). Именно это предположил Сен-Венан при выводе своей формулы для скорости истечения газа.
Кстати, при истечении в вакуум, противодавление атмосферы отсутствует и работа вытеснения в окружающую среду равна нулю.
Разница между работой проталкивания и работой вытеснения в атмосферу идет на разгон вытесненной из ресивера порции газа. dV1*Рр - dV2*Ра = 0,5*dV2*р2*U^2, р2 - удельная плотность воздуха в среде.
Если предположить,что плотность порции воздуха, вылетающей из ресивера равна плотности воздуха в ресивере (р2=р1), то формула баланса энергии упростится: Рр - Ра = (р2*U^2)/2,
Отсюда скорость струи U = (2*(Рр - Ра)/р1)^0.5
После вылета из сопла порция воздуха тормозится и одновременно расширяется (адиабатно). При этом нагрев, вызванный торможением в точности компенсируется остыванием вследствие адиабатного расширения. Поэтому при стравливании воздуха из ресивера не происходит охлаждения заторможенного воздуха.
При этом никаких чудес с многократным падением давления в струе по отношению к давлению атмосферы не происходит, как не происходит и аномального падения плотности в струе многократно ниже атмосферной.
В мое модели скорость вылета связана со срабатыванием 1/3 внутренней энергии на разгон в молекулы в одном направлении. Перепад давления определяет только конечную плотность струи и поперечное давление в струе.
Я обсуждаю пересчёт из замеренной в эксперименте на весах СИЛЫ реакции опоры от струи газа из ресивера, а потому у меня формула импульса силы без двойки при пересчёте в скорость и плотность струи. Вы же привычно приравниваете скоростной напор к давлению в ресивере, хотя это равенство возможно только для несжимаемых жидкостей, а для газов это не работает. То есть Вы пытаетесь натянуть сову на глобус, но она у вас продолжает рваться.
Да-да...Только как это относится к поведению одиночной молекулы газа непосредственно в критическом сечении среза КС (ресивера)? Вас не удивляет, что никто не сводит баланса энергии по скорости, плотности и температуре газа в этой простой ситуации?...Продолжаете верить в СТГ не включая собственного инженерного здравомыслия?
Причём тут компрессор, если мы рассматриваем кусок трубы постоянного сечения с потоком газа на постоянной скорости с постоянной плотность непосредственно перед отверстием? При этом сам воздух в трубе давно забыл о компрессоре, который его запихал в трубу. Сам воздух не имеет при себе ничего кроме собственной тепловой энергии , выраженной в силах отталкивания от соседних молекул (это по СТГ).
В случае уже летящей длинной тонкой струи газа позади струи нет никакого давления, так как атмосфера давит сбоку, а не против полёта струи. Это непривычно, но именно так это работает.
В вакууме струя может бесконечно расширятся вбок, но вдоль струи расширение уже завершено после схода с кромок сопла. (см.п.5) Или вы думаете в вакууме после покидания сопла струю продолжит разгон относительно улетающей ракеты по собственной инициативе без опоры ни на что?
Опять у вас газ в отверстии сам работу не совершает? То есть вы ему прибавляете энергию неизвестно откуда? Генерируете энергию и закачиваете её в молекулы газа прямо посреди отверстия в ресивере? А в ЖРД у вас газ тоже не меняет своей плотности в критическом сечении КС, оставаясь столь же плотным и горячим как и в самой КС??
И опять у вас ГАЗ стал обладать свойствами несжимаемой ЖИДКОСТИ? Газ не может всю свою внутреннюю энергию температуры (P*V*z) перевести в кинетическую энергию при выходе из дырки в стенке ресивера!. Именно для дальнейшего перевода остатков внутренней энергии в прибавку скорости (приращение кинетической энергии) нужно расширяющееся сопло Лаваля.
После вылета у вас газ всё-таки расширяется!...То есть не вся энергия давления газа в ресивере перешла в кинетическую энергию струи газа в отверстие?
Обо что тормозит расширяющаяся струя в вакууме?
То есть заиндевевший редуктор давления на фото вас опять не убедил в наличии охлаждения газа при разгоне струи при дросселирование?
Может всё таки сведёте энергетический баланс для газа в покое в трубе (малой скоростью газа в трубе до отверстия можно пренебречь, если труба больше отверстия в 10 раз по диаметру и в 100 по площади) и после вылета из отверстия в вашей версии? После проведения этого расчёта сообщите мне за счёт какой энергии и каких сил разогнались до звука или сверхзвука молекулы в отверстие из ресивера?
Илья, понимаете какое дело, вы всё время путаете белое со сладким, а черное с кислым.
Уясните простые инженерные определения. Ресивер со сжатым воздухом - это сосуд, в котором поддерживается постоянное давление газа. На поддержание постоянного давления расходуется определенная энергия, часть которой преобразуется в кинетическую энергию струи, вылетающей из ресивера. Эту работу совершает компрессор в фазе проталкивания сжатого газа в ресивер.
Баллон - это сосуд, в котором давление воздуха падает, за счет убыли массы воздуха, уносимой струёй. Убыль воздушной массы неизбежно сопровождается падением давления в баллоне. Если пренебречь теплообменом сжатого воздуха со стенками сосуда, то этот процесс можно считать адиабатным (тогда связь между давлением и температурой определяется уравнением Пуассона). В этом случае сжатый воздух внутри баллона интенсивно охлаждается. Например, при падении давления вдвое температура воздуха снижается с 300К до 245К. Сжатый газ в баллоне теряет отдает свою энергию, отдавая её на разгон выхлопной струи.
Струя газа, вылетевшая в атмосферу тормозится и расширяется с падением давления и плотности. Расширение струи сопровождается совершением работы расширения против сил атмосферного давления (адиабатное охлаждение). Торможение вылетевшей струи сопровождается также генерированием тепла торможения. Баланс нагрева и охлаждения может быть равен нулю, а может и не быть.
Струя газа, вылетевшая в вакуум, не тормозится, но расширяется (падает давление и плотность), Поскольку нет противодавления, то нет и адиабатного охлаждения, но нет и выделения тепла при торможении - ведь оно отсутствует.
Почитайте про опыт Гей-Люссака о расширении газа в вакуум.
Я уже столько раз напарываюсь в диалоге с вами на очевидное незнание вами азов инженерной газодинамики, что мне уже сложно по второму и третьему кругу объяснять вам прописные истины. Почитайте академические советские учебники по теории поршневых компрессоров и по основам криогенной техники (газовые холодильные циклы). Лучшие учебники от преподавателей МВТУ им, Баумана.
Отвечать на очередные ваши вопросы у меня просто нет больше времени.
Возможно позднее, я пересчитаю несколько строчек из вашей таблицы по канонам современной газовой термодинамики (на основании модели Сен-Венана, о котором вам не доводилось слышать до начала нашей переписки). Кроме этого, я приведу вычисления по этим же строчкам в рамках моей расчетной модели. И покажу какие противоречия возникают в модели Сен-Венана, и как они могут быть разрешены в рамках моего расчетного подхода.
Запомните, пожалуйста, никого не волнует тот образ поведения газовых молекул, о котором вы так печетесь. Инженерам необходима такая расчетная модель, которая дружит со здравым смыслом и дает результаты, близкие к инженерной практике.
Не стоит корчить из себя большого ученого. Любая научная модель - это всего-лишь, очередное заблуждение.
Спокойной ночи !
С абзацем про компрессор согласен. Если вы идеально поддерживаете в ресивере давление, то в выходной трубе газ уже не знает о существование компрессора как такового, а потому можно рассматривать отдельный кусок трубы с постоянно и равномерно текущим газом к дросселирующему отверстию.
С абзацем про баллон тоже согласен. Если струя расходует сравнительно малую долю воздуха из баллона, то падение давление тоже мало и адиабатное расширение с понижением температуры также ничтожно мало при мизерном понижение давления. В реальном примере при краткосрочном открытии крана для взвешивания струи падение давления в ресивере составляло 0,1 бар за 2-3 секунды, что вообще можно не учитывать в масштабе погрешности измерения.
Согласен и с третьим абзацем про торможение и расширение. Правда , могут быть и другие варианты, так перерасширенная струя тормозится с увеличением плотности, а недорасширеннная струя в вакууме вообще не тормозится при постоянном снижением плотности до нуля (до окружающего вакуума). При этом вы лукаво обошли момент непосредственного пересечения молекулами газа критического сечения отверстия, где по текущим теориям ЖРД газ должен достигнуть строг скорости звука.
А вот тут вообще у вас интересно про вакуум! То есть у вас нет охлаждения при расширении газа? А куда же девается внутренняя энергия молекул? За счёт каких сил идёт расширение?
Читал я бауманские учебники, например по ЖРД и Аэродинамике. После их чтения пришлось разрабатывать свою СТГ, а затем писать свои статьи, в том числе на Хабр. В этих учебниках было правильным только про конкретные железки, а теория была чистым замшелым враньём столетней давности от Жуковского и Резерфорда.
С удовольствием посмотрю ваши расчёты по моим исходным данным. Жду с нетерпением!
Людей очень даже волнует ПОНИМАНИЕ происходящего при физических явлениях! Тому подтверждение 111к просмотров моей статьи про "Подъёмную силу крыла без уравнения Бернулли" за 5 последних лет (1,5к в месяц стабильно). Как и что считается по справочникам я сам прекрасно знаю, жаль только эти расчёты с реальностью часто не сходятся.
Да я и не "корчу учёного", так как мне за должность в НИИ или на Кафедре не платят, а статьи на Хабре- это свободный выплеск альтернативной версии, которую в академические журналы никто не пустит.
Если новая модель способна ответить на старые неотвеченные вопросы, то надо принимать к рассмотрению новую модель, а не безоглядно защищать старую неадекватную модель, вычитанную но из "общепризнанного" учебника вашей юности.
В МВТУ нам читал лекции по гидравлике уникальный преподаватель - Игорь Васильевич Матвеев. Один из главных его принципов: "Знание скрыть можно, а вот незнание скрыть нельзя". У него на экзаменах можно было пользоваться любыми шпаргалками, учебниками, задачниками с решениями примеров, но это все не помогало скрыть незнание...
В п. 1. Рассматривая идеальный ресивер, вы не поняли главного - для поддержания постоянного давления, компрессор должен непрерывно совершать работу для компенсации потери порции энергии, покинувшей ресивер вместе с порцией газа.
В теории газовых компрессоров данная работа получила наименование "работа проталкивания". Численно она равна произведению объема проталкиваемой в ресивер порции газа на величину давления в ресивере (dАпр=dV*Pp).
Работа проталкивания превышает ту порцию кинетической энергии, которой обладает порция газа, вылетевшая из ресивера. А вы умудряетесь в балансе энергий приравнивать работу проталкивания нулю.
В п. 2. Рассматривая стравливание газа из баллона, вы с упорством повторяете ту же ошибку. Вы с легкостью пренебрегаете убылью внутренней энергии газа в баллоне, не сопоставив её с кинетической энергией малой порции газа, вылетевшей из баллона. И вам невдомек, что убыль внутренней энергии в данном примере сопоставима с кинетической энергией малой порции газа, вылетевшей из баллона.
Я уверен, что вы изучали в своём ВУЗе дифференциальное исчисление и наверняка знакомы с конечно-разностными методами расчета динамических процессов. Так что же вы тут позволяете себе откровенные ляпы.
Как обещал, я выполню расчеты примеров истечения воздуха по Сен-Венану применительно к параметрам вашей установки. Но хочу заранее уточнить, вы свои расчеты выполняли "на руках" или в таблицах EXcel ? В вашей таблице обнаруживаются явные нестыковки с теми формулами, на которые вы опираетесь в тексте статьи. Рекомендую проверить...
P.S. Самое слабое место в вашей методике расчета скорости струи в том, что вы принимаете во внимание только температурный потенциал, игнорируя потенциал давления. Отсюда у вас скорость вылетающей струи воздуха одинакова при любом избыточном давлении в ресивере, вплоть до отсутствия избыточного давления.
То есть в рамках газового процесса тепловая энергия газа преобразуется у вас в механическую (кинетическую) энергию струи без наличия внешнего "холодильника" и без наличия первоначальной разницы потенциалов давления. А как быть с теоремой Карно, которая прямо запрещает такой финт применительно к газовым процессам ?
Я давно вам уже объясняю, что если при постоянном давлении в установившемся движении потока рассматривать последние 50мм трубы Ф 20мм перед отверстием Ф1,5мм, то происходящее с газом при дросселирование можно объяснять только с точки зрения поведения газовых молекул непосредственно в радиусе десятка диаметров отверстия. Никакой роли отдалённое устройство для создания давления в трубе роли уже не играет! Перепад давления по трубе Ф20мм в 20мм от отверстия и в 50мм от дросельного отверстия инструментально даже невозможно померять!
См.п.1.
Присылайте ваши расчёты- обсудим.
Потенциал давления- это механическая часть реализации внутренней энергии. Температура- это просто шкала для определения разницы теплового потенциала разных систем.
У всех она одинакова начиная с некого отношения Р2/Р1, Так и в учебнике "Вакуумная техника" написано . см. новую статью https://habr.com/ru/articles/809843/
Чтобы что-то разогнать нужен перепад давлений или разница сил, что в приложении к одной молекуле уже тождественно. Причём тут холодильник и Карно?
Прежде чем переходить к расчетам истечения струи по Сен-Венану, давайте проанализируем результаты расчетов в вашей таблице (рис 10).
Реально измеренными параметрами мы можем считать давление воздуха в ресивере (Р1), температура воздуха в ресивере (Т1), площадь сечения проходного отверстия (S), сила давления струи на площадку весов.
Далее вы принимаете тепловую скорость молекул за скорость вылета струи из ресивера при любом перепаде давления (U = 490 м/сек). При 300 К эта скорость должна быть немного выше, но это не так уж принципиально. Принципиально то, что вы на полном серьёзе считаете, что скорость выхлопной струи равна скорости свободного пробега молекул.
И вас не смущает, что снаружи ресивера имеется воздушная атмосфера с такой же температурой 300 К и с такой же тепловой скоростью молекул, которые по какой-то неведомой причине не хотят залетать в ресивер через отверстие.
С помощью электронных весов (с необъявленной вами точностью) вы замеряете давление на площадку весов (Fr). Для проверки можно рассчитать значение силы давления струи (F) на площадку весов, умножая плотность р2 на квадрат скорости струи U и на площадь сечения струи.
По тексту статьи рассчитанная таким образом сила давления струи (F) должна совпадать с результатами показания весов (Fr). Но. не тут-то было. Расчетное значение силы гораздо меньше замеренного с помощью весов значения: F < Fr.
В приведенной здесь таблице синим цветов выделены расчетные данные, а красным цветом - результаты весовых замеров. Расхождение колеблется от 1,79 раза до 2,65 раза.
Хотелось бы понять, в чем тут дело ?
Далее вы вычисляете давление в струе (Р2*), на основании уже известной температуры Т2 = 200 К, которая почему-то одинакова для всех перепадов давления. Плотность воздуха в струе уже была подсчитана. Осталось подставить в формулу P2 = p2*R*T2 соответствующие значения.
Но и тут что-то не так. В шестом столбце - корректный расчет Р2, а в седьмом столбце результаты расчета автора статьи (выделено красным цветом). Откуда такое большое расхождение ?
Кстати, когда вы выполняете инженерные расчеты, а не химические, проще использовать массовое значение газовой постоянной для воздуха: R = 287,05 Дж/(кг*К).
А что вас смущает в истечение струи с одинаковой температурой, но с большим давлением в ресивере?...Если вы по КТГ, то просто из ресивера вылетают молекулы в зазоры между молекулами газа снаружи. Если по СТГ, то плтонвй газ просто оттесняет менее плотный га снаружи.
Точность бытовых цифровых весов +-1гр
В расчёте плотность газов в струе получается непосредственно из Fт на весах и исходно директивно заданной скорости 490м/с, что равно тепловой скорости по КТГ. Тут нет и не может быть никаких расхождений.
По температуре Т=200 и отношения плотности V1/V2=q2/q1 можно определить поперечное давление в струе. по формуле PV=RT
Давление вдоль струи не совпадает с давлением поперёк. Так давление вдоль струи при дросселирование равно нулю.
Мне с 8,31 и 0,029кг/моль для воздуха проще
"нет и не может быть никаких расхождений"
Для Р1 = 200 000 Па из вашей таблицы : плотность q2 = 0.441 кг/м^3, Vc = 490 м/сек, S = 1,76625/10^6
F = Vc^2 * q2 * S = 0, 1817 Н (Ньютона) А на весах замерено 0,33 Н.
И ещё большее расхождение во всех остальных строчках таблицы !!!
Как это все понимать ?
Илья, ну наконец-то адекватная реакция на замечания !
Часть явных нестыковок с физической реальностью устранена. Но этого мало. Вот вы критикуете академическую газодинамику за надуманные постулаты, которые никто не удосужился проверить на стендах. И это правильная позиция. Однако, это не дает вам право взамен чужих "коней в вакууме" заселять зоосад своими "конями в вакууме", созданными вашим богатым творческим воображением.
Для формирования адекватной газодинамической картины вам недостает объективных данных. Сила давления газовой струи на площадку весов - это хороший объективный параметр. Вам за это полагается медаль! Проблема лишь в том, что вы имеете дело с составным параметром (F = S*p*U^2), который не дает вам прямой информации о скорости и о плотности струи.
Нужен хотя бы еще один параметр, который позволит объективно судить и о скорости и о плотности газа. Ваша гипотеза о скорости струи, равной скорости теплового движения молекул - типичный "конь в вакууме".
Я признаю, что непосредственное измерение скорости тонкой газовой струи - сложная проблема. То же самое можно сказать и о плотности газа. Но можно пойти на хитрость.
Если научиться измерять массовый расход газа из ресивера, то в дополнение к уже имеющемуся "уравнению" - (F = S*p*U^2), добавится второе "уравнение" - (G = S*p*U).
Два уравнения при двух неизвестных решают задачу однозначного определения скорости струи: U = F/G. Далее легко определяется плотность газа в струе: p = G/(S*U).
Осталось найти способ простого измерения расход газа из ресивера. Я лично не знаю такого простого способа, но я знаю простой способ измерения расхода газа из баллона.
Если известен объем баллона, давление газа в баллоне и его температура, то на основании P1*V=m1*R*T, можно объективно судить о массе газа в баллоне. После короткого (1000мсек) стравливания газа из баллона и выравнивания температуры газа с температурой стенок баллона, можно точно рассчитать оставшуюся в баллоне массу газа через P2*V=m2RT. Разница этих двух масс дает нам объективную информацию о расходе газа.
Вот тогда можно будет реально избавиться, как от чужих, так и от своих "коней в вакууме".
Именно про это я и написал Часть-2
https://habr.com/ru/articles/809843/
Там учебник "Вакуумная техника" как раз заточен на массовый расход газа при дросселирование на заданный дР без определения скоростей и температур струи в отверстие.
Главный вопрос теории истечения газа - это точное определение давления и плотности газа на срезе сопла. Незнание этого параметра лишает нас возможности адекватно составить баланс энергий.
До Сен-Венана на этот вопрос отвечали однозначно - давление на выходе из сопла равно давлению "приёмника". Другими словами, давление газа в выхлопной струе понижается до давления в той области, куда происходит истечение. Даниил Бернулли имел точно такую же точку зрения, применительно к сжимаемой и несжимаемой жидкости.
Но, если истечение газа происходит в вакуум, то тогда давление газа в струе должно стать равным нулю и плотность газа также окажется равной нулю. Стало быть, из сосуда со сжатым газом в окружающий его вакуум не сможет вытечь ни грама газа.
Получается явный парадокс.
Сен-Венан, как ему казалось, нашёл выход из этого парадокса.
Он предположил, что давление газа на срезе сопла падает не до давления "приёмника", а до такого давления, при котором весовой расход газа через сопло является максимальным (условие экстремума).
Он вообразил себе, что природа настолько мудра, что обеспечивает максимальный расход газа при его истечении через сопло.
Сен-Венан ничего не говорил про звуковой барьер истечения. Это уже потом его представление о критическом перепаде связали со звуковым барьером.
Формулу Сен-Венана можно применять корректно, только с учётом введённого им понятия о критическом отношении давления:
Ркр/Рб = [2/(k–1)]k/(k–1) (при k = 1,4 Ркр/Рб = ψ*= 0,5283).
Сравнительная таблица результатов расчета истечения воздуха из отверстия.
Р0 -давление в ресивере, Т0 – температура в ресивере, r0 - плотность воздуха в ресивере, Р1- давление «приемника» 100000 Па,
r1- плотность воздуха в струе, Ркр – давление в струе, Tкр – температура струи, U – скорость струи, C – скорость звука при Т0,
S – сечение выходного отверстия, F – сила давления струи на площадку, G – массовый расход воздуха. N – мощность струи
Фиолетовый цвет - по И. Минину Красный цвет - по Сен-Венану
Советую обратить внимание на более чем двухкратное превышение мощности струи в сравнении с расчетной моделью Сен-Венана. Такую разницу трудно не заметить инженерам-практикам. Нужны весомые доказательства, Одного скоростного напора явно недостаточно.
Отличная табличка!...Если учесть, что столбик F фиолетовым- это мои экспериментальные данные, то надо сильно напрягаться не мне, а теоретикам и практикам строительства ЖРД. Разница в мощности действительно разительна! Это отражается в температуре струи, но её катастрофически трудно на ЖРД замерять, так как она падает практически МГНОВЕННО на самом узком сечение выхода из КС ЖРД, то есть в критическом сечение.
Сен-Венан не виноват, он говорил про расходы газа при истечение в отверстие, а не про силу тяги струи, да и умер он уже давно. Разницу мощности в критическом сечение заметить очень трудно, так как после такого "замечания" можно и тёплого кресла лишится. А на общий результат испытаний ЖРД баланс тяги по отдельным его составляющим вообще не влияет.
Моя фамилия Монин
Илья Монин, прошу извинить за ошибку в фамилии.
Беда в том, что большинство ваших предположений о параметрах воздушной струи (давление, плотность, температура) не имеют экспериментального подтверждения. Вы их "предполагаете", а не измеряете. При этом основные предположения явно противоречат практике, например скорость вылета воздушной струи у вас не зависит от перепада давления между ресивером и атмосферой. Явно алогичным представляется и одинаковое понижение температуры струи на 100 градусов при любых перепадах давления.
Ещё более сомнительным является очень большое превышение предполагаемой вами скорости струи (490 м/сек) над скоростью звука в воздухе при 200 К - 284 м/сек.
Пока вы не получите на своём стенде экспериментальные данные о температуре струи или данные о массовом расходе воздуха, все ваши предположения мало чего стоят.
Кстати, ваша гипотеза о разгоне газовой струи исключительно за счет тепловой энергии (энтальпии) самой струи полностью совпадает с гипотезой Сен-Венана, в её сегодняшнем понимании (газ в сопле разгоняется за счет убыли энтальпии). Но если в расчетах Сен-Венана прирост кинетической энергии струи действительно совпадает с убылью энтальпии, то в ваших таблицах прирост удельной кинетической энергии (в пересчете на килограмм массы) составляет 120 050 Дж, а убыль энтальпии dh= Cp*dT = 100 000 Дж. Откуда взялись "лишние" 20 050 Дж ?, и кто является их источником ?
Хорошо бы ещё исключить эжекционные эффекты на поверхности площадки весов, установив на весы слой пористого материала, например, рыхлого войлока толщиной 10-20 мм.
Да, я предполагаю. Из этих моих предположений, а ткже из набора чужих и своих фактических данных по тяге струи я прихожу к вполне схожим результатам. Причём по чужим данным результат куда ярче, чем в моих исходных предположениях. Так подсчёт по методике "вакуумщиков" даёт вместо 490м/с по моим "предположениям" аж 590-650м/с по ИХ расчётным формулам длярасхода газа при дросселировании. Мне ИМ верить?
Ошибочно мерять скорость звука для струи на скорости звука с неравновесной ещё плотность по направлениям.
Мои предположения стоят ровно того, чтобы экспериментаторы в государственных лабораториях могли их экспериментально подтвердить или опровергнуть. Пока же у них вообще нет никакой теории газа, так как КТГ за теорию никак не проходит.
Погрешность в 20% по энергии- это ещё мелочи! По КТГ погрешность в расчёте энергии газа аж 300% !!! (см. мою статью про ЖРД)
Не уверен, что добавление пористого материала на весах что-то даст.
Как об стенку горох...
Какие такие экспериментаторы в государственных лабораториях ?
Если у вас есть идеи усовершенствования инженерной расчетной модели истечения газа, то вперед с экспериментальными доказательствами.
Никто не будет менять не совсем адекватную энтальпийную модель на совсем уже неадекватную. Фантазии про истечении из отверстие с двухкратным превышением скорости звука и про охлаждение струи на 100 градусов при любом перепаде давления - это тяжелый неадекват.
Вы на каждом шагу демонстрируете дилетанский подход, в том числе и в отношении "вакуумных" истечений. От скуки на все руки....
Вы на одном вопросе сконцентрируйтесь и вникните в суть дела, и слезайте с ходулей поскорее.
Гос лаборатории чем занимаются? Или проверка результатов экспериментов в рамках НАУЧНЫХ моделей не их задача? Мне лбом пробивать бетонную стену РАН?..Меня уже послала кафедра аэродинамики Бауманки с изогнутыми течениями, хотя про них пишется в половине их же учебника, но боятся связать концы с концами, чтобы не подмочить лавры Жуковского и обесполезить уравнение Навье-Стокса (реально бесполезное и так по мнению самих же аэродинамиков)
Я всего лишь ткнул носом в ЗИЯЮЩИЕ НЕСТЫКОВКИ в рамках одного учебника (статья по ЖРД) и в рамках второго учебника (Дросселирование.Часть 2). Кое-какие ошибки в моих вычислениях (по статье про ресивер с дыркой.Дросселирование Часть-1) мы с вами нашли, но они никак не повлияли на указанные мной исходное противоречие в развиваемой тяги струи и давления в ресивере (инструментальный факт) к расчётным параметрам плотности и скорости струи ( значения по учебнику противоречат здравому смыслу) в случае применения к расчёту динамики струи газов элементарного закона Ньютона F=dm*V/dt
Температура и скорость- это всего лишь взаимосвязанные параметры в одной формуле. Если скорость должна быть выше для получения необходимой тяги, то за растущей скоростью следует соответствующее падение температуры.
Кстати, а на сколько должна охлаждаться струя при истечении с привычной скоростью звука?...Или она без охлаждения истекает на такой скорости просто "по-привычке"?..Кто-то померил до меня эту температуру?...Где можно об этой температуре узнать в академических учебниках?
Профессионалы построили Титаник, ковчег построил дилетант. Это к вопросу о дилетантизме. А тут ещё есть фактор: я вообще-то я приличный вуз закончил, и научная степень у меня имеется.
Про ходули не понял. Это вы про что?
Вставать на ходули - это значит искусственно преувеличивать малозначимый фактор или опираться на что-то неестественное, неосновательное.
В вашем случае "ходульным" является способ вычисления скорости струи на основании температуры газа в сосуде. Вполне очевидно, что причиной разгона газа в выхлопной струе является перепад давления. Именно разница давлений является той движущей силой, которая приводит газ в движение. Вы же умудрились исключить этот фактор при определении скорости струи (смотрите вашу таблицу). Разумеется, при повышении температуры скорость потока газа растет, но это не значит, что температура может рассматриваться как самостоятельный потенциал переноса. Соедините два сосуда, в которых газ имеет разную температуру и никакой серьезной струи вы не обнаружите.
Вы не правы в своем убеждении об однозначной связи температуры и давления газа. Понижение температуры газа наступает только при условии совершения газом работы. Именно этот момент демонстрирует опыт Гей-Люссака по расширении воздуха в пустоту.
В современной (энтальпийной) модели истечения газа разгон и торможение газового потока объясняются преобразованием внутренней (тепловой) энергии газа в кинетическую энергию. Так при истечении воздуха из баллона в атмосферу с перепадом давления более одного бара струя воздуха должна охлаждаться на 50 градусов (с 300К до 250К). На мой взгляд - это ошибочная и экспериментально неподтвержденная гипотеза. Не случайно в криогенной литературе нигде не упоминается такого рода холодильный эффект. Что же касается эффекта Джоуля-Томсона, то он заметно проявляется только при температурах газа, близких к температуре конденсации, что вы и наблюдаете при дросселировании пропано-бутановой смеси газов. При дросселировании воздуха при температуре в районе 300 К холодильный эффект дросселирования едва заметен (0,25 К на перепад давления в 1 бар).
В этом легко убедиться, замерив температуру сопла, через которое стравливается воздух. Вы это можете сделать на своем стенде, поддерживая постоянное давление в ресивере.
Если же вы будете стравливать воздух из баллона, не добавляя в него сжатый воздух из компрессора, то обнаружите ярко выраженное охлаждение вылетающей струи по мере падения давления воздуха в баллоне. Воздух, находящийся в баллоне, совершает работу по разгону струи и именно по этой причине охлаждается. Но на всём протяжении стравливания температура воздуха в струе и внутри баллона остаются одинаковыми. На этом эффекте основан холодильный цикл, именуемый "выхлопом".
В газовой термодинамике существуют постулаты, имеющие чисто теоретической обоснование. Модель истечения газа по Сен-Венану - один из таких канонов.
Но наивно предполагать, что сотрудники академических лабораторий все хором бросятся проверять сомнительные постулаты из-за чьих-то критических статей. Только реальная практическая польза в области прикладных инженерных технологий может заставить специалистов прислушаться к обоснованной критике.
Ок. С вашими "ходулями" разобрались.
Давать оценку "ходульности" каких- то моих аргументов из собственного субъективного "мнения"- это уже ваши Ходули...Слезайте с Ходуль!....)))
Приводит в движение молекулы именно разница давлений!-Святые слова!...Подписываюсь! Вот только надо уточнить, что разница давлений присутствует по разным сторонам отдельной молекулы, так как именно отдельная молекула как физический объект с массой приводится в движение этой разницей "давлений" относительно её одной.
Температура никого никуда не несёт - это верно. Но температура является внешней регистрируемой характеристикой для внутренних межмолекулярных сил отталкивания молекул друг от друга в газе.
Температура с давлением связана через формулу Менделеева-Клапейрона, там ещё и количество вещества с занимаемым объемом присутствуют.
Температуру ещё теплообменом понизить можно без совершения работы.
То есть вы возражаете, что перевод потенциальной энергии (давления и температура) в кинетическую идут без изменения внутренней энергии? То есть прирост кинетической энергии не связан со снижением потенциальной энергии: давления и температуры?
На эффекте понижения температуры струи при разгоне работают вихревые трубки Ранка-Хилша и системы с охлаждением сверхзвуковых сопел при дросселирование сжатого газа (см. мою статью про ВТР, где приведены картинки и ссылки на диссертацию по этой теме из лаборатории РАН РФ под редакцией Академика РАН)
Да, сопла реально охлаждаются!!!. см фото. заиндевелого редуктора давления.
Выхлоп охлаждается из-за перевода потенциальной энергии давления в кинетическую энергию с адекватным пропорциональным понижением температуры в струе газа. Ресивера может вообще не быть, а струя из отверстия в любом случае охлаждается.
Да, сотрудникам лабораторий РАН плевать на любые замечания, кроме замечаний их персонального Академика, распределяющего бюджеты на исследования и зарплаты. Но это не повод отказаться от собственного мнения на протекание физических процессов и устройство физического мира как такового.
Дросселирование воздуха. Истечение воздушной струи из ресивера в атмосферу со сверхзвуковой скоростью