Еще бытовая задача - из окна медленой межзвездной баржи на скорости 50000 км/с ( около 0.15с) выбросили старый ботинок от скафандра массой 2 кг. Что надо будет нарисовать на карте планеты попадания (под углами 90..60 градусов к поверхности): 1. новое озеро 2. новый залив 3. новое море 4. новый океан.
Че-то диапазон скоростей ударов очень малый. Примерно минимальный 10 км/с. Реальный диапазон скоростей камней и ударов минимум 10..500 км/с т.к. даже просто налететь вместе с галактикой на (брошеный во вселеной) не_подвижный камень это уже около 500 км/с. А если камень еще и бросили или ускорили чем- там и больше 1000 км/с встречных скоростей может быть весьма просто. Еще пичальнее налететь на чей-нить звездолет (выброшеный кусок мусора со звездолета) на смешных 100 000 км/с - всего треть скорости света. Ну и картинка на рис.9 очень далека от реальности т.к. толщина атмосферы терпимо плотной всего окло 3..5 километров и относительно показаного размера камня там все жаркое будет только в условной зоне контакта. Остальное будет темное и пичальное. Также как оно летело до планеты (парсеки и мегапарсеки). Никаких следов пролета нарисованых типа на предыдущей дороге пролета камня нету возможности быть иначе бы оно с такими следами на прошлых (парсеках) пролета все бы было уже стерто об (пустоту) космоса. Светлый разлет типа бабахинга идет уже после влета всего камня в габарит планеты - когда там уже все прогрето и закипячено. Ну и время протыканий жалких 5 км относительно плотной атмосферы на скорости примерно перпендикулярного подлета 100..500+ км/с будут уже милисекунды чтобы там что-то успело вспыхнуть заметно на поверхности. Все остальное время камень летит примерно в пустоте и светит только отраженым. Никаких эпичных киношных светло взрывных подлетов на секунды показа нету.
Есть подозрения при установке форсунки достаточно близко от крана-вентиля-задвижки (для попытки регулировки режима по давлению-потоку) дросселированием этой задвижкой - там уже после прохождения задвижки лютое и случайное количество турбулентности. А насосик очень часто могут захотеть поставить рядом с каким-нить краном чтобы можно было (отдельно) включать-выключать-откручивать на ремонт или прочистку засраного грязью сопла и др. Хорошо когда там кран шаровый с очень гладкой симуляцией трубы без ступеней. А когда там какой-нить вентиль чугуневый с поворотом потока много раз - там все весьма нарушено по ровному движению воды в цилиндрической трубе. В более правильном честном стенде для лабораторного снятия характеристик от давления-расхода скорее надо крутить давление-расход весьма далеко по трубе от сопла чтобы всякие лишние шевеления получше затухали и может еще ставить спрямители потока (сколько-то штук). Тут при тесте по давлению с вибро насосом выходит регулировать давление в приличных пределах около 0.5..4+ бар просто регулировкой напряжения на вибронасосе где-то от 100 до 220+ в. А после вибронасоса стоит большой бак с воздушной подушкой для сглаживания пульсаций вибронасоса еще.
Там также указано про раздробление струи жижи для смешения с откачиваемой средой. И раздробление происходит во всем диапазоне давлений хотя бы от 1 до 0.01 бар в пространстве полета струи - потому раздробление происходит скорее больше на основании внутрених процессов в летящей в почти свободном пространстве сплошной струе жижи. Ну и далее также второй важный процесс это обратное слипание капель струи в сплошную жижу с захвачеными пузырями откачиваемого не_конденсируемого газа ближе к выхлопу из камеры смешения. Т.е. два простых механических макро процесса там вполне описаны первый это саморазделение летящей струи жижи сначала на разделенные макрокапли для захвата порций откачиваемой среды и второй процесс это самослипание макро капель в жижу с пузырями для продвижения захваченых порций газа к выхлопу. Без перехода на молекулярный уровень. В ртутно-капельном насосе все примерно также но там капли поштучно идут из капельницы сверху вниз и захватывают порции откачиваемого газа запиранием новой каплей в выхлопной трубе над пониженым уровнем уже утекшей вниз ртути. Тут выходит динамические жидкостно-поршневые насосики просто. При этом жижа работает и поршнем и уплотнением от обратного потока сжатого газа. Конечно там же намеки про полезность камеры смешения в 40+ калибров для жидкостно-газовых смесителей - но практически и чуть больше 10 калибров тоже работает нормально и сверлить такое быстрее и подходят удлиненные сверла чуть длинее стандартных - где-то в 1.5 раза длинее стандартных. Вместо длинных в 2х и более. В части конструкций можно делать камеру смешения и на стандартных трубах относительно точных по внутреннему диаметру.
В статью вообще полезно добавть картинку ртутно-капельного насоса т.к. он тоже жидкостно-газовый и его можно гонять и на воде - но там длина трубы гравитационного сжатия до 1 бар будет около 12 метров на воде вместо 1 метра на ртути. Ну и мин давление будет определено давлением насыщеных паров воды вместо насыщеных паров ртути. Там уже с начала по одной капле останки населения смогут понять принцип работы жидкого поршня и потом перенести этот принцип на работу более многокапельных версий. Также будет понятна безсмысленость дросселирования входного сечения откачиваемого газа на входе в камеру смешения или камеру запирания вполне макро порции газа в кубические милиметры размера очередной каплей.
низконапорнасть кольцевой струи обеспечивается возможностью устройства отверстия для воздуха очень малого диаметра при малых расходах воздуха (1л за 6 минут = 1/6=0,15л/мин).
В тоже время вода расходуется с интенсивностью около 10л/мин, что делает расход воды в 60 раз больше по объёму, чем отсасываемый воздух при вакуумирование сосуда.
"
Откачка из объема при постоянной объемной скорости это процесс с описанием дифференциальным уравнением и так делить плохо. Там формула с логарифмом будет в решении - если 1 литр за 6 минут с 1 до около 0.02 бар это производительность (средняя) откачки около 1.3 л/мин. За первую минуту высосет до примерно 0.3 бара. При сливе 10л/мин отношение расходов плоховатое - около 1.3/10=0.13. Но это стекляшки по представлениям о науке копируют уже больше века и для лабораторий и таких хватает. Стекляшки полезно показывать ученикам в музее для сравнения с достижениями более поздней цивилизации с отношением расходов порядка 1 и более (зависит еще от давления рабочей среды).
Реальный расход при около 2.5..3 бар у стекляшек вроде ближе к 4 л/мин - потому отношение получше - около 0.3.
"заявление +333 Па " - физический смысл достаточно простой - производительность такой откачной системы при приближении к давлению насыщеных паров рабочей жижи будет падать примерно к 0 (л/с). Потому чтобы по требованиям госта замерить разумно реальное время откачки банки на 1 литр до установленого в таблице давления (6 минут) - его надо брать чуть больше давления насыщеных паров рабочей жижи. Вот реальные тестеры таких стекляшек выбрали постоянную добавку +333 (в диапазоне реальных температур воды при использовании таких устройств) чтобы написать более простой и понятный гост. Практически можно было бы выбрать динамическую добавку где-нить +20..50 процентов от давления насыщеных паров рабочей жижи - но ее было бы сложнее считать (во времена написания госта калькуляторы были редкими).
Сейчас в 2024 были идеи если останки цивилизации дохнут на чуть меньшей чем возможно скорости уже могут быть программы по моделированию истечения жижи из форсунки. Или даже по работе форсунки с камерой смешения. Но для случая отгружаемого покупателю отдельного мелкого изделия есть еще заметная проблема - если основная часть турбулентности потока до выхода в свободное пространство заложена турбулизатором в конструкции изделия - тогда изделие скорее менее критично к уже наличной (и не_известной) турбулентности входной жижи до входного интерфейса в устройство. Но с существенными турбулизаторами работают форсунки на расходы где-то меньше 500 л/ч (при давлениях порядка 2.5 и более бар над атмосферой). А вот системы с расходами где-то от 1000 л/ч и более уже работают без особо заметных турбулизаторов и могут быть более чувствительны к наличной турбулентности во входном потоке. И это уже нету возможности заложить даже в математическую модель для расчетов. И закладывать в модель для расчетов абсолютно ровный поток на входе в систему тоже мало разумно. Ставить на входе еще и достаточно сложный (дорогой) спрямитель потока перед блоком форсунки будет еще удорожать товар и ухудшать позицию продавца на рынке. Потому надежнее отгружать уже готовые откачные установки как и делают часть производителей где водоструйник подключен к фиксированому питательному насосу внутри и все протестировано на стороне производителя. Тут даже иногда спрашивают сделать замену водоструйных узлов вместо сгнивших от коррозии в таких установках - так надо сразу указывать на возможные проблемы с совместимостью если пробовать заменить даже просто похожими по производительности и минимальному требуемому давлению рабочей среды. Выходит хозяину установки проще устроить обмер заводского насосика (его останков) и пробовать заказывать максимально аналогичное на каких-нить производствах чтобы с большей гарантией все заработало в установке с каким-то известным питательным насосом. Т.к. там обычно заявлены весьма высокие параметры качества (отношение откачки к расходу рабочей среды и к потребляемой мощности питательным насосом) и характеристика насосика весьма резко меняет себя около предельных режимов. Потому может быть на заводике по сборке установок просто из партии изготовленых смесителей также отбирают лучшие или хотя бы дающие требуемую производительность и минимальное давление докачки (коэффициент сжатия) в каждом экземпляре собраной установки (с учетом питательного насоса и всего тракта подачи на вход смесителя). В типовой серии внешне одинаково изготовленых смесителей типовой разброс по производительности где-то в 50 процентов обычное дело. С минимальным требуемым давлением для коэффициента сжатия около 100 обычно стабильность существено получше. Поэтому в гост на стекляные тоже ограничена только минимально достаточная производительность и максимальная может быть заметно больше. Это уже надо сидеть с коробкой серийных стекляшек и выбирать себе самый лучший если есть возможность.
На первой картинке на рис.58 показан вполне простой и рабочий вариант. Его можно еще упростить до одной входной боковой дырки в сечение входного порта. Угол расхождения струи из форсунки обычно достаточно мал и нету забрызгивания каплями и дальней открытой точки входа камеры смешения (при калибре входного порта даже чуть больше калибра камеры смешения). Тогда весь водоструйный насос (для части расходов без потребности в турбулизаторе перед форсункой) это тройник-смеситель просверленый 3 разными сверлами в куске материи. Все остальное это уже нужные потребителю интерфейсы для подачи рабочей жижи и откачиваемой среды. Могут быть внутренними резьбами во входных дырках - или сваркой-склейкой-фланцами на прокладках и др. Основной захват каплями откачиваемого газа происходит заметно дальше первого и даже второго калибра камеры смешения потому делать особо мелкое сечение от порта входа откачиваемого газа мало смысла и даже вредно для производительности в конденсационном режиме. Потому хватает просто боковой дырки во вход камеры смешения - где-то как показано на цветной картинке под рис.58.
Описание работы струйных аппаратов делали в более инженерных книжках. Учебники из всяких вузов вообще и не_должны давать полное описание для разработки и изготовления устройств. Они просто знакомят учащихся с магией официальной науки чтобы учащиеся меньше верили в магию от других колдунов. Т.е. в учебнике достаточно уверено описать существование технического устройства и все. Кому надо понимать чтобы разрабатывать и делать уже идет *в библиотеку* и там ищет книжки от практиков. Про работу и процессы в камере смешения в одном из вариантов водоструйных насосов можно почитать в Соколов Е. Я. Зингер Н. М. С 59 Струйные аппараты.—3-е изд., перераб.—М:. Энергоатомиздат, 1989.
Да их делают примерно в каждой приличной деревне. И в разных деревнях похоже разное представление о физике работы и разное устройство. Даже среди типовых стеклянных из 20 века есть существенно разные по устройству - с малым зазором в тракта откачиваемой среды и с побольше. И также похоже с прогрессом науки в середине вспышки цивилизации где-то в 195х..197х были разработаны более производительные версии без дросселирования потока откачиваемой среды и с простой цилиндрической камерой смешения. У водоструйного насоса также есть две производительности - по конденсируемым веществам и по не_конденсируемым. С не_конденсируемыми все просто - их только сжимает от входного давления до выходного и выбрасывает на выхлоп. У приличных дизайнов производительность объемная по не_конденсируемым веществам примерно 1:1 с расходом рабочей среды. А вот с конденсируемыми (и растворяемыми) веществами при температуре рабочей среды все еще сильно лучше - там производительность может быть в десятки раз больше и ограничена примерно скоростью звука в паре откачиваемого вещества во входном сечении в камеру смешения. Потому версии насосиков с сильно задросселированым сечением по порту откачки (как у типовых стеклянных начала 20 века и ранее) имеют также и проваленую производительность по конденсируемым веществам. Для конденсируемых веществ струйный смеситель работает скорее в режиме динамического конденсатора и нету потребности в сжатии пара до давления выхлопа. Т.к. при контакте пара с холодной водой он действительно безконечно налипает на капли воды и сжатие захваченых раздробленой струей частей пара идет до 0 объема (может даже конец камеры смешения может постепенно поджирать коррозией от кавитационных схлопываний пузырей пара). Поэтому для версий откачных насосов с откачкой и конденсируемых веществ может быть полезно делать конусный вход в камеру смешения чтобы еще меньше ограничивать там сечение по входу пара. Но это удорожает конструкцию и производство. В случае цилиндрической камеры смешения максимальное конструктивное сечение по входу откачиваемого пара это разница сечения камеры смешения и сечения выхода струи из форсунки и там поток пара ограничен примерно до скорости звука в паре при давлении в этом месте (для пара воды вроде около 400 метров в секунду). При устройстве там конуса может можно еще поднять производительность по откачке-конденсации при одинаковом расходе рабочей среды. Пример бытового применения в деревне - производство сгущеного молока по ГОСТ с отгонкой воды при температуре до 60ц. Или даже более биологически полноценного холодного сгущеного молока (холоднее 20ц чтобы не_успело скиснуть за время выпарки воды). Там сначала надо откачать не_конденсируемый воздух из установки и потом идет откачка только пара воды (ну и чуть натекания воздуха через дефекты уплотнений). И по пару воды производительность сильно выше если нету ограничения сечения во входном тракте.
Чтобы понять как работает водоструйный насос их просто надо много штук в год делать на продажу на разные параметры по давлению и расходу и настраивать. Это обычный объемный капельный насос на сжатие газа. Просто в отличие от ртутнокапельного гравитационного насоса тут капли летят на энергии струи и капель намного больше и потому производительность объемная тоже больше. Самое важное в разработке и настройке водоструйника с простой цилиндрической камерой смешения это настроить форму струи в пустоте вселенной - после вылета за срез форсунки (или даже после отрыва от формирующего сечения форсунки) струя должна за счет внутренней энергии раздробить себя на капли после пролета входного сечения откачиваемого газа где-то в первой трети длины камеры смешения. От качества раздробления зависит производительность. Потом все просто - капли в газе ускоряют и сжимают газ простым физическим пиханием сзади вперед по полету и через где-то еще треть длины камеры смешения капли уже слипают себя в жижу с пузырями и эта жижа с пузырями летит к выхлопу (обычно в атмосферу 1 бар). При скорости струи около 20..23 м/с и более на воде выходит получить нужный коэффициент сжатия около 100 для дожатий входного газа с около 0.01 бар до 1 бар. Дальше при реальном проектировании рабочего товара уже нужны ракетно-космические технологии проектирования форсунок с нужным углом распыла на нужном перепаде давлений и расходе. В диапазоне расходов 250..1300 л/ч версии с диаметром форсунки где-то до 3 мм требуют дополнительного турбулизатора потока. Версии с диаметром форсунки около 4.5..+ мм уже работают на самораздроблении струи - все похоже зависит от многих кинетических параметров рабочей жижи - типа поверхностного натяжения и плотности и др. Поэтому даже в части древних реально опытных книжек приведены только часть из возможных реалиаций струйных систем на воде. Че они там чуть потестили - про то честно и написали. А когда надо другое - там уже надо опять заново разрабатывать. И похоже поэтому разработчики космических реактивных двигателей очень мало хотят как-нить менять размеры и параметры уже рабочих и отлаженых изделий - там все с жижей и газом очень может стать другим при малых отклонениях в размерах и давлениях и скоростях течений. Т.к. колебания в жижах зависят от многих условий. И еще унылая часть реальности - даже из серии сделаных одинаковыми сверлами на одинаковых станках насосиков часть так и не_запускается на требуемые параметры даже после попыток настроек. Потому часть колдунства еще мало понята. И еще хуже - рабочие на испытательных тестах насосики могут в теории перестать работать уже на стороне покупателя при каком-нить износе или ином выходе колдунства их устройства из 3 дырок во вселенной. Хотя сломать 3 дырки во вселенной и простое вещество из оксида водорода относительно сложно.
Еще бытовая задача - из окна медленой межзвездной баржи на скорости 50000 км/с ( около 0.15с) выбросили старый ботинок от скафандра массой 2 кг. Что надо будет нарисовать на карте планеты попадания (под углами 90..60 градусов к поверхности): 1. новое озеро 2. новый залив 3. новое море 4. новый океан.
Че-то диапазон скоростей ударов очень малый. Примерно минимальный 10 км/с. Реальный диапазон скоростей камней и ударов минимум 10..500 км/с т.к. даже просто налететь вместе с галактикой на (брошеный во вселеной) не_подвижный камень это уже около 500 км/с. А если камень еще и бросили или ускорили чем- там и больше 1000 км/с встречных скоростей может быть весьма просто. Еще пичальнее налететь на чей-нить звездолет (выброшеный кусок мусора со звездолета) на смешных 100 000 км/с - всего треть скорости света. Ну и картинка на рис.9 очень далека от реальности т.к. толщина атмосферы терпимо плотной всего окло 3..5 километров и относительно показаного размера камня там все жаркое будет только в условной зоне контакта. Остальное будет темное и пичальное. Также как оно летело до планеты (парсеки и мегапарсеки). Никаких следов пролета нарисованых типа на предыдущей дороге пролета камня нету возможности быть иначе бы оно с такими следами на прошлых (парсеках) пролета все бы было уже стерто об (пустоту) космоса. Светлый разлет типа бабахинга идет уже после влета всего камня в габарит планеты - когда там уже все прогрето и закипячено. Ну и время протыканий жалких 5 км относительно плотной атмосферы на скорости примерно перпендикулярного подлета 100..500+ км/с будут уже милисекунды чтобы там что-то успело вспыхнуть заметно на поверхности. Все остальное время камень летит примерно в пустоте и светит только отраженым. Никаких эпичных киношных светло взрывных подлетов на секунды показа нету.
Есть подозрения при установке форсунки достаточно близко от крана-вентиля-задвижки (для попытки регулировки режима по давлению-потоку) дросселированием этой задвижкой - там уже после прохождения задвижки лютое и случайное количество турбулентности. А насосик очень часто могут захотеть поставить рядом с каким-нить краном чтобы можно было (отдельно) включать-выключать-откручивать на ремонт или прочистку засраного грязью сопла и др. Хорошо когда там кран шаровый с очень гладкой симуляцией трубы без ступеней. А когда там какой-нить вентиль чугуневый с поворотом потока много раз - там все весьма нарушено по ровному движению воды в цилиндрической трубе. В более правильном честном стенде для лабораторного снятия характеристик от давления-расхода скорее надо крутить давление-расход весьма далеко по трубе от сопла чтобы всякие лишние шевеления получше затухали и может еще ставить спрямители потока (сколько-то штук). Тут при тесте по давлению с вибро насосом выходит регулировать давление в приличных пределах около 0.5..4+ бар просто регулировкой напряжения на вибронасосе где-то от 100 до 220+ в. А после вибронасоса стоит большой бак с воздушной подушкой для сглаживания пульсаций вибронасоса еще.
Там также указано про раздробление струи жижи для смешения с откачиваемой средой. И раздробление происходит во всем диапазоне давлений хотя бы от 1 до 0.01 бар в пространстве полета струи - потому раздробление происходит скорее больше на основании внутрених процессов в летящей в почти свободном пространстве сплошной струе жижи. Ну и далее также второй важный процесс это обратное слипание капель струи в сплошную жижу с захвачеными пузырями откачиваемого не_конденсируемого газа ближе к выхлопу из камеры смешения. Т.е. два простых механических макро процесса там вполне описаны первый это саморазделение летящей струи жижи сначала на разделенные макрокапли для захвата порций откачиваемой среды и второй процесс это самослипание макро капель в жижу с пузырями для продвижения захваченых порций газа к выхлопу. Без перехода на молекулярный уровень. В ртутно-капельном насосе все примерно также но там капли поштучно идут из капельницы сверху вниз и захватывают порции откачиваемого газа запиранием новой каплей в выхлопной трубе над пониженым уровнем уже утекшей вниз ртути. Тут выходит динамические жидкостно-поршневые насосики просто. При этом жижа работает и поршнем и уплотнением от обратного потока сжатого газа. Конечно там же намеки про полезность камеры смешения в 40+ калибров для жидкостно-газовых смесителей - но практически и чуть больше 10 калибров тоже работает нормально и сверлить такое быстрее и подходят удлиненные сверла чуть длинее стандартных - где-то в 1.5 раза длинее стандартных. Вместо длинных в 2х и более. В части конструкций можно делать камеру смешения и на стандартных трубах относительно точных по внутреннему диаметру.
В статью вообще полезно добавть картинку ртутно-капельного насоса т.к. он тоже жидкостно-газовый и его можно гонять и на воде - но там длина трубы гравитационного сжатия до 1 бар будет около 12 метров на воде вместо 1 метра на ртути. Ну и мин давление будет определено давлением насыщеных паров воды вместо насыщеных паров ртути. Там уже с начала по одной капле останки населения смогут понять принцип работы жидкого поршня и потом перенести этот принцип на работу более многокапельных версий. Также будет понятна безсмысленость дросселирования входного сечения откачиваемого газа на входе в камеру смешения или камеру запирания вполне макро порции газа в кубические милиметры размера очередной каплей.
Там стр. 213..217 про наблюдения работы (внутри).
"
низконапорнасть кольцевой струи обеспечивается возможностью устройства отверстия для воздуха очень малого диаметра при малых расходах воздуха (1л за 6 минут = 1/6=0,15л/мин).
В тоже время вода расходуется с интенсивностью около 10л/мин, что делает расход воды в 60 раз больше по объёму, чем отсасываемый воздух при вакуумирование сосуда.
"
Откачка из объема при постоянной объемной скорости это процесс с описанием дифференциальным уравнением и так делить плохо. Там формула с логарифмом будет в решении - если 1 литр за 6 минут с 1 до около 0.02 бар это производительность (средняя) откачки около 1.3 л/мин. За первую минуту высосет до примерно 0.3 бара. При сливе 10л/мин отношение расходов плоховатое - около 1.3/10=0.13. Но это стекляшки по представлениям о науке копируют уже больше века и для лабораторий и таких хватает. Стекляшки полезно показывать ученикам в музее для сравнения с достижениями более поздней цивилизации с отношением расходов порядка 1 и более (зависит еще от давления рабочей среды).
Реальный расход при около 2.5..3 бар у стекляшек вроде ближе к 4 л/мин - потому отношение получше - около 0.3.
"заявление +333 Па " - физический смысл достаточно простой - производительность такой откачной системы при приближении к давлению насыщеных паров рабочей жижи будет падать примерно к 0 (л/с). Потому чтобы по требованиям госта замерить разумно реальное время откачки банки на 1 литр до установленого в таблице давления (6 минут) - его надо брать чуть больше давления насыщеных паров рабочей жижи. Вот реальные тестеры таких стекляшек выбрали постоянную добавку +333 (в диапазоне реальных температур воды при использовании таких устройств) чтобы написать более простой и понятный гост. Практически можно было бы выбрать динамическую добавку где-нить +20..50 процентов от давления насыщеных паров рабочей жижи - но ее было бы сложнее считать (во времена написания госта калькуляторы были редкими).
Сейчас в 2024 были идеи если останки цивилизации дохнут на чуть меньшей чем возможно скорости уже могут быть программы по моделированию истечения жижи из форсунки. Или даже по работе форсунки с камерой смешения. Но для случая отгружаемого покупателю отдельного мелкого изделия есть еще заметная проблема - если основная часть турбулентности потока до выхода в свободное пространство заложена турбулизатором в конструкции изделия - тогда изделие скорее менее критично к уже наличной (и не_известной) турбулентности входной жижи до входного интерфейса в устройство. Но с существенными турбулизаторами работают форсунки на расходы где-то меньше 500 л/ч (при давлениях порядка 2.5 и более бар над атмосферой). А вот системы с расходами где-то от 1000 л/ч и более уже работают без особо заметных турбулизаторов и могут быть более чувствительны к наличной турбулентности во входном потоке. И это уже нету возможности заложить даже в математическую модель для расчетов. И закладывать в модель для расчетов абсолютно ровный поток на входе в систему тоже мало разумно. Ставить на входе еще и достаточно сложный (дорогой) спрямитель потока перед блоком форсунки будет еще удорожать товар и ухудшать позицию продавца на рынке. Потому надежнее отгружать уже готовые откачные установки как и делают часть производителей где водоструйник подключен к фиксированому питательному насосу внутри и все протестировано на стороне производителя. Тут даже иногда спрашивают сделать замену водоструйных узлов вместо сгнивших от коррозии в таких установках - так надо сразу указывать на возможные проблемы с совместимостью если пробовать заменить даже просто похожими по производительности и минимальному требуемому давлению рабочей среды. Выходит хозяину установки проще устроить обмер заводского насосика (его останков) и пробовать заказывать максимально аналогичное на каких-нить производствах чтобы с большей гарантией все заработало в установке с каким-то известным питательным насосом. Т.к. там обычно заявлены весьма высокие параметры качества (отношение откачки к расходу рабочей среды и к потребляемой мощности питательным насосом) и характеристика насосика весьма резко меняет себя около предельных режимов. Потому может быть на заводике по сборке установок просто из партии изготовленых смесителей также отбирают лучшие или хотя бы дающие требуемую производительность и минимальное давление докачки (коэффициент сжатия) в каждом экземпляре собраной установки (с учетом питательного насоса и всего тракта подачи на вход смесителя). В типовой серии внешне одинаково изготовленых смесителей типовой разброс по производительности где-то в 50 процентов обычное дело. С минимальным требуемым давлением для коэффициента сжатия около 100 обычно стабильность существено получше. Поэтому в гост на стекляные тоже ограничена только минимально достаточная производительность и максимальная может быть заметно больше. Это уже надо сидеть с коробкой серийных стекляшек и выбирать себе самый лучший если есть возможность.
На первой картинке на рис.58 показан вполне простой и рабочий вариант. Его можно еще упростить до одной входной боковой дырки в сечение входного порта. Угол расхождения струи из форсунки обычно достаточно мал и нету забрызгивания каплями и дальней открытой точки входа камеры смешения (при калибре входного порта даже чуть больше калибра камеры смешения). Тогда весь водоструйный насос (для части расходов без потребности в турбулизаторе перед форсункой) это тройник-смеситель просверленый 3 разными сверлами в куске материи. Все остальное это уже нужные потребителю интерфейсы для подачи рабочей жижи и откачиваемой среды. Могут быть внутренними резьбами во входных дырках - или сваркой-склейкой-фланцами на прокладках и др. Основной захват каплями откачиваемого газа происходит заметно дальше первого и даже второго калибра камеры смешения потому делать особо мелкое сечение от порта входа откачиваемого газа мало смысла и даже вредно для производительности в конденсационном режиме. Потому хватает просто боковой дырки во вход камеры смешения - где-то как показано на цветной картинке под рис.58.
Описание работы струйных аппаратов делали в более инженерных книжках. Учебники из всяких вузов вообще и не_должны давать полное описание для разработки и изготовления устройств. Они просто знакомят учащихся с магией официальной науки чтобы учащиеся меньше верили в магию от других колдунов. Т.е. в учебнике достаточно уверено описать существование технического устройства и все. Кому надо понимать чтобы разрабатывать и делать уже идет *в библиотеку* и там ищет книжки от практиков. Про работу и процессы в камере смешения в одном из вариантов водоструйных насосов можно почитать в Соколов Е. Я. Зингер Н. М. С 59 Струйные аппараты.—3-е изд., перераб.—М:. Энергоатомиздат, 1989.
Да их делают примерно в каждой приличной деревне. И в разных деревнях похоже разное представление о физике работы и разное устройство. Даже среди типовых стеклянных из 20 века есть существенно разные по устройству - с малым зазором в тракта откачиваемой среды и с побольше. И также похоже с прогрессом науки в середине вспышки цивилизации где-то в 195х..197х были разработаны более производительные версии без дросселирования потока откачиваемой среды и с простой цилиндрической камерой смешения. У водоструйного насоса также есть две производительности - по конденсируемым веществам и по не_конденсируемым. С не_конденсируемыми все просто - их только сжимает от входного давления до выходного и выбрасывает на выхлоп. У приличных дизайнов производительность объемная по не_конденсируемым веществам примерно 1:1 с расходом рабочей среды. А вот с конденсируемыми (и растворяемыми) веществами при температуре рабочей среды все еще сильно лучше - там производительность может быть в десятки раз больше и ограничена примерно скоростью звука в паре откачиваемого вещества во входном сечении в камеру смешения. Потому версии насосиков с сильно задросселированым сечением по порту откачки (как у типовых стеклянных начала 20 века и ранее) имеют также и проваленую производительность по конденсируемым веществам. Для конденсируемых веществ струйный смеситель работает скорее в режиме динамического конденсатора и нету потребности в сжатии пара до давления выхлопа. Т.к. при контакте пара с холодной водой он действительно безконечно налипает на капли воды и сжатие захваченых раздробленой струей частей пара идет до 0 объема (может даже конец камеры смешения может постепенно поджирать коррозией от кавитационных схлопываний пузырей пара). Поэтому для версий откачных насосов с откачкой и конденсируемых веществ может быть полезно делать конусный вход в камеру смешения чтобы еще меньше ограничивать там сечение по входу пара. Но это удорожает конструкцию и производство. В случае цилиндрической камеры смешения максимальное конструктивное сечение по входу откачиваемого пара это разница сечения камеры смешения и сечения выхода струи из форсунки и там поток пара ограничен примерно до скорости звука в паре при давлении в этом месте (для пара воды вроде около 400 метров в секунду). При устройстве там конуса может можно еще поднять производительность по откачке-конденсации при одинаковом расходе рабочей среды. Пример бытового применения в деревне - производство сгущеного молока по ГОСТ с отгонкой воды при температуре до 60ц. Или даже более биологически полноценного холодного сгущеного молока (холоднее 20ц чтобы не_успело скиснуть за время выпарки воды). Там сначала надо откачать не_конденсируемый воздух из установки и потом идет откачка только пара воды (ну и чуть натекания воздуха через дефекты уплотнений). И по пару воды производительность сильно выше если нету ограничения сечения во входном тракте.
Чтобы понять как работает водоструйный насос их просто надо много штук в год делать на продажу на разные параметры по давлению и расходу и настраивать. Это обычный объемный капельный насос на сжатие газа. Просто в отличие от ртутнокапельного гравитационного насоса тут капли летят на энергии струи и капель намного больше и потому производительность объемная тоже больше. Самое важное в разработке и настройке водоструйника с простой цилиндрической камерой смешения это настроить форму струи в пустоте вселенной - после вылета за срез форсунки (или даже после отрыва от формирующего сечения форсунки) струя должна за счет внутренней энергии раздробить себя на капли после пролета входного сечения откачиваемого газа где-то в первой трети длины камеры смешения. От качества раздробления зависит производительность. Потом все просто - капли в газе ускоряют и сжимают газ простым физическим пиханием сзади вперед по полету и через где-то еще треть длины камеры смешения капли уже слипают себя в жижу с пузырями и эта жижа с пузырями летит к выхлопу (обычно в атмосферу 1 бар). При скорости струи около 20..23 м/с и более на воде выходит получить нужный коэффициент сжатия около 100 для дожатий входного газа с около 0.01 бар до 1 бар. Дальше при реальном проектировании рабочего товара уже нужны ракетно-космические технологии проектирования форсунок с нужным углом распыла на нужном перепаде давлений и расходе. В диапазоне расходов 250..1300 л/ч версии с диаметром форсунки где-то до 3 мм требуют дополнительного турбулизатора потока. Версии с диаметром форсунки около 4.5..+ мм уже работают на самораздроблении струи - все похоже зависит от многих кинетических параметров рабочей жижи - типа поверхностного натяжения и плотности и др. Поэтому даже в части древних реально опытных книжек приведены только часть из возможных реалиаций струйных систем на воде. Че они там чуть потестили - про то честно и написали. А когда надо другое - там уже надо опять заново разрабатывать. И похоже поэтому разработчики космических реактивных двигателей очень мало хотят как-нить менять размеры и параметры уже рабочих и отлаженых изделий - там все с жижей и газом очень может стать другим при малых отклонениях в размерах и давлениях и скоростях течений. Т.к. колебания в жижах зависят от многих условий. И еще унылая часть реальности - даже из серии сделаных одинаковыми сверлами на одинаковых станках насосиков часть так и не_запускается на требуемые параметры даже после попыток настроек. Потому часть колдунства еще мало понята. И еще хуже - рабочие на испытательных тестах насосики могут в теории перестать работать уже на стороне покупателя при каком-нить износе или ином выходе колдунства их устройства из 3 дырок во вселенной. Хотя сломать 3 дырки во вселенной и простое вещество из оксида водорода относительно сложно.