Утройство заправочного пистолета
Aug. 17th, 2012 09:31 am![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
Нашла тут в сети, как работает отсечка на заправочном пистолете. Всмысле откуда пистолет знает, что бензин дошёл до горловины и каким образом перекрывает автоматически поток бензина. Для меня остался невыясненным один момент. Но сначала описание:

Чтобы разобраться, произведем «вскрытие» – вот что оно показывает. Кроме вполне ожидаемого главного запорного клапана и канала для прохода топлива (показан желтым цветом), внутри есть еще один, тонкий канальчик (зеленый). Он сообщается с основным каналом сразу за седлом клапана, а у конца ствола пистолета снабжен жиклером. Как только вы нажали на рычаг, клапан открывает путь бензину. Его поток (до 120 л/мин в пистолетах для грузовиков и до 40 л/мин в пистолетах с более тонким стволом для легковых авто), проходя мимо отверстия сигнального канала, создает в нем разрежение (на этом же принципе работают пульверизаторы). Оно, однако, не может быть заметным, пока воздух вместе с парами бензина свободно подсасывается из горловины бака через жиклер. Но как только уровень топлива поднимется до обреза ствола, разрежение резко возрастет и диафрагма поднимется вверх, освободив поршенек с пружиной отсечки. Вот и раздастся «выстрел» – клапан стукнет по седлу и перекроет поток бензина.
Теперь невыясненный момент:
Что значит «Его поток, проходя мимо отверстия сигнального канала, создаёт в нём разрежение (на этом же принципе работают пульверизаторы»?
Ведь если пустить воду в трубу под давлением, потом в стенке трубы просверлить отверстие, вода же хлынет в него.
Так как может поток бензина, проходящий под давлением, просто проходить мимо отверстия сигнального канала, не затекая в него, а создавая в нём разрежение? Они же сообщаются сразу за седлом клапана. Почему бензин не заполняет собой оба канала?
UPD: Всем спасибо, стало всё ясно.

Чтобы разобраться, произведем «вскрытие» – вот что оно показывает. Кроме вполне ожидаемого главного запорного клапана и канала для прохода топлива (показан желтым цветом), внутри есть еще один, тонкий канальчик (зеленый). Он сообщается с основным каналом сразу за седлом клапана, а у конца ствола пистолета снабжен жиклером. Как только вы нажали на рычаг, клапан открывает путь бензину. Его поток (до 120 л/мин в пистолетах для грузовиков и до 40 л/мин в пистолетах с более тонким стволом для легковых авто), проходя мимо отверстия сигнального канала, создает в нем разрежение (на этом же принципе работают пульверизаторы). Оно, однако, не может быть заметным, пока воздух вместе с парами бензина свободно подсасывается из горловины бака через жиклер. Но как только уровень топлива поднимется до обреза ствола, разрежение резко возрастет и диафрагма поднимется вверх, освободив поршенек с пружиной отсечки. Вот и раздастся «выстрел» – клапан стукнет по седлу и перекроет поток бензина.
Теперь невыясненный момент:
Что значит «Его поток, проходя мимо отверстия сигнального канала, создаёт в нём разрежение (на этом же принципе работают пульверизаторы»?
Ведь если пустить воду в трубу под давлением, потом в стенке трубы просверлить отверстие, вода же хлынет в него.
Так как может поток бензина, проходящий под давлением, просто проходить мимо отверстия сигнального канала, не затекая в него, а создавая в нём разрежение? Они же сообщаются сразу за седлом клапана. Почему бензин не заполняет собой оба канала?
UPD: Всем спасибо, стало всё ясно.
no subject
Date: 2012-08-17 09:24 am (UTC)Школьная физика, не помню, какой класс
эффект Вентури и закон Бернулли
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%92%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B8
no subject
Date: 2012-08-17 09:27 am (UTC)По такому принципу работают турбовентиляторные авиационные двигатели и простой дымоход. ;)
no subject
Date: 2012-08-17 09:31 am (UTC)no subject
Date: 2012-08-17 09:34 am (UTC)Так же само работает водонагревательная газовая колонка. Там тоже при закрытии крана автоматически прекращается подача газа на горелку. А при увеличении расхода воды -- увеличивается и подача газа (больше пламя).
no subject
Date: 2012-08-17 09:38 am (UTC)Теперь давайте разбираться, при чем тут реактивная тяга и турбовентиляторный двигатель
no subject
Date: 2012-08-17 09:41 am (UTC)Поэтому на самолетах трубка Вентури (для измерения истинной скорости) и выносится на определенное расстояние от поверхности корпуса.
no subject
Date: 2012-08-17 09:59 am (UTC)no subject
Date: 2012-08-17 10:05 am (UTC)no subject
Date: 2012-08-17 10:16 am (UTC)Трубка Пито стоит на крыле или на носовом обтекателе и имеет вид стержня.
Трубка Вентури устанавливается на фюзеляж:
Физика в них похожая.
no subject
Date: 2012-08-17 11:32 am (UTC)Физика как раз НЕ похожая. В трубке Пито меряют перепрад давлений между дыркой в которую поток воздуха тупо бьет "в лоб" и дыркой в которую он не бьет, а в трубке Вентури - между отверстиями на боковых стенках трубы переменного диаметра.
no subject
Date: 2012-08-17 11:47 am (UTC)no subject
Date: 2012-08-17 05:15 pm (UTC)no subject
Date: 2012-08-17 06:11 pm (UTC)Кстати, обратите внимание на выпускные трубы конвекторных отопителей. Там щитки от дождя прямые, чтобы не не было "эффекта крыла" при прохождении вдоль них воздуха.
no subject
Date: 2012-08-17 09:46 am (UTC)Представьте себе трубу с жидкостью, на которой есть сужение.
Логично, что если поток жидкости в любом месте трубы одинаковый (в литрах в секунду) то СКОРОСТЬ течения жидкости (в километрах в час) в узком месте выше.
Если скорость выше - значит эту жидкость что-то разгоняет. Разгонять ее может только перепад давлений. Отсюда мозговыносящий, но верный вывод - в узком месте трубы давление НИЖЕ, чем в широком. Вот это пониженное давление и засасывает нам в трубу через боковую дырочку то, что нам требуется.
Эффект используется везде, где нам надо что-то отсосать - в пульверизаторах, вакуумных насосах, вентиляции и википедия знает где еще.
Этот же эффект поднимает в воздух самолеты, ибо над "горбатой" верхней поверхностью крыла воздух движется быстрее, чем над прямой нижней.
no subject
Date: 2012-08-17 10:37 am (UTC)Это Вы погорячились.
1) Рассуждение вида: "если труба сужается, то давление в узком месте будет ниже, чем в широком" - верное.
2) Рассуждение вида: "если труба расширяется, то давление в узком месте будет ниже, чем в широком", в общем случае, ошибочное. В случае внезапного расширения трубы, непосредственно после расширения, давление не изменится никак. Поток распадется на 2 части: из узкой части будет вытекать "быстродвижущаяся компонента", а в остальной части будет "застойная зона" с некими вторичными токами жидкости околонулевой скорости.
3) Re: "эффект Вентури"
Распространенное терминологическое заблуждение. Формула Вентури есть, эффекта Вентури в физике не существует. Из-за пункта (2).
4) Re: "пульверизаторы, вакуумные насосы"
Очень распространенное заблуждение. Ничего из этого не работает на уравнении Бернулли (aka Вентури, если гравитацию отбросить). Все это - эжекция, и описывается формулой де Борды. (Де Борда модифицировал уравнение Бернулли, введя дополнительное слагаемое, отвечающее за, в некотором смысле, вязкостные эффекты).
5) Re: "Этот же эффект поднимает в воздух самолеты"
Если не ошибаюсь, Вы имеете в виду "equal transit time fallacy" - столь распространенное заблуждение, что оно даже собственное имя получило? :-)))
no subject
Date: 2012-08-17 11:18 am (UTC)2. да я вроде про расширение и не говорил ничего, поэтому см п.1
3. ок. #### есть, а слова нету. Пусть так.
4. ну то есть два эффекта комбинируются. пусть так.
5. "equal transit time fallacy" - намекает на то, что верхняя и нижняя половинки потока не обязательно встретятся теми же молекулами после крыла, но разве оно отменяет тот факт, что верхний поток движется побыстрее?
no subject
Date: 2012-08-17 12:02 pm (UTC)Делаем шланг, делаем на конце шланга сужение, пускаем бензин... И наступает величайший облом. В системе не будет ни единой точки, где давление упадет ниже атмосферного.
Расчитывается очень просто. На выходе из шланга - давление атмосферное. Между самой узкой точкой в шланге и широкой - да, есть разница давлений, по Бернулли. Но это нам нифига не помогает. Это значит, всего лишь, что в толстой части шланга давление будет выше атмосферного.
А вот чтобы получить именно пониженное давление, на конце шланга нам потребуется организовать именно расширение правильной формы и некоторой протяженности. И это расширение называется эжектором, и его эффективность как раз, в некотором смысле, и определяется слагаемым де Борды. То есть, в некотром, очень-очень своеобразном смысле (мне лениво формулу набивать), понижение давления в эжекторе, это - отклонение от "классического" уравнения Бернулли.
3. Там некие принципиальные аспекты: http://biglebowsky.livejournal.com/24225.html
4. Если не поминать всуе "расширенную теорему Бернулли", то в теореме Бернулли нет вязкости.
Пульверизатор / вакуумный насос, подчиняющийся теореме Бернулли, это - течение идеального газа (без вязкости). Можно показать, что невязкий газ не будет создавать никакого разрежения в пульверизаторе.
5. Верхний поток, действительно, движется быстрее. Ну и? Каким методом Вы собрались подсчитать, насколько именно быстрее? В смыле, заранее зная изменение давления, подставить его в формулу Бернулли? Но вот только, увы, это самое давление Вам и нужно найти...
Честно говоря, только из уравнения Бернулли подъемная сила крыла не выводится никак. Наоборот, мы вынуждены ввести предположение, что в некоторой области пространства ("пограничный слой") уравнение Бернулли нарушено. Иначе - парадокс Д'Аламбера и нулевая подъемная сила.
no subject
Date: 2012-08-17 09:55 am (UTC)Аналогично лист бумаги прилипает к стене, парадоксальная на первый взгляд вещь:
А так из колбы можно откачать воздух, создав разрежение:
no subject
Date: 2012-08-17 10:53 am (UTC)Так вот, давление в такой свободной струе всегда РАВНО давлению в окружающей жидкости.
А вот пламя свечи будет отклоняться, да :-)))
И с листочком бумаги будут интересные эффекты.
Да, кстати. Пламя свечи отклоняется не в сторону градиента давления, а сторону движения воздуха, что, в общем случае, не одно и то же :-)))
no subject
Date: 2012-08-17 12:25 pm (UTC)Я рад, что Вы, в отличие от roquefort_tln, chlorian и некоего кандидиата физ-мат наук с говорящей фамилией Мадера, из безумной статьи которого chlorian, вероятно, взял картинки, сумели сходу разобраться во всех этих вопросах.
Приятно, когда понимают с полуслова :-)))