Pytanie:
Dlaczego moja pompa Venturi jest znacznie słabsza niż oczekiwano?
dactylo
2015-05-07 20:58:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Próbuję zrobić prostą zwężkę Venturiego, przez którą będzie przepływać powietrze, zasysając wodę z dołu (tak jak robią to rozpylacze farby). Chcę, aby urządzenie wyciągało wodę na wysokość 1 metra.

Oznacza to, że potrzebuję 0,1 atmosfery (10 4 paskali). Równanie ciśnienia dynamicznego stwierdza, że ​​$ P_ {a} = \ frac12 \ rho v ^ 2 $, co oznacza, że ​​$ v = 2P_a / \ rho $. Gęstość powietrza wynosi 1,22 USD kg / m ^ 3 $, $ P_a $ wynosi 10 4 , więc $ v = 128 \ \ mathrm {m / s} $.

Eksperymentowałem trochę pompką powietrza i okazało się, że przy dyszy o średnicy ~ 5 mm mogę napełnić 10 litrowy worek powietrzem w ~ 7 sekund. To powinno oznaczać, że prędkość wynosi około 60 m / s. Z tymi wynikami wziąłem wąż o średnicy 16 mm, włożyłem do środka dyszę pompy (z jednej strony), zrobiłem mały otwór obok dyszy od góry (może o średnicy 3-5 mm) i włożyłem w niego słomkę. Kiedy włączam aparat, jednak słomka (umieszczona w butelce z wodą) unosi ciecz na nie więcej niż kilka milimetrów.

Dlaczego moja pompa Venturi nie działa?

enter image description here

Dwa pytania: (1) czy dobrze rozumiem twoje obliczenia: obliczyłeś v = 128 m / s jako wymaganą prędkość, ale osiągasz tylko 60? (2) Dlaczego zwiększacie średnicę za dyszą? W ten sposób ponownie zwiększasz ciśnienie (ponieważ zwiększasz obszar przepływu)
(1) Rzeczywiście, 128 m / s (według moich obliczeń) powinno podnieść wodę na wysokość 1 metra, dlatego uznałem, że 60 m / s, które udało mi się osiągnąć, powinno przynajmniej mieć zauważalne podnoszenie, a nie skąpe wyniki, które otrzymałem. (2) Huh. Szczerze mówiąc, pomyślałem, że szybki przepływ powietrza jest nadal bardzo blisko otworu słomki i użyłem węża 16 mm, aby woda miała wystarczająco dużo miejsca do przepływu. Myślisz, że powinienem zawęzić wylot?
Yepp @dactylo jako pierwsze bardzo prymitywne założenie: prędkość i ciśnienie można obliczyć, korzystając z równania ciśnienia dynamicznego. Ponieważ (inne założenie, zaniedbując wodę) przepływ masowy musi być stały. Ciśnienie spadnie.
Dziękuję bardzo, spróbuję ... Jednak teraz, gdy o tym myślę, gdy testowałem dyszę 16-18 mm na mojej pompie, napełnił worek 10 litrów w 1-2 sekundy, co oznacza, że ​​powietrze prędkość wynosiła około 35 m / s. Czy nie powinno to nadal generować zauważalnego przyciągania (blisko 10 cm)? Jeśli tak, to czy moja obecna instalacja nie powinna tego zrobić? Czy też zachodzi tu jakieś zwielokrotnienie (mniejsza dysza ogranicza przepływ powietrza do większej dyszy / rury)? To pytanie jest po prostu z ciekawości.
Ciśnienie w rurze będzie niższe, ponieważ przepływ masowy przez mniejszą dyszę jest mniejszy niż w przypadku większej dyszy.
Jeden odpowiedź:
jhabbott
2015-05-11 05:31:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Problem w tym, że prędkość spada, gdy tylko strumień powietrza opuszcza dyszę. To nie to samo, co wyrzucanie strumienia wody w powietrze (w tym przypadku gęstość wody jest znacznie większa niż powietrza, więc woda znacznie lepiej utrzymuje swoją prędkość). Powietrze o niskim ciśnieniu zasysa powietrze z otoczenia w szerszej rurze i w ten sposób staje się turbulentne wokół zewnętrznych krawędzi cylindrycznego strumienia na bardzo krótkiej odległości, gdy opuszcza dyszę, i zwalnia. Przepływ powietrza będzie nadal szybki w środku cylindrycznego strumienia, ale nie na krawędziach, na których znajduje się wlot. Musisz umieścić wlot słomy wewnątrz dyszy, w jej najwęższym miejscu. Modified version of the diagram from the original post

Narysowałem powiększoną część twojego diagramu i pokazałem rozszerzenie do dyszy w kolorze niebieskim, również przedłużenie wlotu w kolorze pomarańczowym, dzięki czemu otwiera się w najszybszej części przepływu powietrza. Jeśli nie możesz tego zmodyfikować w ten sposób, przynajmniej umieść wlot jak najbliżej wylotu dyszy, ale najlepiej, aby wlot wszedł tuż przed opuszczeniem dyszy. Dodatkowo zrób `` słomkę '' i wlot około połowy średnicy wylotu dyszy, ponieważ znacznie łatwiej będzie podnosić wodę.

Dziękuję wam obojgu bardzo! Wczoraj dokonałem tych zaleconych zmian, z pewnością bardzo pomogły i jestem bardzo wdzięczny za wyjaśnienie (wyobrażałem sobie, że jakakolwiek odkurzacz będzie skierowana w stronę wody i nie pomyślałem o żadnym zawirowaniu powietrza)! Woda wspięła się po słomie znacznie bardziej zauważalnie, ale teraz ... cóż, zadam pytanie tutaj. Nie jestem do końca pewien, jak obliczyć oczekiwane wyniki, ponieważ najlepsze ssanie, jakie osiągnąłem, to około 4 litry na godzinę (Próbowałem kilku ustawień, w których pochyliłem słomkę we wszystkich kierunkach i ostatecznie oceniłem dodanie 2 mm dyszy http://imgur.com / qpfTwHV). Cz
Prędkość powietrza wynosi około 40 m / s (to kolejne pytanie, które chcę wiedzieć, czy pompy pracują niezmiennie z tą samą prędkością powietrza niezależnie od rozmiaru dyszy? Próbowałem z 2 mm, 7 mm, 10 mm, 16 mm i inną głowicą, ale wszystkie wydają się unosić wokół tej wartości 40 m / s), a słoma wlotowa ma mniej niż 50% dyszy (10 mm w porównaniu z 3-5 mm). Jakiej formuły powinienem tutaj użyć? Dziękuję Ci bardzo!!!


ⓘ
To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...