Литмир - Электронная Библиотека
Содержание  
A
A
Юный техник, 2006 № 01 - _42.jpg

Техническая характеристика:

Масса пустого вездехода… 22,5 т

Масса с грузом… З6,1 т

Длина… 11,2 м

Ширина… 3,2 м

Высота… 3,3 м

Радиус поворота… 10 м

Максимальная скорость… 19 км/ч

Мощность двигателя… 340 л.с.

ПОЛИГОН

… И ни одной подвижной части

Как правило, насос сложное устройство. По существует множество насосов, которые не имеют подвижных частей и состоят только из трубок. Размером всего лишь с ладонь, такой насос способен перекачивать сотни литров жидкости в минуту или подавать ее миллиграммами. Некоторые из них постоянно находятся в нашем доме, хоть мы об этом порой и не задумываемся…

Соедините две «соломинки» для коктейлей при помощи ниток и куска гибкой проволоки. После этого изогните их так, чтобы срез одной трубочки располагался по оси другой (рис. 1).

Юный техник, 2006 № 01 - _43.jpg

Поставьте их в стакан с водой и подуйте. Вода начнет подниматься по вертикальной трубочке, переливаться через край, и ее капли подхватит поток воздуха. Что заставляет ее подниматься?

Предположим, воздух заходит в вертикальную трубочку, как-то захватывает воду и тянет ее вверх. Проверим это предположение. Если оно верно, то, вытащив вертикальную трубочку из воды и подув, мы заметим, что из нее вытекает струя воздуха. А чтобы наш эксперимент был точнее, используем горящую свечу.

Если из трубочки вытекает хоть самая слабая струйка воздуха, пламя непременно отклонится в сторону.

Проделаем этот несложный эксперимент и… Пламя свечи не отклоняется, наоборот, оно втягивается в трубочку. Так в чем же причина поднятия воды?

Любой поток (струя) всегда «выбирают» направление своего движения от области, где давление больше, туда, где оно меньше. Поскольку в трубочку втекает воздух из комнаты, имеющий атмосферное давление, значит, в трубочке оно ниже атмосферного.

Вспомним одно из следствий закона Бернулли. Чем больше скорость потока, тем ниже в нем давление. Поэтому давление у находящегося в потоке среза вертикальной трубочки ниже атмосферного. И потому в нижний ее конец втягивается воздух и «вдавливается» атмосферным давлением вода из стакана.

А теперь — о практическом применении этого устройства. Если его немножечко отрегулировать: горизонтальную трубку сдвинуть чуть-чуть назад, а срез ее немного поднять или опустить, то достаточно легкого дуновения, чтобы образовалось облачко мельчайших капель. На этом основан пульверизатор, применяемый в парикмахерской для распыления одеколона. Но работает он не только там. Пульверизатор способен превращать в облачко капель не только воду, но и любую жидкость, будь то краска или удобрение. Карбюратор автомобиля — это тоже пульверизатор, распыляющий бензин. Краска, распыленная пульверизатором, ложится на изделие идеально ровным блестящим слоем.

Можете проверить, сделав пульверизатор посолиднее (рис. 2). Он надевается на горлышко бутылки.

Юный техник, 2006 № 01 - _44.jpg

Давление, создаваемое насосом, переменно, и поверхность будет окрашиваться пятнами. Поэтому насос следует соединить с пульверизатором через емкость объемом 2–3 литра. Тогда поток воздуха, поступающего в пульверизатор, станет равномерным и пятен не будет.

Сегодня многие для защиты от вредителей применяют в своих садах ядохимикаты. За последние года химики приложили много сил, чтобы сделать их как можно менее вредными для человека. И все же лучше, чтобы их в вашем саду было поменьше. Для этого, прежде всего, их следует не выливать на растения струями, а распылять. Так расход ядохимикатов будет меньше, а эффект — больше. В обычных садовых приборах распыление происходит за счет непосредственного разбиения потока жидкости.

Это позволяет заметно упростить распылитель, но даваемые им капли все же достаточно велики. Растение опрыскивается неравномерно, часть вещества стекает с листьев на землю. Однако с уменьшением размеров капель они садятся на растение полностью, а активность ядохимиката возрастает. (Происходит это за счет действия поверхностной энергии капель, а суммарная поверхность капель при уменьшении их размеров, как известно, увеличивается.) Пульверизатор же способен распылять жидкость до капель предельно малых размеров — аэрозолей.

Опыты показали, что в этом случае расход ядохимикатов сокращается в десятки раз. Садовый распылитель на основе пульверизатора изображен на рисунке 3.

Юный техник, 2006 № 01 - _45.jpg

Получается устройство более сложное, чем обычный жидкостный распылитель, но через эту сложность стоит переступить. Здоровье ведь дороже!

Вот еще о распылении. Запатентован пульверизатор, распыляющий… расплавленный металл. Его капелькам дают остыть и получают тончайший порошок.

Вспомните, при первой пробе пульверизатора мы получали крупные капли, уносимые струей воздуха, и лишь потом настроили прибор на тонкое распыление. Однако это нужно далеко не всегда. Если далее на пути капель поставить сужающийся конус, то они сольются в струю. Ее скорость и давление могут быть достаточно велики. На этом принципе делают насосы для перекачивания жидкостей.

В 1858 г. французским инженером Анри Жиффаром был создан инжектор — насос, подающий в паровой котел свежую воду при помощи струи пара (рис. 4).

Юный техник, 2006 № 01 - _46.jpg

Вот как он работал. Струя пара, вытекая из сопла, засасывала воду, захватывала ее и с большой скоростью бросала в сужающийся конический раструб. Здесь пар смешивался с водой, сам превращался в воду, а вода от этого заметно подогревалась. Весь этот поток врывался в котел. Любопытно, что давление воды, покидающей инжектор Жиффара, может быть в десятки раз выше, чем давление поступающего в него пара. В наше время инжекторы такого типа применяются для подачи топлива в двигатели ракет.

Итак, струя газа может успешно перекачивать жидкость. Но возможно и обратное. На любой пожарной машине имеется дымосос. Он присоединяется к широкому брезентовому рукаву, подведенному к задымленному помещению. Сам дымосос: (рис. 5) — это труба переменного сечения, в начале которой установлено сопло, разбрызгивающее воду.

Юный техник, 2006 № 01 - _47.jpg

Струи воды смешиваются с воздухом и гонят его к выходу. Так дым отсасывается из помещения, и пожарники получают возможность нормально работать. Такое устройство первоначально применялось для вентиляции шахт. Изобрели его в XIX веке англичане братья Кертинг.

В нашем эксперименте со свечкой пульверизатор засасывал воздух. Это явление используется в горелке газовой плиты. Струя газа захватывает воздух, смешивается с ним и поступает в зону горения.

Но почему газ горит именно в конце горелки? Все дело в площади поперечного сечения канала, по которому движется газовоздушная смесь, и скорости распространения пламени. В начале площадь велика, а скорость движения смеси мала. Но горелка накрыта крышкой. Она оставляет для движения газовоздушной смеси лишь несколько отверстий. Суммарная площадь их сечения мала. Благодаря этому здесь и немного далее, скорость смеси возрастает и становится больше, чем скорость распространения пламени. Но после выхода из горелки скорость смеси начинает вновь уменьшаться и где-то становится равна скорости пламени. Здесь-то и начинается его спокойное устойчивое горение. Изобрел такую горелку с газоструйным инжектором великий немецкий химик XIX века Г.X.Бунзен.

13
{"b":"206783","o":1}