Свежие комментарии

Получение вакуума, струйный насос

Очень часто для построения приборов нужен вакуум. Как получить хоть какое-то разрежение воздуха методами древнего мира? Нам поможет эффект Бернулли в водоструйном насосе.

Собственно, принцип действия такой: чем больше скорость потока воды в трубке, тем ниже давление воды на стенки. Если сделать утоньшение в трубке — скорость воды увеличится настолько, что она будет засасывать воздух (подобный принцип использует пульверизатор, только там наоборот — быстрый поток воздуха засасывает жидкость).

Для создание такого насоса нужно развитое стеклодувное дело. Для соединения стеклянных трубок хорошо бы получить резину. Если вы попали в прошлое еще до открытия Америки и к каучуку доступа нет, то стыки придется герметизировать не резиной, а смолой (что очень геморройно, но реализуемо).
В нашем времени водоструйный насос был придуман Бунзеном в конце 19 века, и имеет простоту, которая могла быть воспроизведена еще в Вавилоне. Просто такой насос — результат расчетов, принцип его действия не вытекает из бытовых представлений.


Вот так выглядит самодельный водоструйный насос, собранный «на коленке».

Такой насос не позволит получить высокий вакуум, но средний — вполне. Крайне полезная вещь для промышленности. Может использоваться не только в приборостроении, но и при возгонке или усадке. Возможно даже сделать вакуумную радиолампу, но из-за невысокого вакуума нормально работать она не будет — будет что-то вроде неонки с газовым разрядом. Такими были первые радиолампы — работали как вентиль, но коэффициента усиления почти не имели.

16 комментариев Получение вакуума, струйный насос

  • xolmc

    Вакуумную радиолампу таким насосом не сделать однозначно. Там обязательно нужен высокий ваккум, а это специальное дегазированное стекло и ртутный насос. Иначе эмиссии не будет.

    Зачем обязательно стекло? Хорошо обожженная глазированная керамика вполне подойдет. Прецизионные керамические детали какой угодно сложной формы можно изготовить шликерным литьем по выплавляемой восковой модели(форма гипсовая например, или вощеная из той же керамики).
    Уплотнитель — нагреть влажную древесину или толстую кожу, туго забить, просушить и просмолить. Средний вакуум вполне себе выдержит.

    Кстати, такой простейший насос не только откачивает воздух с одного конца, но и нагнетает с другого 🙂
    Так что вполне себе можно использовать его увеличенную версию, которая традиционно называется тромпа, в качестве очень стабильного и не имеющего движущихся частей(соответственно, не требующего ремонта) дутья для горна, если попаданец оказался в горной местности.

    • kraz

      А это насос не для радиламп, к сожалению.
      То есть для радиоламп, но газонаполненных, какие были до Первой Мировой.
      Это всего лишь промежуточный этап к нормальной радиолампе.

      Это для промышленности скорее — например, делать нормальные формы для литья в землю.
      Потому что описанный струйный насос даст не ниже 10 мм рт.ст.
      Вот если сделать подобный насос, но ртутно-масляный — вот это уже вещь, там уже и для ламп годится, я его еще буду описывать.

      А стекло… Просто как-то в истории получилось, что стекло появилось раньше, чем хорошая глазурованная керамика (а тут, похоже, нужен фарфор, чтобы не пропускало воздух совсем). То есть это к тому, что видимо стекло будет проще хорошей глазури.

  • >>Такой насос не позволит получить высокий вакуум, но средний — вполне.

    Хм… А если несколько таких насосов запустить каскадом?

    • Alex Besogonov

      Не поможет, оно может опустить только до давления насыщенных паров воды.

      • Aleks A

        Именно так. Предел такого насоса — температура кипения жидкости при данной температуры. Если вода +15 градусов, то при разрежении закипит примерно при 10 мм рт. столба.
        Но температуру можно понижать и тогда разрежение тоже будет ниже 10 мм. рт. ст. Это можно посмотреть по таблице кипения воды или других жидкостей при разном остаточном давлении.
        Можно даже добавить много соли в воду и она не будет замерзать и при -15 градусах (и значит хорошо работать в насосе). Разрежение будет ещё ниже 10 мм.

        Используюя другие низкокипящие жидкости можно подобраться и к нужному для вакуумных приборов разрежению.
        Например ртуть. Кстати, используя ртуть при отрицательных температурах — так же снижаем остаточное давление в системе откуда откачиваем.

  • rey

    отсюда в раздел «металлургия» просится описание того самого каталонского горна с тромпой (с полным простым и наглядным описание процесса плавки):

    http://www.youtube.com/watch?v=BaQyFh3wPNc

    как в тот раздел просится и исследование сайта создателей этого ролика: http://www.metalspace.ru/ , судя всему, там много такого вкусного.

  • Tokio

    А почему вода, качайте тот же воздух, эффект тот же, но дешевле по трудозатратам.

    • dan14444

      Не-а, ибо не Бернулли единым… Максимальный вакуум водоструя равен давлению паров воды — что каг бэ намекае…

      И почему это воздух «дешевле»?

  • Tokio

    Воздух дешевле потому что меха, а не насос, меньший по объёму ресивер, а не гидроаккумулятор. Технология на мой взгляд проще. По опыту эксплуатации эжектора могу заверить, что при 3-4 атмосферах т. н. «силового» воздуха в замкнутом и конечно герметичном объёме спокойно поддерживается разрежение до — 0,7 — 09 ата. При этом речь идёт о конденсаторе турбины который всегда имеет присосы как не герметизируй.

    • Муравей

      Воздухом не получить такой вакуум. В силу его плотности. Да и сжатый воздух получать сложнее, чем жидкость под давлением. Жидкость под давлением — можно бак на гору поставить, и она самотеком будет течь вниз, давление зависит от высоты линейно. С воздухом — только меха, но сколько дадут они давления? 0.1, 0.5 атм? Это очень мало. Обычная бочка на башне в 15м даст уже полтора очка, а ведь могли и побольше строить. И необязательно даже строить — горные ручьи имеют высокую скорость и большие перепады (тромпа работает даже на реке).

    • Taras

      Для воды достаточно отвести в трубу водопадик с расходом так ведро в секунду и перепадом метров пять. Какой-то вакуум получите. А для воздуха нужен вентилятор, или производительный компрессор. Попаданцу же получить для этих целей воздух проще всего из другого струйного насоса. И там уже использовать струю воды. Меха – шутка хорошая. Когда надо подать просто воздух. Но со стабильной скоростью у них не лады. Да и сам по себе расход у них на единицу объёма не так чтоб очень большой, так что попаданцу для таких целей будет даже собственную водонапорную башню проще построить и вёдрами из ближайшей реки её наполнять, чем с мехами заморачиваться. В металлургии единственный плюс мехов перед водоструем – более сухое дутьё. Там ведь именно воздух требуется подать, а не воду, не масло и не другой металл. При этом на броски давления даже горн толком не отреагирует, так как не успеет, а приличная домна вообще «не любит» различать неравномерностей на масштабе менее шести часов. Инерция там бешеная. Соответственно, главный минус убирается к чёрту. А в струйном девайсе воздух из мехов не годен. Даже в струйной автоматике.

    • Taras

      В самом крайнем случае если уж очень хотите воздух, то ловите сезонный ветер, или тот ветер на морском берегу, что гонит прибой/отбой. Или переверните насос, соберите его в дымовой трубе и юзайте поток отходящих газов. Даже эти варианты несравнимо лучше мехов. А меха в данном случае имеют равную паршивость с веером.

  • Taras

    Нафиг там стекло? Тем более резина. Трубки надо делать из металла и соединять пайкой. А если требуется разъёмное соединение для промывки пульверизатора после каждого использования, то резьба и в неё что-то намотать в качестве уплотнителя.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>