Эжекторы как усилители реактивной тяги

[cross-track]

не, трения нет, труба полностью заполнена, ро же пренебрежимо мало, все близко к идеалу, так что только атмосферное давление, на другое не согласен)

не могу придумать основания отчего на выходе статическое давление будет отличаться от атмосферного; то что вода вытекает ровненьким цилиндром - это подтверждает, если бы она давила на стенку - то там где стенка кончается - радостно брызнула бы в стороны. соответственно и на входе тоже; если поток разогнан до указанной скорости в насосе - то градиент давлений вдоль трубы для того чтобы перемещать ее массу без трения и без ускорения не нужен. т.е вода обладает только кинетической энергией - и соответственно тем что называют динамическим давлением. придавив пальцем поток на выходе - получим переход его в статическое и брызги во все стороны

Именно так. Если на одном конце длинного шланга втекает вода с некоторой скоростью, то вода будет вытекать почти без трения свободно, если другой конец шланга не закрыт. Никакого реактивного эффекта не будет, шланг будет спокойно лежать на земле, и вода будет растекаться вокруг. Вода в потоке движется фактически по инерции, получив первоначальный импульс на входе, и практически не изменяя его до вытекания из шланга.

[cross-track]

Возьмите шланг, да хоть душ(тока распылитель скрутите), и включите  воду. Почувствуйте реакцию.

Так это понятно, ведь есть сопло, давление в шланге большое, и сила реакции нескомпенсирована.
Кстати, если попробовать приближать душ к стенке, то практически никакой разницы в силе реакции нет, если, конечно, не упирать душ в стенку.

[OlegN]

Оффтоп . Помнится была передача ...Из серии , примерно"как это сделать " (не Помню уже!  Англичане вроде)...Задание - воздушный насос и труба из полиэтилена - как можно быстрее надуть . Бедные конкурсанты  там бегали .. все дырки пытались закрыть, заткнуть  ... В итоге за 3 минуты (условно)  получилось.  А Организаторы показали , как рациональней - они наоборот открыли эту "колбасу" около насоса .  Эжекцией - за "10 секунд" всё "надули" . 

[ExDi]

Так это понятно, ведь есть сопло, давление в шланге большое, и сила реакции нескомпенсирована

если строго вертикально - мало что почувствуешь, сопло фиговое. но стоит чуть отклонить, и появляется реакция соответствующая центростремительному ускорению струи при движении по кривой, и тут да, шланг начнет корежить, не всегда и удержишь

[cross-track]

Оффтоп . Помнится была передача ...Из серии , примерно"как это сделать " (не Помню уже!  Англичане вроде)...Задание - воздушный насос и труба из полиэтилена - как можно быстрее надуть . Бедные конкурсанты  там бегали .. все дырки пытались закрыть, заткнуть  ... В итоге за 3 минуты (условно)  получилось.  А Организаторы показали , как рациональней - они наоборот открыли эту "колбасу" около насоса .  Эжекцией - за "10 секунд" всё "надули" .

Видимо, там был насос высокого давления, но не очень большой производительности? Тогда эжекция действительно может помочь.

[cross-track]

Так это понятно, ведь есть сопло, давление в шланге большое, и сила реакции нескомпенсирована

если строго вертикально - мало что почувствуешь, сопло фиговое. но стоит чуть отклонить, и появляется реакция соответствующая центростремительному ускорению струи при движении по кривой, и тут да, шланг начнет корежить, не всегда и удержишь

Я экспериментировал с душевой головкой Г-образного типа, и подкручивая кран добивался почти нейтрального (уравновешенного) положения головки душа. Приближая к стенке, никакой разницы в реакции не ощущал)

[telekast]

Возьмите шланг, да хоть душ(тока распылитель скрутите), и включите  воду. Почувствуйте реакцию.

Так это понятно, ведь есть сопло, давление в шланге большое, и сила реакции нескомпенсирована.
Кстати, если попробовать приближать душ к стенке, то практически никакой разницы в силе реакции нет, если, конечно, не упирать душ в стенку.

Ну дык и в Вашей трубе есть сопло - срез выхода. Полное давление потока выше давления окр.среды, сила реакции нескомпенсирована.

[telekast]

Оффтоп . Помнится была передача ...Из серии , примерно"как это сделать " (не Помню уже!  Англичане вроде)...Задание - воздушный насос и труба из полиэтилена - как можно быстрее надуть . Бедные конкурсанты  там бегали .. все дырки пытались закрыть, заткнуть  ... В итоге за 3 минуты (условно)  получилось.  А Организаторы показали , как рациональней - они наоборот открыли эту "колбасу" около насоса .  Эжекцией - за "10 секунд" всё "надули" .

Это старый фокус. Так можно одним резким выдохом изо рта "надуть" колбасу -мешок длиной несколько метров. По тому же принципу наполняют, например, оболочки воздушных соаременных шаров-монгольфьеров.

[ExDi]

Вода в потоке движется фактически по инерции, получив первоначальный импульс на входе, и практически не изменяя его до вытекания из шланга.

дада; подобно тому как она ровненьким цилиндром вылетает из шланга в конце - можно представить идеализированно, что она точно так же влетает в него на входе

[telekast]

Оффтоп . Помнится была передача ...Из серии , примерно"как это сделать " (не Помню уже!  Англичане вроде)...Задание - воздушный насос и труба из полиэтилена - как можно быстрее надуть . Бедные конкурсанты  там бегали .. все дырки пытались закрыть, заткнуть  ... В итоге за 3 минуты (условно)  получилось.  А Организаторы показали , как рациональней - они наоборот открыли эту "колбасу" около насоса .  Эжекцией - за "10 секунд" всё "надули" .

Видимо, там был насос высокого давления, но не очень большой производительности? Тогда эжекция действительно может помочь.

https://youtu.be/wYlnzjuKp9E?si=WlISpfsb91tHYKTE

[ExDi]

Приближая к стенке, никакой разницы в реакции не ощущал

а почему можно было бы ожидать что ощутишь? в свободно движущейся, без стенки, струе давление тоже должно распространяться одинаково во все стороны, и появление избыточного давления приводило бы к расширению  струи. оно и происходит - когда струя тормозится и размазывается о стену, этим все и заканчивается в основном, хотя вроде небольшое расширение вблизи стенки рассмотреть еще можно

[cross-track]

Приближая к стенке, никакой разницы в реакции не ощущал

а почему можно было бы ожидать что ощутишь? в свободно движущейся, без стенки, струе давление тоже должно распространяться одинаково во все стороны, и появление избыточного давления приводило бы к расширению  струи. оно и происходит - когда струя тормозится и размазывается о стену, этим все и заканчивается в основном, хотя вроде небольшое расширение вблизи стенки рассмотреть еще можно

Это я экспериментировал по мотивам мысленного эксперимента, который сам и придумал). Струя фонтана бьет вертикально вверх, на струю подвесили массивный шарик так, что он парит в равновесии. Как вес шарика воздействует на сопло (форсунку) фонтана? Можно установить фонтан на небольшую платформу (чтобы на нее не попадали брызги), и взвесить платформу без шарика и с шариком на струе. Будут ли весы показывать разницу?

[cross-track]

Оффтоп . Помнится была передача ...Из серии , примерно"как это сделать " (не Помню уже!  Англичане вроде)...Задание - воздушный насос и труба из полиэтилена - как можно быстрее надуть . Бедные конкурсанты  там бегали .. все дырки пытались закрыть, заткнуть  ... В итоге за 3 минуты (условно)  получилось.  А Организаторы показали , как рациональней - они наоборот открыли эту "колбасу" около насоса .  Эжекцией - за "10 секунд" всё "надули" .

Видимо, там был насос высокого давления, но не очень большой производительности? Тогда эжекция действительно может помочь.

https://youtu.be/wYlnzjuKp9E?si=WlISpfsb91tHYKTE

Хорошая иллюстрация эжекции. Можно показывать как медицинский фокус)

[cross-track]

Поэтому, вне зависимости от того есть трубка Пито в канале, или нет динамическая составляющая в потоке присутствует. Трубка это просто показывает

А какое давление действует на стенку прямого цилиндра, через который течет с постоянной скоростью 10 м/с несжимаемая жидкость (вода)? Трубка длинная, и открыта с дальней стороны так, что вода свободно вытекает из трубки.

На стенку по нормали действует статическое давление потока. Против течения потока будет действовать сила тяги равная площади внутреннего сечения трубы в м2 помноженной на плотность 1000кг/м3 и помноженных на квадрат скорости вытекания с дальней стороны в м/сек

"На стенку по нормали действует статическое давление потока" - именно так. Трубка горизонтальна, вода течет "по инерции", трением и вертикальной составляющей пренебрегаем, так что давление будет равно атмосферному. Труба гладкая, без выступов-сужений, так что динамическое давление на трубу никакого воздействия не оказывает.

Возьмите шланг, да хоть душ(тока распылитель скрутите), и включите  воду. Почувствуйте реакцию.

Все же здесь идет речь о давлении на стенку, а не о реакции. Можно было бы сформулировать такую задачку:

В цилиндрической прямой 3-х дюймовой трубе с постоянной скоростью 10 м/с течет несжимаемая жидкость (вода). Труба длинная, трение пренебрежимо мало, и вода свободно вытекает из трубки через открытый конец. Уцелеет ли труба, если она рассчитана на избыточное давление не выше трети атмосферы?

[ExDi]

Можно установить фонтан на небольшую платформу (чтобы на нее не попадали брызги), и взвесить платформу без шарика и с шариком на струе. Будут ли весы показывать разницу?

с водой нет, с газом какой-то эффект возможен, мне кажется. по грубой аналогии с водой - шарик может увеличить число капель, возвращающихся - падающих на платформу ; )

[cross-track]

Можно установить фонтан на небольшую платформу (чтобы на нее не попадали брызги), и взвесить платформу без шарика и с шариком на струе. Будут ли весы показывать разницу?

с водой нет, с газом какой-то эффект возможен, мне кажется. по грубой аналогии с водой - шарик может увеличить число капель, возвращающихся - падающих на платформу ; )

Тоже думаю, что с водой для маленькой платформы разницы не будет. А вот если платформа по площади не маленькая (чтобы на нее падали все брызги), то разница в показаниях должна быть, и по величине должна быть равной весу шарика. Вроде так.

[ExDi]

то разница в показаниях должна быть, и по величине должна быть равной весу шарика.

гммм, а вот этого не понял; шарик неподвижен, в идеале система не передает ему ни импульса, ни энергии, он не более чем материальное воплощение силы тяжести, которая и так действует на капли и возвращает их назад; в реальности капли не отскактивают от него упруго, передают ему часть диссипированной при неупругом столкновенипи  энергии - и падают с меньшей скоростью, чем если бы взлетели без него на предписанную кинетической энергией высоту

[cross-track]

то разница в показаниях должна быть, и по величине должна быть равной весу шарика.

гммм, а вот этого не понял; шарик неподвижен, в идеале система не передает ему ни импульса, ни энергии, он не более чем материальное воплощение силы тяжести, которая и так действует на капли и возвращает их назад; в реальности капли не отскактивают от него упруго, передают ему часть диссипированной при неупругом столкновенипи  энергии - и падают с меньшей скоростью, чем если бы взлетели без него на предписанную кинетической энергией высоту

Капли не могут падать с меньшей скоростью, ибо шарик (в среднем!) неподвижен, и капли откакивают от него, как от стенки, не прилипая. И это же вы говорили, что не надо смешивать кин. энергию и имульс, а?)

[telekast]

Поэтому, вне зависимости от того есть трубка Пито в канале, или нет динамическая составляющая в потоке присутствует. Трубка это просто показывает

А какое давление действует на стенку прямого цилиндра, через который течет с постоянной скоростью 10 м/с несжимаемая жидкость (вода)? Трубка длинная, и открыта с дальней стороны так, что вода свободно вытекает из трубки.

На стенку по нормали действует статическое давление потока. Против течения потока будет действовать сила тяги равная площади внутреннего сечения трубы в м2 помноженной на плотность 1000кг/м3 и помноженных на квадрат скорости вытекания с дальней стороны в м/сек

"На стенку по нормали действует статическое давление потока" - именно так. Трубка горизонтальна, вода течет "по инерции", трением и вертикальной составляющей пренебрегаем, так что давление будет равно атмосферному. Труба гладкая, без выступов-сужений, так что динамическое давление на трубу никакого воздействия не оказывает.

Возьмите шланг, да хоть душ(тока распылитель скрутите), и включите  воду. Почувствуйте реакцию.

Все же здесь идет речь о давлении на стенку, а не о реакции. Можно было бы сформулировать такую задачку:

В цилиндрической прямой 3-х дюймовой трубе с постоянной скоростью 10 м/с течет несжимаемая жидкость (вода). Труба длинная, трение пренебрежимо мало, и вода свободно вытекает из трубки через открытый конец. Уцелеет ли труба, если она рассчитана на избыточное давление не выше трети атмосферы?

Движение установившееся, ТК скорость на входе и выходе постоянна, те перепада давления нет. Отсюда, статическое давление жидкости равно атмосферному, труба выдержит. Если заткнуть выход, то лопнет, ТК динамическое давление будет 50кПа, а полное давление заторможенного потока 150кПа, те 1,5атм.
Имху

[ExDi]

И это же вы говорили, что не надо смешивать кин. энергию и имульс, а?)

дык я и про диссипацию говорил : ) - если капля прилипла к шарику, то она передала ему ту часть механической энергии, которая иначе бы позволила ей взлететь на бОльшую высоту и уже оттуда упасть; в итоге шарик чуть-чуть нагрелся. ну и если бы капли отскакивали упруго, а не прилипали - они передвавли бы шарику бОльший импульс, и потребовался бы меньший напор воды.

капли откакивают от него, как от стенки, не прилипая.

в таком варианте нет вопросов, но на практике по-моему реазизуется прилипание и стекание. ну и - капля не упруга, даже если поверхность гидрофобна - она сначала расплющится о шарик. разве что совсем маленькие, где пов. натяжение совсем уж значительная сила