Малёк
|
Мощный фильтр? (страница 4) |
Господа здравствуйте) |
|
#3070711 |
Свой на Aqa.ru
|
|
Constantin_K Я к тому, что сила напрямую влияет на скорость/ускорение и она зависит от объёма пузырька, меньшего по плотности жидкости. Следовательно, нужно принять во внимание, что объём газа в момент времени в воде увеличивается при меньших пузырьках. Если ваши расчёты верны по площади поверхности пузырьков в секунду, то для более мелких пузырьков она будет ещё больше, т.к. одновременное нахождение пузырьков в воде будет выше. О чём и упоминал Дамир в рассуждениях об количестве одновременного нахождения пузырьков для газообмена. |
|
#3071389 |
|
Модератор , Советник
|
|
volodyvasiliev Архимед только тут не причем. Плотность воздуха в маленьких и больших пузырьках одинаковая. Поэтому и ускорение из-за силы Архимеда одинаковое. А вот установившаяся скорость подъема как раз зависит от размера пузырька, поскольку гидродинамическое сопротивление пропрцинально площади поперечного сечения, т.е. квадрату размера, а не кубу как объем и масса. А про гидродинамику закон Архимеда ничего не говорит. Тут примерно то же самое, что при падении в воздухе разных частиц. Чем они меньше, тем медленнее в воздухе падают. Хотя ускорение свободного падения для всех тел одинаковое. |
|
#3071391 Нравится volodyvasiliev
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Constantin_K Ну как ни причём? Там же есть V - объём. Но в конечном итоге мы договорились на основе постулата " Чем они меньше, тем медленнее в воздухе падают". Фиг с ним с Архимедом😆 👍 |
|
#3071394 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
volodyvasiliev Пробежался по вашей ссылке. Местами вызвало недоумение, местами понравилось. Нужно будет повторить чтение, не спеша, с карандашом. Спасибо. Там красной линей идет речь о дельте меж равновесном и фактическим содержанием кислорода в воде. Когда дельта велика растворение за счет диффузии начинает играть очень заметную роль. Но при такой дельте, как с пузырьками в бассейне, наша рыба раньше задохнется. Хотя если рыба в акве уже начала дохнуть возможно мелкие пузырьки на этом этапе и в акве окажутся эффективнее. При относительно небольшой дельте, увеличить скорости растворения так не особо получится. Нужна турбулентность, и таким способам там основное внимание и уделяют. И там решают с нашей точки зрения очень скромные задачи. Сколько растворять, чтоб удерживать кислород на минимально достаточном уровне. Подход, правда не наш. Растворить максимум кислорода из подаваемого воздуха. Воздух вернее энергию и деньги экономят. На их объемах это существенно. Но поднимая кислород с3 до 5 мг на литр в холодной воде считают хорошо. 5мг в воде 15 градусов это 50% от равновесной. Всё, больше уменьшить дельту, и не стремятся. Дальше резко растут затраты. Но столько поддерживать не сложно и при больших скоростях потребления. У нас при 26 градусах равновесная 8мг/литр. 5мг/л это 65%. Ну, живет наша рыба при 5мг/л. Но быстро растворять становится намного сложнее. Просто диффузия уже работает еле ели. Не справляется. С их дельтой в своей акве я ни разу и не сталкивался. Не, сталкивался если совсем честно. За 50 лет занятий аквариумистикой было 3 серьезных замора и ещё пару раз по мелочи. |
|
#3071407 Нравится volodyvasiliev
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Constantin_K В нескольких источниках встречал, что за счет пленки поверхностного натяжения, давление воздуха, внутри маленьких пузырьков больше, чем в больших. Как очевидный факт не нуждающейся в пояснениях. Хотя для меня это не очевидно. ??? Но если так, получается и плотность воздуха в маленьких выше. |
|
#3072040 |
|
Модератор , Советник
|
|
Дамир184 Почему, понятно. Примерно по той же причине, почему маленький баллон при одном и том же давлении может иметь стенки меньшей толщины. Можно прикинуть. Поверхностное натяжение воды, 0.073 N/m. Писать интегралы неохота, но можно быстро оценить порядок величины из соображений размерности. Чтобы получить давление в Pa=N/m2, надо поверхностное натяжение поделить на единицу длины, т.е. радиус пузырька будет в знаменателе в первой степени. Если радиус 1мм, то давление будет порядка 0.073/0.001=73Pa. Скорее всего еще будет какой-то коэффициент типа 4pi, и явно не больше. 73*4*3.14159=917.3 Т.е. давление, обусловленное поверхностным натяжением уж точно не больше 1000Pa. А атмосферное давление у нас 100000Pa, что больше в 100 раз. Поэтому вклад поверхностного натяжения незначителен. Какой-то смысл учитывать его будет только для совсем микроскопических пузырьков типа тех, что дают распылители CO2. |
|
#3072050 Нравится Дамир184
|
Завсегдатай
|
|
#3072168 |
Свой на Aqa.ru
|
|
#3072182 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
#3072187 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
KoRvin Это верно. Но имхо формат вашего фильтра не самый удачный. Очень большое соотношение высоты трубы к диаметру. Это диктует потребность в мощной помпе. |
|
#3072256 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
volodyvasiliev У вас графики макс. возможной скорости. Нам это мало интересно. Любой пузырек при отрыве имеет нулевую скорость. А чтоб набрать макс, ему сколько-то проплыть нужно. Для маленького пузырька глубины наших акв не хватит, чтоб полностью разогнаться. Подъемная сила мала, соответственно и ускорение небольшое. |
|
#3072263 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
странно это всё читать. чувак ориентируется на большие пузырьки, типа нормальных распылителей не может купить толи в швеции /англии/германи/толи ещё в какой-то жопе. и сочиняет что большие пузырьки это благодать. УРА! |
|
#3072264 |
Завсегдатай
|
|
Дамир184 Не согласен. У пузырька ~нулевая масса. Значит нет инерции, разогнаться он не может и ускорение отсутствует. Есть только архимедова сила, линейно увеличивающаяся при всплытии, и сопротивление (вязкость) воды. |
|
#3072292 Нравится KoRvin
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Дамир184 Решается правильной загрузкой, правильными наполнителями, которые создают минимальное гидродинамическое сопротивление. |
|
#3072301 |
|
Модератор , Советник
|
|
Дамир184 Вообще-то скорее всего хватит. Причем, как раз маленький достигнет установившейся скорости быстрее, поскольку для него такая скорость меньше. |
|
#3072306 Нравится KoRvin
|
Модератор , Советник
|
|
oltrew Ускорение, естественно, есть. До отрыва от распылителя скорость равна нулю, а потом она приобретает некоторое ненулевое значение. Т.е. ускорение имело место. Другое дело, что чем выше скорость, тем больше гидродинамическое сопротивление. По мере увеличения скорости сопротивление растет и ускорение уменьшается, и когда сила сопротивления приближается по значению к архимедой силе, скорость больше не растет. Небольшое влияние еще оказывает уменьшение давления воды по мере подъема пузырька, который немного увеличивается в размерах в процессе подъема. |
|
#3072310 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Constantin_K В наших условиях ну очень небольшое. Если грубо прикинуть. На 10 метрах плюс одна атмосфера. На глубине метр плюс 10% к атмосферному. У нас менее метра. Насколько увеличится диаметр пузырька при увеличении объема на 5%? На вскидку, если опять с порядком (запятыми) не напутал, получается плюс 1,6%. К радиусу 1мм прибавится 0,016мм. Constantin_K Сильно сомневаюсь. Медленно разгоняется мелкий пузырек. На тело (пузырек) действует подъёмная сила равная массе объема вытесненной воды. Архимед так придумал не я. Чем больше пузырь тем выше сила. Т.е и начальное ускорение при отрыве пузырька, для больших пузырей выше на стартовой позиции. Дальше по мере набора скорости, вязкость воды как вы верно пишете, начинает играть существенную роль постепенно снижая ускорение до нуля. |
|
#3072341 |
|
Завсегдатай
|
|
Constantin_K Речь шла об ускорении в процессе всплытия, а не при отрыве. Типа пузырек воздуха в процессе всплытия разгоняется, ускоряется, но для достижения полной скорости ему мало глубины аквы. А на графиках типа полная скорость. Другое дело, что при всплытии пузырьки создают-разгоняют поток, но это уже другой процесс. Вода на 3 порядка плотнее воздуха, а с учетом вязкости воды эта разница может и 4 и 5 порядков. Поэтому влияние массы воздуха и его инерции (покоя в том числе) на ускорение ничтожно. Дамир184 Зачем Вам диаметр? Объем увеличивается на 5%. Архимедова сила увеличивается прямо пропорционально объему. |
|
#3072351 |
Модератор , Советник
|
|
oltrew Нет, конечно. Постоянная скорость устанавливается достаточно быстро. Ее можно посчтитать из условия равенства сил сопротивления и силы Архимеда. Там получается, что установившаяся скорость пропорциональна квадрату радиуса. В двух источниках: русскоязычном и англоязычном одну и ту же формулу получают: V=4*R^2*ρ/(9*μ) где ρ-плотность воды, μ-динамическая вязкость, R-радиус пузырька В реальности все оказывается несколько сложнее: пузырек - не совсем сфера, и кроме того движение пузырька вертикально вверх неустойчиво, и есть автоколебания в боковые стороны. Естественно, колебания удлиняют путь пузырька в воде и увеличивают время нахождения его под водой. Вот вроде адекватная статья на русском языке на эту тему: http://hydrophysics.... |
|
#3072357 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
oltrew Именно так. Ускорение это сила делённая на массу. В нашем случае массу совершенно ничтожную при любом размере пузырька. И силу в прямую зависящую от размера. А влияние вязкости жидкости прямо пропорционально скорости, не ускорению. Вязкость начинает снижать ускорение только когда появляется скорость. Как следствие, большой пузырек выше ускорение, быстрее набирает скорость с момента отрыва. oltrew С практической точки зрения именно поток и важен. Плевать на скорость одиночного пузырька. Важнее насколько мощный восходящий поток воды пузырьки способны создать. И тут уже непонятно как посчитать. Но очевидно, что для каждой глубины должен быть свой оптимальный размер пузырьков. |
|
#3072358 |
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Constantin_K Произвольно надёргал цитаты из вашей ссылки. «Для пузырей с d = 3 и 5 мм поля имеют сходную структуру. Хорошо видно срывающиеся поочередно вихри с разных сторон пузыря, вырождающиеся в вихревую дорожку. Всплытие пузырей такого диаметра соответствует переходному промежуточному режиму течения. Такой характер срыва вихрей объясняет неустойчивое поведение пузырька, его периодически меняющуюся траекторию и сложные колебания формы пузырька. Для пузыря диаметром d = 1 мм вихри менее выражены и симметричны, в результате чего всплытие происходит по прямолинейной траектории.» «Для пузыря с d = 10 мм взаимодействие срывающихся вихрей вблизи пузыря менее выражено, поскольку вихри отстоят дальше друг от друга из-за больших размеров пузыря.» Интересно, при обмене кислородом дело похоже не вскорости всплытия как таковой, а в турбулентности вокруг пузырька. Впрочем, это и лишнее подтверждение тому, что я уже давно заметил. Менее 3 мм пузырьки малоэффективны к условиях аквы. И похоже причина низкой эффективности очень крупных пузырей не только в том, что при равном объеме подаваемого воздуха уменьшается площадь контакта с водой. |
|
#3072375 |
Свой на Aqa.ru, Кандидат в Советники
|
|
Дамир184 Вот еще интересно, насколько эффективно реально поставить вентилятор над зеркалом воды. Естественно, учитывая, что внутри аквариума вода неким образом все же перемешивается. |
|
#3072379 |
Свой на Aqa.ru
|
|
Добрый день, коллеги! Пузырьковая тема жива 😆👍 |
|
#3072384 |
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Malysh28 ..., не начнёт она греться ?Нагрев будет, но не критический даже в летнюю жару. Спасает охлаждение испарением. |
|
#3072387 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
volodyvasiliev На это зависит от конструкции компрессора. Если он охлаждается тем воздухом который качает это одна история. При невысоком КПД воздух будет нагреваться. Но тут просто, чем выше давление-нагрузка тем больше нагрев. Если охлаждение автономно, у промышленных чаще так, то мы говорим о адиабатическом нагреве воздуха. Это обратимый процесс. В шланге перед распылителем с ростом давления воздух нагрелся, а при выходе воздуха из распылителя давление упадет и Т соответственно. А если шланг подачи воздуха длинный и в нем будут потери тепла, то Т воздуха выходя из распылителя будет даже ниже того, что компрессор забирает. На практике это не те величины, чтоб об этом думать. Градус там близко не пляшет. |
|
#3072441 |