Διαγωνισμός Φυσικής. Β΄φάση. 2018

Στο σχήμα παρουσιάζεται ένας απλός εξαεριωτής μέσω του οποίου δια μέσου ενός στομίου αναρροφάται αέρας από το περιβάλλον πίεσης pa, πυκνότητας ρα=1,2 Kg/m3 και παροχής Πα=6π l/s (με π το λόγο της περιφέρειας προς τη διάμετρο ενός κύκλου). Στο ευθύγραμμο τμήμα κυλινδρικού αγωγού αναρρόφησης του αέρα 1-2 με διάμετρο D=2 cm συμβάλλει κυλινδρικός σωλήνας διαμέτρου d=0,5 mm που επικοινωνεί με δοχείο (Δ) στο οποίο υπάρχει υγρό πυκνότητας ρυ=800 Kg/m3 . Όταν το ύψος h της συμβολής μετρημένο από την ελεύθερη στάθμη του υγρού του δοχείου (Δ) δεν ξεπερνάει ένα συγκεκριμένο μέγιστο ύψος hmax, τότε αναρροφάται υγρό από το δοχείο που αναμειγνύεται με τον αέρα στο σημείο 3. Αν οι ροές θεωρηθούν ιδανικές (αστρόβιλες, ασυμπίεστων μη συνεκτικών ρευστών) και η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι g= 9,81 m/s2 τότε:

Arist2018_LykG_B_FASI_Theory

Arist2018_LykG_B_FASI_Experiment_E2

Arist2018_LykG_B_FASI_Theory

Arist2018_LykG_B_FASI_Experiment_E1

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
93 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Το κολλοειδές υπάρχει και σε συζήτηση στο υλικονέτ.

Το άλλο δεν σας θυμίζει ολίγον ψεκαστήρα;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Διονύση τώρα είδα το σχόλιό σου εδώ.

Αν είναι έτσι τι γίνεται εδώ;;

Να περιμένουμε λύση, ή να ρισκάρουμε απάντηση;

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα σε όλους,

Θα έλεγα μάλλον … καρμπυρατέρ καθέτου (κατακορύφου) ροής ή "κατωροϊκό" όπως τα έλεγαν οι … παλαιότεροι smiley

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

… Η αναρρόφηση αέρα γίνεται λόγω της υποπίεσης μέσα στον κύλινδρο, στη φάση της εισαγωγής.

Η στάθμη του υγρού στο δοχείο ρυθμίζεται με το φλοτέρ (και η πυκνότητα του υγρού ρ=800kg/m3 παραπέμπει σε … βενζίνη smiley)

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Διονύση η διάταξη της άσκησης πως δουλεύει;

Γιατί έχουμε υποπίεση;

Μάλλον καλύτερα να ρωτούσα:

-Πως υπολογίζεται η υποπίεση αυτή;

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Ο αέρας μακριά από την εισαγωγή έχει Ρα και μηδενική ταχύτητα. Εισερχόμενος στο στόμιο, αποκτάει ταχύτητα υ3 (την οποία υπολογίζουμε από την παροχή και τη διατομή) και έχει μικρότερη πίεση. Οπότε, Bernoulli από μακριά μέχρι το σημείο 3.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Έχει όμως Διονύση μικρότερη πίεση;

Ένα βίντεο:

 

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Δεν φαίνεται το βίντεο Γιάννη. Τί εννοείς "έχει μικρότερη πίεση";

 

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Τώρα φαίνεται;

Αν ναι είναι λίαν εύγλωττο. Δες το όλο.

Στα 2 και κάτι λεπτά ένα ρεύμα αέρα αδυνατεί να προκαλέσει υποπίεση.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Μην δεις μόνο αυτό. Δες το όλο. Είναι από τα αξιολογότερα βίντεο.

Δείχνει πως υποπιέσεις προκαλούνται μόνο από καμπυλώσεις ροϊκών γραμμών.

Αυτό μετά το "από μακριά" που λες πάντα με φόβιζε.

Στην παρούσα άσκηση υποθέτω πως θέλουν μια υποπίεση ανάλογη του τετραγώνου της ταχύτητας.

Μια υποπίεση που στο βίντεο δεν βλέπω.

Ποια δεδομένα καμπύλωσης των ροϊκών γραμμών έχει η άσκηση ώστε να υπολογισθεί η υποπίεση;

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Γιάννη το είδα το βίντεο, δεν νομίζω όμως ότι είναι το ίδιο. Αναφέρεται σε προβλήματα που σχετίζονται και με παλαιότερες συζητήσεις που κάναμε για τις πτέρυγες των αεροπλάνων, τις στέγες ή το φαινόμενο Magnus.

Στο καρμπυρατέρ τα πράγματα είναι νομίζω πιο ξεκάθαρα. Δες αυτό το βίντεο.

Ο αυλός της εισαγωγής στενεύει αναγκάζοντας τον αέρα να αυξήσει ταχύτητα. Εξάλλου η ροή οφείλεται ακριβώς στη διαφορά πίεσης μεταξύ ατμόσφαιρας και κυλίνδρου στη φάση που κατεβαίνει το έμβολο και γίνεται εισαγωγή.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Ακριβώς Διονύση στενεύει. Φαίνεται τόσο καθαρά στο βίντεο που έστειλες. Η ταχύτητα αυξάνεται στο σημείο αυτό και έχουμε υποπίεση.

Απολύτως κατανοητό.

Ρωτώ όμως για την αναρτημένη άσκηση. Την άσκηση του διαγωνισμού. Ποια δεδομένα μείωσης διατομής έχουμε;

Βλέπω έναν σωλήνα σταθερής διατομής, ένα χωνί αγνώστου διατομής επάνω  και δεδομένα που επιτρέπουν υπολογισμό ταχύτητας.

Τι δεν καταλαβαίνω;

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Κάτι τέτοιο εννοώ Γιάννη:

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Έξω από το φαρδύ στόμιο ο αέρας έχει μηδενική ταχύτητα και Ρα. Εισερχόμενος στο στόμιο, ρέει με ταχύτητα υ3.

Οπότε Pα + 0 = Ρ3 + 0,5ρυ3^2