Фильтр как реактор? (страница 2)

Почему никто не использует фильтр как реактор? Вчера присоединил капельницу к бутылочке с брагой и воткнул иглу во всасывающий патрубок. Когда набулькивается критический объем - фильтр его выплевывает, а все остальное время растворяет потихоньку...

сообщение Daxel
Если в аквариумной воде, в САМОМ АКВАРИУМЕ, СО2 имеет концентрацию, допустим, 20 мг/л, то эта же концентрация СО2 будет присутствовать и в канистре внешника.

Это неправда. pH в аквариуме более-менее постоянен, а вот СО2 очень неравномерно распределяется. Том Барр регистрировал разницу концентрации СО2 больше чем в 10 раз рядом с реактором и в "грядке" в отдалении.

Elkmor

В грядке - разница запросто. в гуще травы тоже, в поверхностном/пограничном слое листа еще больше. Я стараюсь, по возможности, измерять на открытых, проточных местах, а то такого намеряю: при рН=6.5 в гуще почесухи (у меня её роль выпоняет ротала) уже 7.1, в гуще мощного уругвайца или портоалегренца к 8.0 стремится и кальций на листьях бывает...

Во входном шланге - разрежение (или давление, меньшее атмосферного).

Неправда

А в выходном шланге - давление больше атмосферного.

Похоже на правду Quanar

Увы, Вы непоследовательны в рассуждениях. Daxel прав: в любой точке входного шланга, находящейся выше уровня воды в банке, давление НИЖЕ атмосферного, иначе Вы никак не сможете обьяснить, почему же вода туда забралась? (можете посто расписать статику этой точки ) А далее Бернулли Вам скажет, что везде это так. В выходном шланге ВЕЗДЕ выше атмосферы, иначе Вы опять не обьясните, почему вода забралась выше уровня банки и выливается. Думаю, об этом не стоит спорить - это очевидно, придется согласиться
P. S. По большому счету, у нас просто общение, не стоит меряться "крутизной" знаний, обижаться и некорректно нападать - дружеский треп-полемика - я так воспринимаю.
Сгласны?



Может это никому не нужный академизм, и не стоит так пристально смотреть на динамику движения воды в фильтре, но, к сожалению, кавитация на крыльчатке приводит к повышенному шуму, выделяющийся О2 на помпе может нарушить работу турбины вплоть до остановки...
Да и интересно мне, а Daxel по роду работы с этим сталкивается/борется...

С Вашими наблюдениями растворения у меня напряг - такого не наблюдаю. Стандартный пузырек СО2 растворяется до схлопывания, пока поднимается по заборному шлангу - у фильтра я его в упор не вижу. Длина растворения пузырька в реакторах уважаемых фирм редко превышает 50-70 см. Что-то не складывается. Вам вопрос: у Вас газ из баллона или брага? Может из баллона, но сделанный брожением?
Это я к тому, что применяю чистый СО2, без примесей воздуха. Может в этом и разница...

P. S. Давайте воспринимать нашу полемику, как дружескую беседу за чашкой пыва. Значительно приятней будет. Согласны?

Изменено 21.4.09 автор Tetera

Изменено 21.4.09 автор paln1

сообщение ChemistEG
Почему никто не использует фильтр как реактор? ...

Очень даже используют. На этом форуме об этом было. Michael писал что на Чикагщине многие так делают.

сообщение Tetera
Daxel прав: в любой точке входного шланга, находящейся выше уровня воды в банке, давление НИЖЕ атмосферного

Эээ... Пожалуйста, не надо вкладывать в уста Daxel-а то, что он не говорил.
Он утверждал, что во входном шланге давление ВЕЗДЕ ниже атмосферного.
А с вами я полностью согласен и отмечал это в своих сообщениях, что в любой точке входного шланга выше уровня воды в банке давление меньше атмосферного, чего нельзя сказать о точках, лежащих ниже этого уровня.

В выходном шланге ВЕЗДЕ выше атмосферы, иначе Вы опять не обьясните, почему вода забралась выше уровня банки и выливается. Думаю, об этом не стоит спорить - это очевидно, придется согласиться

А вот тут можно поспорить.
Если бы шланг торчал вертикально вверх и из него выливалась вода, я бы с вами согласился. Но в реалиях вода выливается в точке, находящейся, зачастую, сильно ниже верхней точки выходного шланга. Давайте немного утрируем, для простоты понимания. Поднимем перегиб шланга метров эдак на пять, заведомо выше максимальной высоты подъема помпы, выхлоп опустим к банке, и заполним шланг водой. Теперь запустим помпу фильтра. Все будет прекрасно работать, за вычетом некоторого снижения производительности за счет гидросопротивления длинного шланга. Но вы же не будете утверждать, что в точке перегиба у нас опять оказалось давление выше атмосферного? Иначе как туда вода забралась? Помпа на такую высоту загнать воду не способна.
Я отнюдь не утверждаю, что в верхней точке выходного шланга давление будет ниже атмосферного, но хочу сказать, что такая ситуация вполне возможна.

P. S. По большому счету, у нас просто общение, не стоит меряться "крутизной" знаний, обижаться и некорректно нападать - дружеский треп-полемика - я так воспринимаю.
Сгласны?

Абсолютно. Но Daxel у нас парень горячий, и его иногда заносит, поэтому создается всяческая видимость... Но это только видимость.

но, к сожалению, кавитация на крыльчатке приводит к повышенному шуму, выделяющийся О2 на помпе может нарушить работу турбины вплоть до остановки...
Да и интересно мне, а Daxel по роду работы с этим сталкивается/борется...

Эх, если бы Daxel говорил о кавитации на крыльчатке, да еще и О2, я бы слова не сказал.
Но он, к сожалению, говорил о кавитации в толще канистры, да еще и СО2... Извините, но мой разум против этого протестует

С Вашими наблюдениями растворения у меня напряг - такого не наблюдаю. Стандартный пузырек СО2 растворяется до схлопывания, пока поднимается по заборному шлангу - у фильтра я его в упор не вижу.

Может плохо видно, может условия движения воды в шлангах у вас иные, чем у меня, может у меня пузырьки нестандартные...
Я вполне допускаю, что у кого-то СО2 будет полностью растворяться и в выходном шланге... Как я писал выше, здесь слишком много факторов, не поддающихся подсчету. Поэтому проверить можно только экспериментально.
У меня не получается. Причем на двух разных фильтрах, скорость течения воды по шлангам в которых отличается в разы, результат одинаков - пузырьки доходят до канистры. Когда я в свое время экспериментировал, и пробовал подавать газ на выход - результат был тот же. Пузырьки полностью не растворялись.

Длина растворения пузырька в реакторах уважаемых фирм редко превышает 50-70 см. Что-то не складывается.

Да длина сама по себе мало что значит. Имеет значение еще и время, за которое пузырек пролетает эту длину.

Вам вопрос: у Вас газ из баллона или брага? Может из баллона, но сделанный брожением?

Из баллона. Из чего сделано - мне неведомо. Центрогаз.

Это я к тому, что применяю чистый СО2, без примесей воздуха. Может в этом и разница...

Сомневаюсь. Были бы примеси, я бы это сразу заметил. Скорость подачи у меня весьма высокая. Фильтр бы не одобрил.

P. S. Давайте воспринимать нашу полемику, как дружескую беседу за чашкой пыва. Значительно приятней будет. Согласны?

Гм... Да я ее именно такой и считаю. Получаю большое удовольствие. Daxel он хоть и горяч, но за рамки все же не выходит

сообщение Tetera
Daxel прав: в любой точке входного шланга, находящейся выше уровня воды в банке, давление НИЖЕ атмосферного, иначе Вы никак не сможете обьяснить, почему же вода туда забралась? (можете посто расписать статику этой точки ) А далее Бернулли Вам скажет, что везде это так. В выходном шланге ВЕЗДЕ выше атмосферы, иначе Вы опять не обьясните, почему вода забралась выше уровня банки и выливается. Думаю, об этом не стоит спорить - это очевидно, придется согласиться

Вопрос, не в том, что выше уровня воды или ниже, а в том, что в шланге происходит падение давления на трение воды о его стенки. Это хорошо расписано в статье Константина (Дакселя). Поэтому в начале заборной трубки давление фактически атмосферное (я думаю, тут следует абстрагироваться от гидростатики, поскольку это только отвлекает от той мысли, которую хочет донести Константин; вообще же там давление как на глубине забора воды), а вот чем ближе к входу внешника тем оно ниже.

Пожалуйста, не надо вкладывать в уста Daxel-а то, что он не говорил. Quanar

Мозгам не прикажешь - воспринимают только то, что хотят. Перечитывать топ не буду, вполне может быть, что я не так воспринял.

А вот тут можно поспорить. Если бы шланг торчал вертикально вверх и из него выливалась вода...

Согласен с Вами, при высоте подьема воды выше напора, в верхней точке давление будет меньше атмосферного. Но создать такие условия для стандартных фильтров и стандартных банок затруднительно.
Вообще-то давление в выходном шланге, думаю, не зависит от положения точки выхода воды: поверхность или глубина.

Но Daxel у нас парень горячий, и его иногда заносит, поэтому создается всяческая видимость...

И я горячий, увы. Не думаю, что это очень большой недостаток - жизнь будет скучной

А с вами я полностью согласен и отмечал это в своих сообщениях

Так мы с Вами с одну дуду дудим, в одну дырку сУваем

Из баллона. Из чего сделано - мне неведомо. Центрогаз.

Они продавали раньше два типа газа (а может с кем спутал)?: пищевой/технический - разница в чистоте баллона, в который нам закачивают и сделанный пищевым брожением. Их отличить легко - бродильный пахнет дрожжами, содержание примесей (хорошо, что пищевых) больше, растворимость в воде, вроде (сомневаюсь) меньше. Я такой не пробовал, только слышал о нем. Мечтаю как-нибудь найти, заправиться и сравнить...

Да длина сама по себе мало что значит. Имеет значение еще и время, за которое пузырек пролетает эту длину.

Спасибо за поправку - принято, согласен. По длине сравнение реактора и движения по шлангу неправомочно.

Поэтому в начале заборной трубки давление фактически атмосферное (я думаю, тут следует абстрагироваться от гидростатики, поскольку это только отвлекает от той мысли, которую хочет донести Константин; вообще же там давление как на глубине забора воды), а вот чем ближе к входу внешника тем оно ниже.
Віталь

Согласен. Это прямое следствие и статики, и Бернулли. Я не стал подробно излагать - не статья. Только вехи/наметки, с надеждой, что кому надо - быстро схватят идею.

Изменено 21.4.09 автор Tetera

сообщение Tetera
Согласен с Вами, при высоте подьема воды выше напора, в верхней точке давление будет меньше атмосферного. Но создать такие условия для стандартных фильтров и стандартных банок затруднительно.

Да не привязывайтесь вы к напору. У нас открытая система. И от высоты подъема верхней точки принципиально ничего не меняется. Хоть 5м. хоть 10см.
Попробую объяснить чуть с другой стороны.
В статике в верхней точке выходного шланга давление будет меньше атмосферного. Вы согласны?
Теперь разгоняем помпу. Постепенно. По чуть-чуть. От нуля. И с ростом скорости потока давление в верхней точке будет расти. Также по чуть-чуть. Начиная от статического. При достижении определенной скорости потока оно сравняется с атмосферным. А затем и превзойдет. Но до этого момента в случае аквариумного внешника можно и не добраться. Только и всего.

Вообще-то давление в выходном шланге, думаю, не зависит от положения точки выхода воды: поверхность или глубина.

Не зависит. Согласен. А вот если точка выхода ВЫШЕ уровня поверхности, то очень даже зависит.

Они продавали раньше два типа газа (а может с кем спутал)?: пищевой/технический - разница в чистоте баллона, в который нам закачивают и сделанный пищевым брожением.

Они и сейчас продают. Но только 40 литровые. 5 литровые у них все одинаковые. А каким способом газ сделан мне неизвестно.

Их отличить легко - бродильный пахнет дрожжами

Надо будет как-нибудь понюхать.

В статике в верхней точке выходного шланга давление будет меньше атмосферного. Вы согласны?
Quanar

При условии - выходной конец находится в воде и шланг заполнен водой.
Если флейта поднята над поверхностью (дождевалка) - нет. Придется тогда создавать напор для поднятия на эту высоту. Вот я и не забываю о нем.
Мало того, при подменах воды у меня флейта работает дождевалкой, так как штатно находится под поверхностью воды, а при сливе оголяется. У Вас, наверно, так же?

сообщение Tetera
При условии - выходной конец находится в воде и шланг заполнен водой.

Ну, естественно. Нет воды, нет и давления. О чем разговор

Мало того, при подменах воды у меня флейта работает дождевалкой, так как штатно находится под поверхностью воды, а при сливе оголяется. У Вас, наверно, так же?

Естественно. Но давление в верхней точке от этого становится только меньше. Так как уровень воды в банке понижается.
Хотя привязываться тут мы уже должны не к уровню воды, а к уровню флейты.

Как много я, "горячий парень", потерял? Меня уже "посчитали"!...
Давайте я внесу ясность в свои слова сам, чтобы меня не цитировать, и было понятнее, чем с формулами...
Только не буду отвечать на все пропущенные мной сообщения. Уж, простите...

Кто-то будет спорить, по поводу того, что сколько воды затекло в фильтр, столько и вытекло? Нет?
Продолжаем...

Если количество воды, прошедшее через фильтр в единицу времени - это постоянная величина, то и количество воды, прошедшее через ЛЮБОЕ поперечное сечение фильтра в единицу времени, тоже постоянная величина. Так? Каким бы не было сечение, хоть тонкого шланга, хоть толстой канистры, количество воды, прошедшее через их сечения в единицу времени, будет одинаковым. Это называется законом сохранения массы (или неразрывностью потока). В статье есть уравнение...

Как в фильтре течет вода? Дык, ее же помпа двигает...
Помпа канистры заполнена водой перед запуском. Ее импеллер вращается с определенной угловой скоростью, вода проходит между ротором и статором, охлаждая помпу такой конструкции (почему их и называют "с мокрым ротором"). Попадая в область крыльчатки, вода скользит вдоль лопаток, одновременно подсасывая воду из канала между ротором и статором. Затем она попадает на выход помпы, откуда с успехом отправляется в выходной шланг.

Что получается?
Если вода течет с какой-то скоростью, шланги внешника имеют одинаковый диаметр, количество воды, прошедшее через любое поперечное сечение сечение системы = const, то скорость течения воды во входном и в выходном шлангах тоже будут одинаковыми. Так?
А если шланги разных диаметров?
И что? Канистра тоже намного толще шлангов. Никто же не обращает на это внимания. Ведь объем воды, прошедшей через фильтр, в единицу времени = const. То есть, абстрактно, цилиндрик воды, олицетворяющий этот определенный объем воды, будет или толще и короче, или тоньше и длиннее, в зависимости от площади сечения в данной точке системы. А, если так, то и скорости потока воды в разных участках внешней канистры тоже будут разными, но их объем одинаков. Отношение скоростей потока воды обратно пропорционально отношению площадей сечений этих участков. Чем меньше сечение в данной точке системы, тем больше скорость воды, проходящей через это сечение. Уравнение есть в статье...

Что это я все о скорости воды, да о скорости? Кому она нужна? Вроде, главное - столб воды. Или нет? А почему, собственно, "главное"? Они все "главные", или основные. Это же описывает Закон сохранения энергии. Кто-нить помнит? Нет? Напомню...
Энергия есть; она никуда не девается и не берется из ничего, а перетекает из одной формы в другую. Была потенциальная (не путать с ВиАГрой! ), стала кинетической. Была кинетической, сделаем из нее потенциальную... "Развернем все северные реки в Среднюю Азию! Штоб у них було!"...
Ан нет, хрена лысого вам, а не Шарапова!...

Пришел старик Бернулли и выдал свое уравнение. Это, грит, есть Закон сохранения энергии, грит, выражающий движение водяного потока! Во как! А вы тут, "Daxel - лох"! Да Даксель тады еще даже не родился! Это же было в одна тысяча семьсот каком-то годе! Уравнение есть в статье...

А ему, в смысле, деду Бернулли, грят, да на фига нам такое уравнение? Оно ж - для идеальной жидкости! Чего нам с ним делать?
Как, откликнулись тогда другие хвизики. Как не нужно? ЩаЗ усЁ сделаем! Разработаем! Не пережовывайте!

И, блин, сделали же!
Вычислили вязкость, составили уравнение.
Добрались до турбулентности. Опять уравнение.
Придумали какие-то сопла, описАли их работу, опять уравнение.
Дык, как чего найдут новое, так ХРЯСЬ! И давай уравнения писать. И все для того, чтобы студентам жисть испортить. ГАДЫ!

Ладно. Старик Бернулли помер давно. Но его дело живет!
Взяли все эти уравнения, запихнули в его уравнение, получили нечто похожее, но для реальной жидкости. Я его упростил в статье до беспределья, да, видно, не все поняли...

А оно нам нада?
Да нет! Это нам не нада! Нафига нам потенциальная энергия, или кинетическая?
Дык, потенциальная ж энергия - это ж про столб воды. Сообщающиеся сосуды, то, сЁ...
А кинетическая нафига?
Кинетическая - это ж что-то со скоростью, вроде, где-то, как-то, куда-то...
Ну, и?... Нафига?...
Дык, если у помпы есть какие-то "напоры"/"расходы", "производительности". Чего с ними делать-то?
А вот чего!...

Если напор равен максимальному значению, то вода не течет, хотя помпа пытается крутиться. Имеем явный статический напор, то есть, подъем жидкости на какой-то уровень над ее же поверхностью в емкости забора.
Если этот статический напор ничему не равен, то есть, помпа не поднимает воду ни на сантиметр, ни на миллиметр, то имеем максимальный расход, который зависит только от скорости течения воды. Вода шпарит из шланга, а фонтана все нет. Потому как нет подъема над поверхностью забора. Все - в горизонтали...

Это и есть те самые характеристики помпы (не фильтра), что пишутся на всех коробках с помпами и фильтрами.
А промежуточные значения? Чего с ними делать?
Промежуточные значения производительности описывают реальные напор и расход помп при определенных уровнях подъема воды или при определенных величинах расхода. То есть, сколько помпа перекачает воды, если ее выходную трубку поднять на какую-то определенную высоту над уровнем воды, которую эта помпа будет поднимать.

Но гидродинамЩики на этом не остановились. Они еще связали потери скорости воды в системах с насосами с длинной труб, подводящих или отводящих от насоса жидкостей. Ведь, если рассматривать потери скорости потока реальной жидкости, проходящей через всякие препятствия в системе, именуемых ими гидросопротивлениями, то эти препятствия можно представить в виде таких же потерь скорости, но выраженных в мнимом увеличении длины труб того же диаметра, обвязывающих насос. Ведь потери на трение в трубе намного проще подсчитать, чем потери в фильтре. Если использовать табличные значения, то это совсем просто. Вот и решили заменить потери скорости воды в сложных системах мнимым удлиннением трубы, назвав это эквивалентной длиной.

Короче, потери скорости воды определены. Нам они мешают. Но мы никак от них не отделаемся, потому что вода - РЕАЛЬНАЯ, а не идеальная жидкость.
Что это нам дает? А дает это нам то же самое уравнение старика Бернулли, или Закон сохранения энергии, выраженное в единицах давления. Уравнение обсосано в статье со всех возможных сторон...
Нам главное что? Производительность фильтра. То есть, объем воды, проходящей через систему фильтрации за определенное время. Потери скорости нам мешают, но избавиться от них полностью мы не можем. Отсюда вытекает зависимость между скоростью потока воды в системе, полным напором, который могла бы обеспечить помпа, и всеми потерями в нашей системе.

Что это я о скорости, да о скорости?...
А вот что...
Скорость воды, в нашем случае, с любым насосом, это - боле/мене постоянная величина. От нее зависит, сможет ли фильтр прочистить нашу водицу в банке или нет. И вот тут-то стОит посмотреть, как скорость представлена в уравнении Бернулли. Сам поток воды обладает давлением, зависящем от его скорости, даже если вокруг него давления нет. Если столб той же воды, только стоячей, поднять вертикально, то давление в любой точке столба этой воды будет называться статическим давлением, зависящем от высоты (глубины) этой точки. Тут можно привести в пример заполненную систему фильтрации канистрового внешника, у которого выключена помпа. Туда же сообщающиеся сосуды, пустоту Торричелли и прочую гидростатику. Давление столба жидкости будет статическим. Это же называется статическим напором.
Если вода движется, то давление, создаваемое потоком воды на какое-то поперечное сечение трубы, в которой движется этот поток, называется динамическим давлением или динамическим напором. Это вам уже - гидродинамика! Динамическое давление потока - это функция от скорости этого потока.
Но, дело в том, что все эти величины нужно откуда-то отсчитывать. Ну и было сверху спущено решение, что считать можно, отталкиваясь от атмосферного давления. Принять его за точку отсчета, и все дела. Ноль это, и все, короче...

И что имеем в итоге (концы, как известно, в воду)?
Имеем следующее...
Помпа гонит воду по системе. Поднята ли помпа (или ее выход) над поверхностью воды в аквариуме или нет, это не важно. Важно то, что поток воды, перекачиваемой этой помпой, вытягивает воду из аквариума, протягивает ее через фильтр (или проталкивает, в зависимости от его типа) и проталкивает ее в аквариум.
Или, что то же самое, перед помпой поток воды создает тягу (разрежение, отрицательное давление по отношению к атмосферному), а после помпы - давление со знаком плюс (или напор, вода напирает).
Разрежение будет до самого импеллера (крыльчатки) помпы, а давление - это уже после...
Разрежение будет создаваться из-за потерь на входе, а давление - из-за потерь на выходе. Потери - это наши потери напора.

Каким боком это к канистрам?
Да все тем же...
Вход и выход канистр практически совпадают по высоте. Разница в уровнях воды очень незначительная, или ее нет совсем, если выход канистрового внешника погружен в воду. Отсчет же тут идет тоже от поверхности воды, где давление атмосферное, но оно принято за ноль...
Во входном шланге помпа создает тягу, "вытягивающую" воду из аквариума, и простирающуюся до самой помпы, равномерно распределяясь по поперечным сечениям, в любой точке системы ДО импеллера, А НЕ рассасываясь ПО ДЛИНЕ ШЛАНГА.
А в выходном шланге создается давление, равное тяге по абсолютной величине, потому что оно тоже образовано тем же самым составляющим - скоростью потока воды, давящим или напирающем на поперечное сечение, а не растянутым по длине.
Тяга или напор, как и статическое давление, измеряются в тех же величинах давления. В метрах водяного столба, барах, Паскалях, килограммах силы на квадратный сантиметр и прочем. Только меряются не манометрами, а тяго-напоромерами.

Очень наглядно это выражено у всех и у каждого в водопроводном кране (раз уж меня тут обсудили)...
Давление в потоке воды, вытекающей из открытого водопроводного крана, равно атмосферному давлению, то есть, в нашем случае, НУЛЮ. Это - статическое давление.
А давление самой струи воды равно динамическому давлению потока воды, полученному из разницы между полным напором насоса, качающего воду, его статическим напором и полными потерями напора в водопроводе от резервуара с водой на насосной станции до этого крана.

Кавитация ...
Если от входа в систему до самого насоса давление меньше атмосферного, то газы будут выделяться из воды "до полного удовлетворения". Хотите верьте, хотите нет. Все зависит от величины разрежения перед помпой. То есть, пузырек может раствориться во входном шланге, но выделиться в канистре из-за уменьшения скорости потока, его в пыль разобьет импеллер, и эта пыль снова растворится уже в выходном шланге. Или пролетит весь путь до канистры, разобъется импеллером помпы и растворится в выходном шланге. Вариантов достаточно много. Все зависит от конкретной системы...
И, кстати, ИМЕННО растворенные в воде ГАЗЫ, а не только СО2, как обо мне тут говорят...

Теперь я все понятно рассказал?

Изменено 21.4.09 автор Daxel

Извините что перебиваю, да еще и не в тему, вот интересно возможно ли при наших "акваскоростях" возникновение кавитации в УФ-стерилизаторе, за счет разницы в сечении штуцера и кожуха самого стерилизатора?

Daxel, ваша неиссякаемая энергия вызывает искреннее уважение. Какой напор, какой слог... Без иронии.
Жаль только, что особой ценности, в случае вопроса о растворении СО2, все это не имеет. Получаются плоские коты.
http://www.lenta.ru/...

Вообще-то у нас, у физиков, прежде чем лезть во всяческие дебри, принято оценивать порядки величин. Ну, это чтобы не забивать себе и другим мозг всякой шелухой, если порядок окажется неудовлетворительным. Возможно, у инженерОв все иначе...

Итак, приступим:
Какое там у нас атмосферное давление? Ах, да, 100 000 Па
Где там у нас стоит канистра? Под банкой? Ниже поверхности воды на целый метр? Добавим к давлению в канистре 10 000 Па.
Какая там у нас скорость течения в шлангах. 1м/с?
Какое при этой скорости динамическое давление? 500 Па?
На порядок меньше прибавки давления за счет разности высот канистры и банки? На два порядка меньше атмосферного давления?
Господа, давайте попрощаемся с динамическим давлением. Оно нам более не интересно. До свидания деевочки...

Daxel, я нигде не ошибся? Поправьте, если что не так.

Остальные ваши размышления постом выше, к большому моему сожалению, идут туда же. Ровно по той же схеме.

P.S. Ничего личного. Чисто физика.

Изменено 22.4.09 автор Quanar

Quanar

По старым постам. Делаем опыт (его делает каждый довольно часто).
Исходно: есть банка, есть внешний фильтр, он работает, выплевывает в флейту, которая ВЫШЕ уровня воды на мизерную величину...
Остановим турбинку (выключим). Получим: фильтр заполнен водой, входной шланг заполнен водой. а выходной заполнен ДО УРОВНЯ воды в банке - не ниже и не выше. Это, надеюсь, каждый видел.
Опять включаем фильтр в всеть. Вода в выходном поднимается до верхней точки перегиба шланга, заполняет ВСЁ сечение шланга и выливается в банку. Так?
Выводы:
1. Если вода поднялась до верхней точки шланга - давление (напор) было БОЛЬШЕ атмосферного. Следовательно, в выходном давление больше атмосферного ВЕЗДЕ. ч. т. д.
2. Канистра может стоять как угодно низко (с разумными ограничениями - о них не буду). Помпа поднимает воду не на эту высоту, здесь работают сообщающиеся сосуды, а на высоту перегиба выходного шланга, всего лишь - это хорошо видно из нашего опыта - при состоянии выключено на какой высоте находится уровень воды в шланге?

По оценке величин. Да, они малы, сразу на ум приходит - не учитывать.
НО... вернемся к вопросу: куда пристроить подачу СО2 - на вход или на выход? И сразу возникает куча проблем:
- если на вход, то газ будет подсасываться в систему (помним, давление на входных шлангах ниже атмосферы!). Значит может "засосать" бражку из бутыли
- на выход. Тоже не гуд - водичка спокойно может потечь в бражку или в клапан отсечки.
Мораль: эти малые величины могут стать причиной больших проблем.

Daxel

Великолепный пост! Изложение отменное. Советую его подцепить в комментарии к статье - будет хорошее дополнение. Может сначала вставить типовые вопросы, а потом его.

Один пункт мне не нравится - место образования кавитации. Что на лопасти турбины фильтра, что на гребном винте судна, давление за ними выше, чем перед ними (по потоку воды), но кавитация происходит не перед турбиной/винтом, а ТОЧНО на задней кромке лопасти - там максимальное разрешение и максимальный градиент давления. Потом передней разбивается, на передней же может схлопывается (у нас вряд ли схлопывается, хотя чем черт не шутит?), вот и шум... Других мест образования кавитации, скорее всего нет, так как нет таких градиентов давления/скорости

roman1967

Сомневаюсь. Напор, конечно, упадет за счет повышения сопротивления, снизится расход. Для травника - эт мелочи. Я при монтаже УФ даже поленился срезать часть штуцера малого диаметра - всё равно я не планирую использовать УФ постоянно, только при подсадке новых рыб.
Не пинайте меня сильно - ну нет у меня карантинника, не было и не будет - дело прЫнцЫпа.

сообщение Tetera
Выводы:
1. Если вода поднялась до верхней точки шланга - давление (напор) было БОЛЬШЕ атмосферного. Следовательно, в выходном давление больше атмосферного ВЕЗДЕ. ч. т. д.

Неверно.
Не стоит делать выводы на основе переходных процессов. Рассматривайте, пожалуйста, процесс установившийся.
Проще говоря, от верхней точки шланга до флейты есть столб воды. Он давит вниз. И абсолютно фиолетово где находится флейта. Над водой, под водой, в кармане... Имеет значение только высота этого столба воды. Все.

Помпа поднимает воду не на эту высоту, здесь работают сообщающиеся сосуды, а на высоту перегиба выходного шланга

Естественно. И что?

- если на вход, то газ будет подсасываться в систему (помним, давление на входных шлангах ниже атмосферы!).

Неверно.
Ниже оно только в районе точки перегиба. Район может изменяться в зависимости от степени забитости шланга, но не очень сильно. (Клинику с наглухо забитыми шлангами в расчет не берем). В любом случае, если подавать газ на вход заборной трубки, то давление там всегда выше атмосферного, если она находится на некоторой глубине..
Если не понимаете физику процесса - проведите эксперимент. Отсоедините шланг подачи СО2 от вашей системы, оставив открытый конец. И посмотрите, насколько поднимется уровень воды в ней. А он поднимется практически до уровня воды в банке. Избыток давления над атмосферным, думаю, вы сможете посчитать сами. Он равен давлению столба воды от точки впрыска СО2 в шланг, до уровня, до которого в нем поднимется вода.
Если и это сложно - просверлите дырочку во входном шланге. Где-нибудь поближе к канистре. Возможно вы удивитесь, но из нее весело брызнет вода. А отнюдь не начнет засасываться воздух.

Мораль: эти малые величины могут стать причиной больших проблем.

Не могут, бо они ничтожны по сравнению с изменением давления в шлангах из-за разницы высот.

Неверно.
Не стоит делать выводы на основе переходных процессов. Рассматривайте, пожалуйста, процесс установившийся Quanar

Ну, уж и не знаю, как Вас убедить. Не надо прятаться за словами, давайте снова опыт сделаем Неплотное сочленение на изгибе выходного шланга и вода течет из него. Может это Вас убедит? Если бы давление было ниже атмосферы, то он бы подсасывал воздух!
Так что неверные выводы - Ваши.
Если о физике, то о каких переходных процессах Вы говорите? Вы утверждаете, что в момент перелива в верхней точке давление резко упадет? Вы же оценивали величины изменений давления от перепада таких высот, пришли к мизерным величинам, а теперь от своих оценок отказываетесь?

Неверно. Ниже оно только в районе точки перегиба. Район может изменяться в зависимости от степени забитости шланга, но не очень сильно...

верно-верно У меня вход СО2 почти на середине высоты банки (20-25 см от среза воды). Если у Вас тоже не так глубоко, то Вы, наверно, замечали, что если отсоединить шланг подачи СО2 от запорного клапана (у меня), то происходит пробулькивание воздуха в выходной шланг. Он именно сосет воздух. Это возможно только тогда, когда давление внутри его МЕНЬШЕ атмосферы. На худой конец, слейте часть воды из банки. На какой-то высоте это явление увидите...
Кстати, как же работает внутренний фильтр с подсосом и распылением воздуха, он же находится заведомо ниже уровня воды?

Не могут, бо они ничтожны по сравнению с изменением давления в шлангах из-за разницы высот

А Вы попробуйте. Опять мой опыт (советую Вам тоже лучше пробовать делать, чем теория - лучший критерий истины).
Дано: СО2 брага, бутыль на полу, воткнута во входной шланг. В один "прекрасный" момент брага уже в акве. Ни у кого не было такого?
Еще. Дано: Брага на полу, воткнуто в выходной шланг. На полу лужа - вода пошла в брагу. Типичные случаи.
если это не убедило, последний опыт.
Дано: шланг 10-15 метров. Один конец в банке. Другой подсасываем ртом/грушей. И что, вода не потечет в ванну/раковину из-за мизерных дополнительных давлений?

P.S. Даешь опыты вместо рассуждений!

сообщение Tetera
Неплотное сочленение на изгибе выходного шланга и вода течет из него. Может это Вас убедит? Если бы давление было ниже атмосферы, то он бы подсасывал воздух!

Естественно такое возможно. Если вы поднимете очи чуть выше, то я уже писал, что давление ниже атмосферы в точке перегиба выходного шланга не догма, а всего лишь возможность. Слишком мал перепад высот и разница давлений легко перебивается другими факторами. Уберите флейту - и вода, вполне вероятно, течь перестанет. И начнет подсасываться воздух.

о каких переходных процессах Вы говорите? Вы утверждаете, что в момент перелива в верхней точке давление резко упадет?

Резко - не резко, но упадет. Потом может опять подняться

Вы же оценивали величины изменений давления от перепада таких высот, пришли к мизерным величинам, а теперь от своих оценок отказываетесь?

Ну, понятно, начинается передергивание. Не очень красиво с вашей стороны. Но если вы это написали не со зла, попробуйте перечитать то, что я писал раньше

Кстати, как же работает внутренний фильтр с подсосом и распылением воздуха, он же находится заведомо ниже уровня воды?

Элементарно работает. Если вы видели конструкцию таких фильтров, то могли бы заметить, что внутрь выхлопной трубки вставлено препятствие, за которым создается зона разряжения. Из этой зоны и подсасывается воздух. Но это несколько другой эффект, нежели обсуждаемое выше.

У меня вход СО2 почти на середине высоты банки (20-25 см от среза воды). если отсоединить шланг подачи СО2 от запорного клапана (у меня), то происходит пробулькивание воздуха в выходной шланг.

Такое возможно либо благодаря эффекту, описанному мной чуть выше, либо если у вас на заборную трубку надет префильтр.

Если у Вас тоже не так глубоко, то Вы, наверно, замечали, что если отсоединить шланг подачи СО2 от запорного клапана (у меня), то происходит пробулькивание воздуха в выходной шланг.

Нет, конечно. У меня по этому шлангу поднимается вода. В полном соответствии с законами физики

Опять мой опыт (советую Вам тоже лучше пробовать делать, чем теория - лучший критерий истины).
Дано: СО2 брага, бутыль на полу, воткнута во входной шланг. В один "прекрасный" момент брага уже в акве. Ни у кого не было такого?

С брагой дела не имел, но сдается мне, что в акву она может побежать и сама по себе. И чхать она хотела на давление. У нее своего с избытком хватает.

Дано: шланг 10-15 метров. Один конец в банке. Другой подсасываем ртом/грушей. И что, вода не потечет в ванну/раковину из-за мизерных дополнительных давлений?

Опять пошло передергивание... Или вы действительно настолько с физикой не в ладах?
Откуда здесь взялись дополнительные давления? Что, интересно, они дополняют?
Мизерный может быть только в сравнении с чем-то. С чем интересно вы тут собрались сравнивать? И что?

сообщение Quanar
Вообще-то у нас, у физиков, прежде чем лезть во всяческие дебри, принято оценивать порядки величин. Ну, это чтобы не забивать себе и другим мозг всякой шелухой, если порядок окажется неудовлетворительным...

P.S. Ничего личного. Чисто физика.

Давайте оценим величины. А лучше их посчитаем. Только физика, математика и ничего больше...

Имеем канистру с помпой и шланги. Оба шланга погружены в воду. Помпа работает, вода течет по шлангам через канистру.
Вопрос к Вам, как к физику, или человеку, себя таковым считающим:
если отсчитывать высоту подъема воды или глубину погружения (опускания), то от какой точки нужно плясать, с точки зрения физики?
Мне внушили, что от поверхности воды. Это правда или нет?
Если правда, то я получаю перепад высот между входом и выходом, равную нулю, ведь поверхность воды общая для обоих шлангов. А на поверхности воды давление равно атмосферному. Но, если так, то имеем атмосферное давление на входе и атмосферное давление на выходе системы. Зачем нам с ним возиться, как Вы это предлагаете, если его можно просто не учитывать? Физика, на сколько я ее помню, это предусматривает и допускает. Его же можно сократить и исключить из рассмотрения. Сократив атмосферное давление, получим ноль. Его можно сложить (или вычесть) с давлением в любом шланге.

Статический напор - произведение плотности воды на ускорение свободного падения и на разницу в уровнях между входом и выходом.
Плотность у воды есть. Исключить не можем.
Ускорение свободного падения. Это - константа. Исключить тоже не получится. Ее многие знают и пользуются.
Высота или разница в уровнях. С ней проще. Уровень один. Высоты одинаковые. Перепада высот нет. Значит, ноль.
Получаем отсутствие статического давления из-за отсутствия разницы в уровнях. Остается только динамическое давление, определяемое скоростью воды.

Я не спорю, что в процессе установки скорости потока, воде приходится преодолевать различные сопротивления системы. Но, когда поток установился, все эти потери определят скорость потока, и дальше могут учитываться в виде суммарных потерь напора.

Не нравится Вам это? Не хотите исключать? Хорошо, давайте просуммируем динамический напор с атмосферным давлением. Пусть будет по Вашему примеру.

Как Вы говорите, давление атмосферы равно 100 000 Па. Динамическое давление, по Вашим данным, 500 Па. Вы предлагаете их сложить. Сложим:
Имеем во входном шланге результат 100 000 Па - 500 Па = 99 500 Па, а в выходном - 100 500Па. Правильно?
Или 100 500 Па будут в обоих шлангах? Сомневаюсь. Если нет перепада давлений, то водичка-то будет стоять в сообщающихся сосудах. Течь она не сможет...
Но, если все же, давление во входном шланге будет 99 500 Па, то это значение меньше давления, указанного Вами, 100 000 Па. То есть, давление во входном шланге меньше атмосферного, по Вашим же данным. Я что, говорил по-другому?

Добавим к давлению в канистре Ваши 10 000 Па - 1 метр водяного столба.
Имеем 110 000 Па. Что с ними делать дальше?
Если есть перепад давлений, то эту величину тоже можно принять за ноль. Не хотите? Опять суммируем:
109 500 Па на входе и 110 500 на выходе. Опять выходит, что 109 500 Па меньше чем 110 000 Па.
Если, по-Вашему, перепада давлений нет, то на дне канистры будет только 110 000 Па, а вода опять никуда не течет из-за отсутствия перепада давлений.

Может, наоборот? Давление в шлангах нужно прибавлять к динамическому напору, выразив их векторно?
Хорошо. Считаем, учитывая направления:
Давление во входном шланге направлено вниз, что, с точки зрения физики, совпадает (или почти) по направлению с вектором скорости потока воды.
Считаем: 100 000 Па + 10 000 Па + 500 Па = 110 500 Па во входном шланге.

А направление потока в выходном шланге противоположно направлено по отношению к давлению, действующему со стороны атмосферы и водяного столба. Или:
100 000 Па + 10 000 Па - 500 Па = 109500 Па.

Тут совсем чушь: давление на входе больше давления на выходе. В этом случае, вода будет течь в противоположную сторону. Она должна набираться в выходной шланг и сливаться в аквариум по входному. Но тогда это идет навстречу вектору скорости...

Вы можете это объяснить с точки зрения физики? У меня, как у "сантехника", такому "чуду" объяснения нет. "Аки по суху" ходить не научился.

Если Вам не интересно рассматривать динамическое давление, зачем Вы к нему постоянно возвращаетесь? Только потому, что я Вам постоянно твержу, что в установившемся потоке уже нет статического давления, вызываемого разницей в уровнях воды? Оба шланга находятся в одной и той же емкости с водой. И вход, и выход системы имеют только одну, общую поверхность воды. Потому что нет этого самого перепада высот. Шланги могут располагаться так, как Вам будет угодно. И есть установившийся поток воды, текущий по системе со скоростью, одинаковой в разных точках системы, имеющих одинаковую площадь поперечного сечения.

Опять непонятно? Хорошо. Давайте по-Вашему...
Отказываемся от динамического давления, как предлагаете Вы. Его нет, или, с точки зрения физики, оно равно нулю. Что его составляет? Плотность воды да квадрат скорости.
Плотность воды равна нулю? Нет. Это значение исключить не можем.
Скорость воды может быть равна нулю? Может. Исключаем.
Что остается, если скорости у воды нет? Мне думается, что получились сообщающиеся сосуды. Статического давления навалом, а динамическое равно нулю. Вода никуда не течет.

Quanar

Что-то Вы в разнос пошли. Я постараюсь помягче.
Сначала работа фильтра.
Вы не правы. Если в верней точке выходного шланга не будет давления выше атм, он не запустится. Снимите/отсоелините флейту, посмотрите на сечение выходящей воды - вода заполняет ВСЁ сечение, но никак не переливается. Если эт не так, вам досталось китайское дерьмо или вы неправильно его смонтировали, или он не предназначен для данной эксплуатации. Такие промахи эзеров давайте не будем рассматривать

Такое возможно либо благодаря эффекту, описанному мной чуть выше, либо если у вас на заборную трубку надет префильтр.

не понял, какому эффекту, описанному выше? Да, префильтр (губка ) есть. Всем его советую надеть

Опять пошло передергивание... Или вы действительно настолько с физикой не в ладах?

Спасибо за комплимент. Верну его Вам. Кажется, что Вы с математикой не в ладах, если на знаете об отрицательных величинах.
Писать значительно тяжелее, чем в живую полемизировать. Я стараюсь максимально сокращать, чаще не мысли, а определения, слова (банка-аквариум, растения-трава и т.д.). Поэтому написал "дополнительный", другого эквивалента не подвернулось. Кто у нас передергивает? Кто не отделяет зерна от плевел?

Увы, наша концовка не получилась. Надо закругляться.
Со своей стороны подытожу: говорили об одном и том же, практически во всем были согласны. Так, по мелочам знаков избыточного давления в точке перегиба не сошлись. Опыт рассудит
Спасибо за полемику.

Quanar
Tetra прав, Вы - ошибаетесь (без обид). Почему Вы учитываете лишь давление столба воды выходного шланга? Добавьте противоположное давление со стороны столба воды входного шланга (U- образная трубка- сообщающийся сосуд). Разница высот столбов воды на выходе и входе определяет РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕЕ давление воды в поперечном сечении шланга Именно это результирующее давление и определяет направление и скорость потока воды. Вот и все дела. (Я всего лишь U-образную трубку рассматриваю без помпы. Помпа же основную долю работы на трение воды в шланге затрачивает и лишь малую долю, связанную с перепадом уровней входа и выхода воды из шланга)

сообщение Daxel
Но, если так, то имеем атмосферное давление на входе и атмосферное давление на выходе системы. Зачем нам с ним возиться, как Вы это предлагаете, если его можно просто не учитывать? Физика, на сколько я ее помню, это предусматривает и допускает. Его же можно сократить и исключить из рассмотрения. Сократив атмосферное давление, получим ноль.

Все. Я кажется понял корень ваших заблуждений.
Атмосферное давление мы никуда деть не можем. Оно важно нам как воздух. Именно оно определяет скорость растворения СО2 в воде.
Смотрите. Вы сами говорили, что скорость растворения зависит от парциального давления и температуры. Температура нам побоку - она постоянна. А парциальное давление в пузырьке СО2 в воде равно атмосферному. И при заталкивании пузырька поглубже оно еще увеличивается.
Еще скорость растворения зависит от концентрации растворенного газа в воде. Вернее от отношения этой концентрации к пределу растворимости.
Растворимость СО2 при атмосферном давлении и наших температурах, если я не ошибаюсь, где-то 1.5кг/м3 то бишь 1.5 г/л. Потребные нам концентрации - порядка 15мг/л. То бишь в сто раз меньше. Для простоты примем зависимость изменения скорости растворения газа от парциального давления линейной. Соответственно, эта скорость будет снижаться линейно до нуля если мы будем понижать давление до 0.01 атмосферы. А выделяться газ начнет при еще более низком давлении. Да у нас при этом давлении вода уже вся давно испарится.
А отнюдь не тогда, когда

При этом падает динамическое давление потока, и из воды начинают выделяться растворенные в ней газы

Не когда давление станет меньше атмосферного, а когда (для СО2) в СТО раз меньше атмосферного.

А все наши пляски с бубном вокруг канистры в любом случае крутятся вокруг атмосферного давления. Плюс-минус проценты в лучшем случае. Соответственно и скорость растворения меняется на эти же проценты. Ради чего огород городить?

сообщение Tetera
Вы не правы. Если в верней точке выходного шланга не будет давления выше атм, он не запустится.

Все. Я пас. Можете оставаться при своем мнении. Видит бог - я сделал все, что мог.

Да, префильтр (губка ) есть. Всем его советую надеть

Тогда понятно. Префильтр вполне может дать эти 25см. Именно этот случай я и имел выше в виду под клиникой (забитыми шлангами)
Снимите префильтр, и вода у вас моментально пойдет в шланг от СО2. То бишь давление в этой точке станет выше атмосферного.

Изменено 22.4.09 автор Quanar

сообщение Quanar
Все. Я кажется понял корень ваших заблуждений.
Атмосферное давление мы никуда деть не можем. Оно важно нам как воздух. Именно оно определяет скорость растворения СО2 в воде...

Да, уж...
Ни одного слова в ответ. Говорить точно больше не о чем. Тема исчерпана...
Не вышло с физикой и гидродинамикой, так переключимся на химию.
Что же. Удачи!

сообщение Daxel
Ни одного слова в ответ. Говорить точно больше не о чем. Тема исчерпана...
Не вышло с физикой и гидродинамикой, так переключимся на химию.

Мужественный поступок. Ничего не скажешь. Вызывает уважение.
Ну что ж. Удачи вам на поприще химии. Помочь, правда, ничем не могу, в химии я не очень сведущ.

Quanar

Это я Вас имел в виду.
Это Вы ничего не ответили на мое сообщение по Вашим "гидравлическим" рассчетам, быстренько переведя стрелки на физико-химические процессы растворения СО2 в воде.
Это Вы путаете гидродинамическую систему, оборудованную насосом, с сообщающимися сосудами со стоячей водой.
Это Вас общепринятый выбор точки отсчета давления/разрежения ставит в тупик.
И это Вы пытаетесь связать напор/тягу в замкнутой гидродинамической системе с парциальным давлением газа в атмосфере.

А моя ошибка в том, что я поддерживал Ваш флуд.