Отправлено 15 Ноябрь 2012 - 14:05
Вместо обсуждения самого эксперимента вихревого слива воды из конуса, идет обсуждение личностей, уровня знаний этих личностей и прочих второстепенных деталей.
Предлагаю сузить обсуждение самим опытом и не спешить с категорическими выводами об отсутствии приращения скорости и энергии на выходе из конуса.
У нас имеется конкретный расход воды G на выходе из шланга. Вода вытекает из шланга со скоростью V1, которая зависит и от расхода и от проходного сечения шланга: V1=G/S1.
Отверстие шланга расположено на высоте Н над отверстием конуса. Значит при "падении" воды с высоты Н будет высвобождаться потенциальная энергия W=gH на 1 кг воды.
Для Н=0,3 м высвобождённая энергия составит 2,94 Дж/кг.
Вода из конуса вытекает по кольцевому зазору, сечение которого равно S2.
Осевая скорость струи на выходе из конуса равна G/S2.
В опыте Рустэма S2 < S1. Стало быть, V2 > V1. Точнее говоря V2=V1•S1/S2.
Таким образом, при уменьшении выходного сечения конуса, в сравнении с сечением шланга, мы однозначно получаем прирост скорости, а значит и прирост кинетической энергии.
Вопрос лишь в том, насколько велик этот прирост, и самое главное: превышает ли прирост кинетической энергии струи убыль потенциальной энергии воды при "падении" на высоту Н.
Рустэм, к большому сожалению, не измерил расход воды в своём опыте. В результате, приходиться гадать на кофейной гуще. Принимать за расход значение, указанное на шильдике насоса (1,666 л/сек) нельзя. Допустим, реальный расход равен 1 л/сек.
Тогда скорость на выходе из шланга V1 = G/S1= 0,001/0,00049=2,04 м/сек.
Скорость на выходе из конуса при вставленной в конус трубке с диаметром 20 мм равна:
V2=G/S2=0,001/(0,00049-0,000314)=5,68 м/сек.
Значит, кинетическая энергия 1 кг воды на выходе из шланга равна (V1^2)/2 ? 2 Дж, а кинетическая энергия 1 кг воды на выходе из конуса равна (V2^2)/2 ? 16 Дж. Отсюда - прирост кинетической энергии составляет ~14 Дж. Сопоставляем этот прирост с изменением потенциальной энергии на перепаде высот 0,3 м, равном ~ 3 Дж, получаем почти пятикратную разницу.
Другими словами, приращение кинетической энергии в пять раз превышает убыль потенциальной энергии.
Вариант, со сливом воды из кольцевого зазора толщиной 0,5 мм пока не рассматриваю, поскольку точность замеров диаметров оставляет желать лучшего.
Вопрос ко всем, кто утверждает, что в данном эксперименте не происходит увеличения энергии потока: где в моих простейших расчетах допущена ошибка ?
Вопрос к Рустэму: почему вместо нормальной цифры по расходу воды из шланга приходится оперировать домыслами ?
Например, при расходе воды, равном 0,46 л/сек прирост кинетической энергии станет равен убыли потенциальной энергии.