Уровень воды в цилиндре

Когда уровень воды в горячем цилиндре понижается, уровень воды в холодном цилиндре быстро повышается, поскольку в него поступает вода как из горячего цилиндра, так и из выходной трубки. Воздух вытесняется в горячий цилиндр; там он нагревается, и давление в вытеснителе повышается. Поскольку воду в горячем цилиндре привести в движение легко, ее уровень за счет увеличения давления быстро падает. Часть воды перетекает в выходную трубку, и ее уровень в правой части повышается. Когда уровень воды в горячем цилиндре становится минимальным, вода в выходной трубке продолжает подниматься, потому что теперь в него поступает вода из холодного цилиндра. Продолжающийся подъем воды в выходной трубке сопровождается падением уровня воды в холодном цилиндре.

В тот момент, когда уровень воды в выходной трубке достигает максимальной отметки, уровень в холодном цилиндре продолжает падать, за счет чего уровень в горячем цилиндре повышается. В то же время воздух движется в холодный цилиндр вытеснителя, где он охлаждается. В результате давление в вытеснителе падает. Когда вода в выходной трубке начинает опускаться, она выталкивает нижележащие объемы в вытеснитель. И вновь за счет того, что вода в горячем цилиндре перемещается легко, прибывающая из выходной трубки вола вызывает подъем уровня в горячем цилиндре.

Взаимодействие между выходной трубкой и вытеснителем поддерживает колебания волы в вытеснителе, несмотря на потери энергии, обусловленные вязкостью. Когда уровень в выходной трубке достигает максимума, вода, содержащаяся в выходной трубке, вытягивает воду из холодного цилиндра. Когда же уровень в выходной трубке понижается до средней отметки, вода перетекает в горячий цилиндр и уровень в нем повышается.

Имеем ли мы в этом случае выигрыш в энергии? Энергия в выходной трубке создается за счет внешнего давления, но тратится на перемещение воды обратно в вытеснитель. Если количества энергии в двух этих процессах перетекания воды одинаковы, то нет и выигрыша.

Суть, однако, в том, что эти количества энергии не одинаковы, так как давление воздуха в вытеснителе изменяется. Когда вода в горячем цилиндре опускается и перетекает в выходную трубку, давление воздуха повышается, поэтому большая сила заставляет воду в выходной трубке подниматься. Когда же вода перетекает обратно в вытеснитель, она преодолевает более низкое давление воздуха и на это тратится меньше энергии. Таким образом, в целом устройство обеспечивает выигрыш в энергии и выходную трубку можно соединять с каким-нибудь рабочим механизмом.

В некоторых образцах жидкостных двигателей количество теплоты, поступающей от нагревателя, достаточно для испарения некоторого количества волы. Даже если на это расходуется значительная часть энергии, увеличение количества водяного пара в воздухе создает большие перепады давления. Следовательно, двигатель способен совершать большую работу.

Немалый интерес представляет использование рассматриваемых двигателей в качестве насосов. Один из способов применения их для этих целей называется последовательным. Вертикальная нагнетательная трубка соединяется с одним концом выходной трубки. В ней находятся два шаровых клапана, которые позволяют воде течь через них только вверх. Нижний конец нагнетательной трубки имеет отверстие, через которое поступает перекачиваемая вода.

Когда давление воздуха в вытеснителе низкое, вода движется из выходной трубки в вытеснитель. При этом вода втягивается через нижнее отверстие нагнетательной трубки и проходит через нижний клапан. При высоком давлении воздуха в вытеснителе вода из него выталкивается в нагнетательную трубку и проходит вверх через открытый верхний клапан. Этот цикл и определяет режим работы устройства как насоса.

Другой, более рациональный способ заключается в параллельном расположении рабочих элементов. Вертикальная нагнетательная трубка располагается между вытеснителем и другой вертикальной трубкой, которая является продолжением выходной трубки. Объем воды, движущейся в выходной трубке, больше того объема, который проходит через клапаны. Поскольку размеры выходной трубки подбираются в соответствии с частотой колебаний воды в вытеснителе, колебания в выходной трубке создают обратную связь, которая способствует поддержанию колебаний в вытеснителе. Такая конструкция обеспечивает более стабильную работу насоса.

ЖИДКОСТНЫЙ двигатель может быть стеклянным. Такое устройство сделал Д. Герберт из Центра ядерных исследований в Харуэлле (Великобритания). Учитывая, что внутри двигателя создаются высокие температуры и большие перепады давления, следует использовать боросиликатное стекло. Для клапанов в нагнетательной трубке можно взять стеклянные шарики или шарики от подшипника. В качестве нагревателя используется кварцевая лучевая лампа мощностью 16 Вт.

Если Вас интересуют чугунные ванны, приобретайте их в интернет-магазине сантехники «МИР САНТЕХНИКИ» в Челябинске - всё для дома. Здесь Вам будут предложены высококачественные изделия сантехники по самым выгодным ценам. Не упустите свой шанс купить дешевле!