Как проще всего изготовить сопло Лаваля

[Батороев]

Eiktyrnir в сообщении #364881 писал(а):

Нет - там должна течь жидкость с большой скоростью - предполагается достижение ускорения движения жидкости в несколько чисел Маха (я так думаю здесь необходим мощный насос для прокачки воды).

Вы там поосторожней с жидкостями, а то не ровен час, получите гидропушку, да проделаете черную дыру... в стене своего дома.

Вообще-то большими скоростями жидкостей у нас в Новосибирском Академгородке долгие годы занимался целый Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева и СКБ гидроимпульсной техники во главе с академиком Б. В. Войцеховским. Поэтому решение таких вопросов "самому руками" вряд ли возможно.

[Kazak]

Жидкость в сопле Лаваля не разгоняется, увеличение скорости происходит только в сужающихся соплах. 1000 м/с см. резка водой:
http://www.vodorezka.ru/rezat_vodoy.html

[Munin]

Kazak в сообщении #365382 писал(а):

Жидкость в сопле Лаваля не разгоняется, увеличение скорости происходит только в сужающихся соплах.

Почитайте, что такое "сопло Лаваля", и постыдитесь в следующий раз писать глупости.

[Eiktyrnir]

Утундрий писал(а):

А Вы, Eiktyrnir, уверены, что ее после такого издевательства еще можно будет считать жидкостью?

А почему нет? А чем тогда ее можно (и должно) считать?

Батороев писал(а):

Вы там поосторожней с жидкостями, а то не ровен час, получите гидропушку, да проделаете черную дыру... в стене своего дома.

Нет ну можно же все аккуратно там - напор увеличивать постепенно - до какого-то разумного предела (расход регулировать и скорость течения увеличивать постепенно) - хотя согласен это требует осторожности.

Батороев писал(а):

Поэтому решение таких вопросов "самому руками" вряд ли возможно.

А я попробую - мне же еще там надо где-то патрубок у входа в узкое сечение изготовить (наверное под углом) - чтобы поместить туда микрофон для детектирования обратных фононов. (за ссылку на Войцеховского - спасибо).

Kazak писал(а):

увеличение скорости происходит только в сужающихся соплах

- так оно и есть - сопло Лаваля сначала сужается, а потом расширяется - вот частицы в узком сечении и разгоняются. А в чем сомнения? Хотя я вот наверное глупость счас скажу, но наверное все-таки частицы первоначально разгоняются насосом который прокачивает жидкость, а после уже за счет сужения получается что частицы ускоряются и вот отношения скорости движения частицы в среде к скорости звука в среде (т.е. в воде)именно в узком сечении и становится $>1$ - собственно говоря это и есть число Маха - то что как раз нужно.
Munin - отдельное спасибо за критику.

[Утундрий]

Eiktyrnir в сообщении #365572 писал(а):

то что как раз нужно

Нужно совсем другое: открыть первого попавшегося Лойцянского и почитать глазами что там, куда и в каких обстоятельствах ускоряется.

И, да, удачи в получении скоростей выше 1500 м/с кустарными средствами...

[Eiktyrnir]

Утундрий писал(а):

И, да, удачи в получении скоростей выше 1500 м/с кустарными средствами...

(Оффтоп)

к чему ваш сарказм?

Есть же понятие расхода. Т.е. расход через заданное сечение есть величина равная скорости помноженная на сечение $Q=V*S$, т.е. скорость истечения при заданном расходе есть $V=\frac{Q}{S}$. Пусть грубо, но увеличить скорость истечения можно только за счет увеличения расхода и (или) уменьшения сечения. Пусть расход есть $15\frac{m^3}{c}$ (измеряется элементарно за счет перепада давления на выбранном участке - элементарно ставятся два манометра на входе и выходе из узкого сечения, а достигается за счет регулировки мощности нагнетания или прокачки воды), то если изготовить узкое сечение трубопровода площадью $0,01 (m^2)$ (диаметр примерно $11,3$ см) то скорость в узком сечении должна быть примерно $1500$ м/с. Или я что-то не то говорю.
Книгу я конечно же гляну, но я пока не вижу принципиальных инженерных препятствий для этого.

(Оффтоп)

может увижу после прочтения?!

[Munin]

Eiktyrnir в сообщении #365572 писал(а):

Нет ну можно же все аккуратно там

Аккуратно или неаккуратно, а сверхзвуковая струя воды (в смысле скорости звука в воде) - страшная штука. Не уверен, что на неё не надо разрешение в милиции получать.

Eiktyrnir в сообщении #365572 писал(а):

сопло Лаваля сначала сужается, а потом расширяется - вот частицы в узком сечении и разгоняются.

Может, вам сначала теоретически гидродинамику почитать? Частицы разгоняются в сужающейся и в расширяющейся части, а не в узком сечении. Заодно вдруг и интерес к эксперименту пропадёт как к банальному.

В любом случае, профиль вам придётся рассчитывать самостоятельно и очень тщательно. Я подозреваю, по отношению к тому рисунку, который вы привели в начале темы, реальный профиль, пригодный для воды, будет сильно вытянутым (в десятки раз).

[Утундрий]

Глупость какая-то...

Eiktyrnir
К умному понятию "фонон" добавьте еще "пограничный слой", "вязкий разогрев", "кавитация" и "потребный перепад давления". Потому как ежели вдруг (во что я, впрочим, не верю) вы что-то из этого хотя бы грубо оцените, то в принципе должно наступить некое просветление. Или, как вариант, начинайте сразу собирать "устройство", только заклинаю Вас: включайте издаля и когда в пределах видимости людёв не наблюдается.

[Eiktyrnir]

Утундрий писал(а):

Глупость какая-то...

(Оффтоп)

Ну вот сразу взяли и все планы порушили

Утундрий писал(а):

К умному понятию "фонон" добавьте еще "пограничный слой", "вязкий разогрев", "кавитация" и "потребный перепад давления". Потому как ежели вдруг (во что я, впрочим, не верю)

(Оффтоп)

Нет, ну вы что Станиславский ? Хорошо пусть даже и Станиславский! А я вам докажу и покажу, что тогда скажите?

Утундрий писал(а):

вы что-то из этого хотя бы грубо оцените, то в принципе должно наступить некое просветление.

Хорошо - посмотрим. Может и действительно просветление найдет (я во мраке глубоком - я в курсе).

Утундрий писал(а):

Или, как вариант, начинайте сразу собирать "устройство", только заклинаю Вас: включайте издаля и когда в пределах видимости людёв не наблюдается.

(Оффтоп)

Да уж... жуткое дело оказывается эта моя затея... Вы мне все желание отбиваете на корню - даже считать, а уж тем более изготовлять желание пропадает.

[Ramus]

Eiktyrnir, чем собираешься создавать высокое давление в сосуде с водой, и какая будет величина давления?

[Батороев]

(Оффтоп)

Помню однажды в детстве в окрестностях Академгородка СО АН СССР, в котором я тогда проживал, вдруг прогремела серия взрывов.
Взрывы происходили периодически и в разных уголках леса. Население беспокоилось, милиция сбилась с ног. Когда преступник был все же пойман, им оказался подросток, незадолго до этого прочитавший статью про сварку взрывом в местной многотиражке "За науку в Сибири" и решивший внести свою лепту в дело науки. Не знаю, чем там дело завершилось: то ли посадили в колонию для несовершеннолетних, то ли в физмат. школу отдали, но с тех пор склоняюсь к мнению, что наукой кустарно заниматься не стоит, по крайней мере, с тем, что связано с быстротекущими процессами.

[Munin]

(Оффтоп)

А что, с какой скоростью это сопло оторвётся и улетит (или разлетится в стороны) - быстротекущий процесс?

[epros]

Eiktyrnir в сообщении #365572 писал(а):

Нет ну можно же все аккуратно там - напор увеличивать постепенно - до какого-то разумного предела (расход регулировать и скорость течения увеличивать постепенно)

При фиксированной геометрии сопла не получится: В критическом сечении скорость должна быть ровно звуковая, так что через сопло должно проходить, грубо говоря, определённое количество жидкости в единицу времени.

[Munin]

Сначала течение по всей длине сопла дозвуковое. Потом при росте напора происходит переход скорости звука в минимальном сечении, и сопло начинает действовать в рабочем режиме (вот этот переход, кстати, будет ударным*). А дальше при росте напора точка достижения скорости звука будет просто сдвигаться глубже в переднюю часть сопла, течение до минимального сечения будет звуковое, а за ним сверхзвуковое, как и при переходном значении напора. И здесь, я так понимаю, расход тоже растёт плавно, но не за счёт скорости в минимальном сечении, а за счёт плотности (на скорости звука среда сжимаема).

*) Мне тут пришло в голову - а он вообще получится? Может ли быть такое, что сопло так и "залипнет" в дозвуковом режиме, и для его "включения" нужен какой-то дополнительный секрет?

[epros]

Munin в сообщении #365983 писал(а):

вот этот переход, кстати, будет ударным

Ещё каким.

Munin в сообщении #365983 писал(а):

течение до минимального сечения будет звуковое

В модели, когда зависимостью скорости звука от плотности пренебрегаем, такого не получится.

Munin в сообщении #365983 писал(а):

Может ли быть такое, что сопло так и "залипнет" в дозвуковом режиме, и для его "включения" нужен какой-то дополнительный секрет?

Насколько я понимаю, дополнительным секретом является близкое к нулю давление на выходе (сравнительно со входным). При описанном Вами "медленном" течении при достаточно высоком давлении на входе медленность (дозвуковой характер) течения обеспечивается достаточно высоким давлением на выходе.