Как проще всего изготовить сопло Лаваля

[Munin]

epros в сообщении #365990 писал(а):

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

В смысле? Расскажите поподробнее, а что получится.

Я ориентируюсь на очень грубые правила:
1. Пока течение дозвуковое, в сужающемся профиле скорость растёт, в расширяющемся падает.
2. Когда течение сверхзвуковое, в сужающемся профиле скорость падает, в расширяющемся растёт.

epros в сообщении #365990 писал(а):

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.

Я думал об этом, но в момент достижения скорости звука в минимальном сечении давление на выходе перестаёт влиять на процесс. То есть давление на выходе может препятствовать переходу в рабочий режим только тем, что не даст скорости в минимальном сечении вырасти до скорости звука (в т. ч. за счёт роста скорости звука, может быть). В итоге, я так и не знаю, как происходит "включение", и каковы для него дополнительные условия.

[epros]

Munin в сообщении #365998 писал(а):

Я ориентируюсь на очень грубые правила:
1. Пока течение дозвуковое, в сужающемся профиле скорость растёт, в расширяющемся падает.
2. Когда течение сверхзвуковое, в сужающемся профиле скорость падает, в расширяющемся растёт.

Я тоже. Чтобы выполнялось правило 1 и скорость при этом оставалась звуковой, скорость звука должна ощутимо зависеть от плотности.

Munin в сообщении #365998 писал(а):

То есть давление на выходе может препятствовать переходу в рабочий режим только тем, что не даст скорости в минимальном сечении вырасти до скорости звука

Если скорость после критического сечения падает, значит градиент давления отрицательный.

[Munin]

epros в сообщении #366004 писал(а):

Я тоже. Чтобы выполнялось правило 1 и скорость при этом оставалась звуковой, скорость звука должна ощутимо зависеть от плотности.

Почему? Просто среда уплотняется.

epros в сообщении #366004 писал(а):

Если скорость после критического сечения падает, значит градиент давления отрицательный.

Тут я начинаю плавать, но мне кажется, что в звуковом и сверхзвуковом потоке давление перестаёт быть скаляром.

[epros]

Munin в сообщении #366063 писал(а):

Почему? Просто среда уплотняется.

В том-то и дело, что с чего бы ей уплотняться? Ускоренное движение струи обеспечивается за счёт того, что давление на входе выше давления на выходе. Это было бы очень странно, если бы при снижении давления (в почти адиабатическом процессе) наблюдалось повышение плотности.

Munin в сообщении #366063 писал(а):

Тут я начинаю плавать, но мне кажется, что в звуковом и сверхзвуковом потоке давление перестаёт быть скаляром.

Ну, если начать копаться во всяких вязкостях, да ещё вблизи стенок... Но общая механика такова, что слой вещеста, изначально находившийся между сечениями $x$ и $x+\Delta x$, в процессе продвижения по соплу приобретает дополнительную скорость за счёт того, что на него действует некая сила. А сила сия есть результат градиента давления.

Кстати, в расширяющейся части сопла эта простая механика выглядит особенно интересно. Поскольку в стационарном потоке величина $\rho \cdot V \cdot S$ есть константа (ибо это - суммарный поток), то увеличение $S$одновременно с увеличением $V$ может быть связано только с катастрофическим уменьшением $\rho$. В потоке изначально очень сильно сжатого газа это выглядит довольно естественно (т.е. вследстивие резкого падения давления и плотность газа резко падает), а вот как это будет выглядеть с водой ... вопрос весьма интересный. По-моему, без катастрофы и разрушений тут не обойтись.

[Munin]

epros в сообщении #366073 писал(а):

В том-то и дело, что с чего бы ей уплотняться?

С того, что ускориться она не может, а сечение уменьшается. Что-то не так, я считать разучился?

epros в сообщении #366073 писал(а):

Ускоренное движение струи обеспечивается за счёт того, что давление на входе выше давления на выходе.

Боюсь, для звукового течения этот закон уже не действует.

epros в сообщении #366073 писал(а):

А сила сия есть результат градиента давления.

Позволю себе усомниться.

epros в сообщении #366073 писал(а):

В потоке изначально очень сильно сжатого газа это выглядит довольно естественно (т.е. вследстивие резкого падения давления и плотность газа резко падает), а вот как это будет выглядеть с водой ... вопрос весьма интересный.

А по-моему, весьма неинтересный. В области, ещё только приближающейся к скорости звука, пренебрегать сжимаемостью жидкости уже становится нельзя, и на скорости звука и за ней гидродинамика и аэродинамика объединяются - среда сильно сжимаема. А значит, и сильно расширяема тоже. Интересное начинается там, где вода будет взаимодействовать с окружающей средой, и переходить в дозвуковой режим. Вот там она начнёт приобретать обратно свойства привычной воды. Хотя, видимо, в виде потока мелких капель :-) А может быть, в виде пара, это ещё вопрос.

[Утундрий]

epros
Munin
Что будем решать с кавитацией?

[Ramus]

Eiktyrnir, а зачем для твоего опыта создавать сверх звуковой поток жидкости, может тебе имеет смысл получать сверхзвуковой поток газа.

Я в этом не специалист, но думаю, понадобится насос мультипликатор на давления порядка 1000 МПа,может больше, нужно достигнуть критического давления для сопла. Сопло для житкости будет иметь внутренние диаметры порядка миллиметра, или доли миллиметра, чтобы хватило производительности насоса.

Однако есть простой способ получить на короткое время необходимое давление, и даже больше чем необходимо , произведя небольшой взрыв внутри сосуда с жиидкостью.

[Утундрий]

Ramus в сообщении #366178 писал(а):

Eiktyrnir, а зачем...

А затем, что вот его уровень...

[Munin]

Утундрий в сообщении #366175 писал(а):

Что будем решать с кавитацией?

Я не знаю, как сверхзвуковая жидкость течёт по твёрдой поверхности. Про сверхзвуковые самолёты слышал, про сверхзвуковые подводные лодки - нет. Хотя подозреваю, срыв потока есть и там и там, и конус Маха всем рулит. Короче, шлифовать надо тщательно, а до какого класса - не скажу.

Ramus
Вы скажите главное, разрешение в милиции получать надо или нет? И на сколько сотен метров положено отойти от жилых домов и технических строений в чужой собственности?

[Ramus]

Munin в сообщении #366185 писал(а):

Ramus
Вы скажите главное, разрешение в милиции получать надо или нет? И на сколько сотен метров положено отойти от жилых домов и технических строений в чужой собственности?

Когда такие опыты делаешь, лучше чтобы милиция незнала, а то не только не разрешат, но и конфискуют все оборудование.

Думаю, в рассматриваемой установке объемы не большие, много энергии не выделится, для окружающих не опасно (если они за стенкой здания :)), сам может по неосторожности покалечится.

[Munin]

То есть стенку здания получившаяся сверхзвуковая струйка воды прорезать не должна? Спасибо, это успокаивает.

[Ramus]

Munin в сообщении #366199 писал(а):

То есть стенку здания получившаяся сверхзвуковая струйка воды прорезать не должна? Спасибо, это успокаивает.

Автор темы вашь сосед?

Струя быстро ослабевает с растоянием, и за пару секунд ничего не случится, не успеет разрезать, Eiktyrnir выключит.

[Kazak]

Munin в сообщении #365441 писал(а):

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.

Munin! Почитайте свойства жидкостей (сжимаемость). И не умничайте там где не спец. даже спорить не буду.

[Munin]

Kazak в сообщении #366213 писал(а):

Munin! Почитайте свойства жидкостей (сжимаемость). И не умничайте там где не спец. даже спорить не буду.

Вы не заметили, а "сопло Лаваля" - это термин такой, и означает он, что по выходе из сопла число Маха больше 1. Дальше можете сами оценить уместность вашей цитаты и ваших комментариев.

[Утундрий]

Munin
давайте так: сечение сужается, скорость растет, давление падает... падает... падает... и насколько низко оно может упасть?