 |
|
 |
| Автор |
Сообщение
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10078
Регион: Москва
|
 Добавлено:
Пт 22 Февраль 2008, 20:00
|
  |
Находясь всю свою жизнь в атмосфере земли, мы почти не замечаем окружающего нас воздуха, и он кажется нам невесомым. Но это не так: из физики известно, что воздух, как и все тела, имеет свой вес. Вследствие этого верхние слои воздуха, подобно верхним рядам кирпичной кладки, давят на находящиеся под ними; эти в свою очередь на нижележащие и т. д.
Чем ниже, ближе к земной поверхности воздух, тем более он сжат, плотнее, тяжелее. По мере поднятия вверх плотность атмосферы быстро убывает, так что, например, на высоте 20 км она составляет всего 1/18 часть плотности у земной поверхности.
Вообще вес воздуха не есть величина неизменная. Как и все газы, воздух при нагревании сильно расширяется; следовательно в 1 м3 будет заключаться холодного и теплого воздуха не одинаковое количество, и, следовательно, 1 м3 теплого воздуха будет весить меньше, чем 1 м3 холодного воздуха. Так например при -20° вес 1 м3 воздуха равен 1,396 кг, при 0° равен 1,293 кг, при +20° равен 1,205 кг, при + 100° равен 0,947 кг и т. д.
Как в сосуде, в котором смешаны жидкости различного удельного веса, например вода и подсолнечное масло, более тяжелая жидкость (вода) стремится осесть на дно, а более легкая (масло) всплыть вверх, так и воздух при нагревании становится легче и поднимается вверх, а на его место притекает более тяжелый, холодный, воздух.
Во время топки печи горячие продукты горения подымаются по дымовой трубе и наполняют ее доверху. Снаружи находится холодный воздух. Таким образом слой воздуха в устье М (1) топливника испытывает давление с одной стороны от веса столба горячих газов, с другой стороны - от веса такой же высоты столба наружного воздуха. Вес слоев воздуха выше конца трубы во внимание не принимаем, так как их вес одинаков как для одной стороны, так и для другой.
Допустим, что внутри трубы имеем воздух, нагретый до 100 гр.С, снаружи температура воздуха 0 гр.С; возьмем высоту трубы 10 м. Объем столба воздуха высотою 10 м с площадью основания 1 м.кв. равняется 10 м.куб. Вес такого столба воздуха при температуре 0гр.С равняется 1,293 X 10 = 12,93 кг. Следовательно этот воздух давит на слой М с силою 12,93 кг на каждый м.кв. Точно так же давление горячего воздуха при температуре 100 гр.С равняется 0,947 X 10 = 9,47 кг на м.кв. Таким образом слой М (1) испытывает давление со стороны холодного воздуха внутрь топливника, равное разности давлений слева и справа 12,93-9,47 = 3,46 кг на м.кв. Это и есть та сила, которая заставляет воздух притекать в топливник, а продукты горения подыматься в дымовую трубу.
Эту силу обычно называют тягою. Название это не вполне правильное, так как, как мы только что видели, нет силы, которая бы вытягивала газы из трубы, в действительности происходит выдавливание легких горячих газов более тяжелым холодным наружным воздухом.
Если бы мы взяли трубу высотою не 10, а 20 м, то получили бы величину тяги (1,293-0,947) X 20 = 6,92 кг/м2 и вообще
сила тяги равна весу 1 м3 наружного воздуха минус вес 1 м3 газов в трубе, умноженному на высоту трубы.
Рассматривая вышеприведенную формулу (выражение) для определения силы тяги, видим, что тяга зависит от двух величин.
Она зависит, во-первых, от высоты дымовой трубы: чем труба выше, тем тяга больше. Отсюда становится понятным, почему печи нижнего этажа многоэтажного дома топятся лучше, чем верхних: тяга у них сильнее.
Во-вторых, сила тяги зависит от разности удельного веса воздуха снаружи и газов внутри канала, а эта разность, в свою очередь, зависит от разности температур воздуха и газов: чем эта разность больше, тем сильнее тяга. Вот почему зимою в морозы тяга в печах лучше, чем осенью или весною в более теплые дни.
Чтобы усилить тягу, мы должны увеличить разность температур снаружи и внутри трубы. Изменить температуру на дворе мы не можем, следовательно, для увеличения тяги остается одно средство: увеличить температуру газов в трубе. Однако это чрезвычайно невыгодно, так как чем выше температура отходящих газов при выходе из печи („на вьюшке"), тем больше тепла уносится в трубу бесполезно, тем больше потеря тепла и тем меньше к. п. д. печи.
Отсюда вытекает следующий практический вывод:
чтобы повысить к. п. д. печи, нужно выпускать газы в трубу с возможно низкой температурой, следовательно, нужно строить такие печи, чтобы, они могли работать при небольшой тяге в дымоходе
|
_________________
************************************ |
|
      |
|
wprilepski
Зарегистрирован: Ср 26 Сентябрь 2007, 11:44
Сообщения: 196
Регион: прага
|
| Добавлено:
Сб 23 Февраль 2008, 10:11
|
|
Закон Бойля-Мариота : PV=RT,все обьясняет.
|
|
|
  |
|
Игорь Васильев
Зарегистрирован: Пн 8 Май 2006, 07:42
Сообщения: 111
Регион: USA, PA
|
| Добавлено:
Сб 23 Февраль 2008, 13:23
|
|
| Евгений Колчин писал(а): |
Эту силу обычно называют тягою. Название это не вполне правильное, так как, как мы только что видели, нет силы, которая бы вытягивала газы из трубы, в действительности происходит выдавливание легких горячих газов более тяжелым холодным наружным воздухом.
Отсюда вытекает следующий практический вывод:
чтобы повысить к. п. д. печи, нужно выпускать газы в трубу с возможно низкой температурой, следовательно, нужно строить такие печи, чтобы, они могли работать при небольшой тяге в дымоходе |
По большому счету это условность, но, на мой взгляд, правильнее все-таки согласиться с предками: ТЯГА – тянет, всплывающий горячий газ «тянет» за собой холодный, который заполняет образовавшееся разрежение после улетевшего горячего.
Более холодный газ НЕ может быть более активным, нежели горячий: в противном случае придется принять за активный элемент не воздушный шар, а ВЕСЬ окружающий его воздух. Кстати, в электротехнике принят УСЛОВНЫЙ ток электричества от + к -.
А с выводом согласиться и вовсе никакой возможности нет: это один из множества вариантов, причем – самый неудачный.
|
_________________
Я, теперь уже - к счастью, НЕ развиваю Систему Печей Кузнецова, мда.. |
|
|
|
Андрей Ищенко
Проектировщик
Зарегистрирован: Вт 7 Февраль 2006, 10:08
Сообщения: 2946
Регион: Пенза
|
| Добавлено:
Сб 23 Февраль 2008, 16:27
|
|
Все взаимосвязанно, и можно до хрипоты спорить, какой температуры газ активней и все со своей точки зрения будут правы.
Но если имеем хорошую "тягу", получаем быструю заменяемость горячего - холодным (или наоборот, кому как удобно). Рассматривая частный случай, для нас это печка, быстрая замена горячего газа холодным, приводит к быстрому остыванию печи.
Случай с электричеством достаточно нагляден, сила тока, напряжение, но если вспомнить основы электротехники, то там для наглядности приводятся потоки воды, т.е. более воспринимаемые для понятия, вещества и процессы. Тут же сравнение с электрическим током уводит в область еще более запутанных условностей. Если взять, к примеру, электродинамику или квантовую физику мы можем дискутировать ВЕЧНО!
СДГ, процесс, наиболее приближенный к природному балансу, чем канальный. Ведь не главное имееть большую силу потока (тока), а максимально увеличить сохранение энергии.
|
_________________
+7 962 974-10-94 Viber WhatsApp
+7 962 399-59-39 |
|
|
|
mvovec
Зарегистрирован: Пн 11 Февраль 2008, 11:55
Сообщения: 334
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Сб 23 Февраль 2008, 19:21
|
|
| Игорь Васильев писал(а): |
По большому счету это условность, но, на мой взгляд, правильнее все-таки согласиться с предками: ТЯГА – тянет, всплывающий горячий газ «тянет» за собой холодный, который заполняет образовавшееся разрежение после улетевшего горячего.
|
Полностью согласен.
Эксперимент:
1. Лезем на крышу и затыкаем трубу, в каком нибудь старом старом доме. Со всех щелей лезет дым согласно традиционной теории воздушных шаров.
2. После открытия трубы и набора СКОРОСТИ дыма исчезает дым из щелей сначала на трубе, а за тем и по всей печи.
Более того, на мой взгляд, тяга трубы зависит в основном от разности температур на выходе трубы. Так же, на мой взгляд, можно говорить о запасе тяги связанной с инерцией потока в трубе. Отсюда кстати, чем выше и шире труба, тем лучше, просто масса потока в них больше
С праздником Владимир
|
|
|
|
|
Чуриков Александр
Зарегистрирован: Чт 18 Май 2006, 07:25
Сообщения: 2293
Регион: Санкт-Петербург
|
| Добавлено:
Пн 25 Февраль 2008, 22:03
|
|
Коллеги, Вы наверное забыли, что на каждого человека, даже на коммуниста, давит отмосферный столб весом аж в 216 килограммов !!! 
|
_________________
+7-921-742-16-92 Услуги печника. Кладка печей, мангалов, банных печей, чертежи
*********************************************************************** |
|
|
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10078
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Вт 4 Март 2008, 20:19
|
|
Так поясняют "тягу" Соснин-Бухаркин:
"Дымовые газы, образующиеся в топливнике, как более легкие по сравнению с окружающим воздухом, поднимаются вверх и заполняют дымовую трубу. Столб наружного воздуха противостоит столбу газов в дымовой трубе, но, будучи холодным, он значительно тяжелее столба газов. Если провести через топочную дверку условную вертикальную плоскость, то с правой стороны на нее будет действовать (давить) столб горячих газов высотой от середины топочной дверки до верха дымовой трубы, а с левой — столб наружного холодного воздуха такой же высоты.
Масса левого столба больше, чем правого, так как плотность холодного воздуха больше, чем горячего, поэтому левый столб будет вытеснять дымовые газы, заполняющие дымовую трубу, и в системе будет происходить движение газов по направлению от большего давления к меньшему, т. е. в сторону дымовой трубы."
|
_________________
************************************ |
|
|
|
ПалПетрович
Зарегистрирован: Сб 10 Январь 2009, 14:56
Сообщения: 4
|
| Добавлено:
Сб 10 Январь 2009, 22:41
|
|
| Сергей Кириллов писал(а): |
| Представьте себе колпак открытый снизу для доступа более холодного воздуха. Колпак заполнен горячим газом, удельный вес которого намного меньше, чем у воздуха. Система находится в равновесии, горячий газ не смешивается с холодным воздухом (собственно, газовая вьюшка). Вопрос: где давление больше? Да нигде, в любом горизонтальном сечении системы давление одинаковое, что в холодном воздухе, что в горячем газе, что с наружи колпака (система то открытая и находится в равновесии). Теперь давайте откроем небольшое отверстие в крыше колпака. Очевидно, что горячий газ начнет выходить в атмосферу, в массу холодного воздуха плотность которого намного больше плотности газа. |
Ошибка! Давление снаружи и внутри внизу колпака равны. Давление уменьшается с ростом высоты. Перепад давления - это та сила которая удерживает газ против земного тяготения. Если газ легкий -> малый вес -> малый перепад давления по высоте -> давление под колпаком будет немного меньше чем в низу колпака. Снаружи газ тяжелый -> большой вес -> большой перепад давления по высоте -> давление сверху колпака заметно меньше чем внизу. Значит давление под колпаком больше чем снаружи. Если открыть отверстие газ потечет из колпака, в полном соответствии с житейским опытом.
Еще один пример - воздушный шар: давление под куполом больше чем снаружи. Этот перепад давления и создает ту силу которая поднимает воздушный шар.
|
|
|
|
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
| Добавлено:
Ср 28 Январь 2009, 22:20
|
|
| Владимир Жирнов писал(а): |
| os писал(а): |
| А что на выходе из трубы пылесос стоит? |
На выходе не пылесос, пониженное давление.
В слоях атмосферы разное давление, чем выше-тем ниже, также на концах трубы.
Наличие кислорода, либо отсутствие, ни как не влияет. |
Я чего-то не понимаю  , а что разве если поставить печь в чистом поле и ее не топить, то всеравно тяга будет в трубе, из-за разницы высот? 
ИМХО, но тяга рождается не в трубе, а там где максимальна температура горячих газов, те в топке, в ее верхней части. Там и самое высокое давление.
А все перепады, подвертки, колпаки - всего лишь местные сопротивления или карманы для обмана горячих газов и временного удержания их самой горячей фазы внутри печи. Сухие швы и дырки - попытка также обмануть тягу и вместо них вытолкнуть более холодные, обеспечив при этом избыток кислорода в зоне горения.
И если обмана получается очень много, то бывает так, что дым в трубу еще и идти не хочет.
|
|
|
|
|
Anton Sorokin
Зарегистрирован: Ср 26 Март 2008, 15:17
Сообщения: 752
|
| Добавлено:
Чт 29 Январь 2009, 00:14
|
|
| os писал(а): |
Я чего-то не понимаю , а что разве если поставить печь в чистом поле и ее не топить, то всеравно тяга будет в трубе, из-за разницы высот?
|
нет не будет
| os писал(а): |
ИМХО, но тяга рождается не в трубе, а там где максимальна температура горячих газов, те в топке, в ее верхней части. Там и самое высокое давление.
А все перепады, подвертки, колпаки - всего лишь местные сопротивления |
Тяга не избыточное давление, а разряжение. Рождается она в вертикальных каналах заполненных теплым воздухом
Горячий воздух рождается в топке. с этим не поспоришь Да, при нагреве он расширяется и создает избыточное давление. Но это давление не выпихивает его в трубу, оно готово выпихнуть горячий газ в любую сторону и вцелом не зависит от высоты в топливнике.
Слава богу вокруг есть атмосфера и закон Архимеда. На разреженный воздух (а горячий воздух расширяясь разрежается) начинает действовать подъемная сила. Она действует на газ снизу вверх и в вертикальных каналах способна создавать разряжение пропорционально высоте канала т.е. если канал закнуть сверху , то на крышку будет действовать некая сила пропорциональная высоте, [color=red]а если вместо этого закрыть снизу, то из него выйдет столько газа, что давление на верхнем срезе канала станет равным атмосферному, а снизу на ту же разницу меньше.Это разрежение начинает действовать с силой на газ во всех каналах до этого вертикального участка (трубы) независимо от их вертикальности и направлена к трубе.
Если колпак достаточно высок, то и давление в его верхней часи может быть выше чем в топке. Давление в топке может быть очень небольшим если сопротивление газам вокруг небольшое.
Ну и благодаря тяге трубы можно сделать так, что избыточное давление в топке будет меньше атмосферного и печь не будет дымить
|
Последний раз редактировалось: Anton Sorokin (Пт 30 Январь 2009, 20:31), всего редактировалось 2 раз(а) |
|
|
|
Владимир Жирнов
Зарегистрирован: Пт 12 Май 2006, 23:29
Сообщения: 713
|
| Добавлено:
Чт 29 Январь 2009, 02:39
|
|
| os писал(а): |
Я чего-то не понимаю, а что разве если поставить печь в чистом поле и ее не топить, то всеравно тяга будет в трубе, из-за разницы высот? |
Будет.
Зависит от высоты трубы.
Причин по которым дым не идёт из печки много.
В трубе то без печки всёравно тяга есть, слабо но есть. Иначе печь не разжечь.
Значит всётаки из-за разницы высот.
|
|
|
|
|
Anton Sorokin
Зарегистрирован: Ср 26 Март 2008, 15:17
Сообщения: 752
|
| Добавлено:
Чт 29 Январь 2009, 08:51
|
|
| Владимир Жирнов писал(а): |
| os писал(а): |
Я чего-то не понимаю, а что разве если поставить печь в чистом поле и ее не топить, то всеравно тяга будет в трубе, из-за разницы высот? |
Будет.
Зависит от высоты трубы.
Причин по которым дым не идёт из печки много.
В трубе то без печки всёравно тяга есть, слабо но есть. Иначе печь не разжечь.
Значит всётаки из-за разницы высот. |
Если тяга есть в трубе заполненной атмосферным воздухом, то чему она равна? какие силы ее обуславливают? Какую роль играет труба?
|
|
|
|
|
Владимир Жирнов
Зарегистрирован: Пт 12 Май 2006, 23:29
Сообщения: 713
|
| Добавлено:
Пт 30 Январь 2009, 15:26
|
|
| Anton Sorokin писал(а): |
Если тяга есть в трубе заполненной атмосферным воздухом, то чему она равна? какие силы ее обуславливают? Какую роль играет труба? |
Предполагаю что давление в трубе будет тогда равно верхнему концу трубы. Но это наверно при одинаковых температурах.
Иначе как?
Перепад температур также несомненно на давление влияет.
|
|
|
|
|
os
Зарегистрирован: Вт 13 Январь 2009, 09:51
Сообщения: 154
|
| Добавлено:
Пт 30 Январь 2009, 16:42
|
|
В вертикальной трубе, заполненной атмосферным воздухом тяга появится тогда, когда температура воздуха у нижнего среза трубы будет больше или почти равна температуре воздуха у верхнего среза трубы.
|
|
|
|
|
Anton Sorokin
Зарегистрирован: Ср 26 Март 2008, 15:17
Сообщения: 752
|
| Добавлено:
Пт 30 Январь 2009, 16:43
|
|
| Владимир Жирнов писал(а): |
| Anton Sorokin писал(а): |
Если тяга есть в трубе заполненной атмосферным воздухом, то чему она равна? какие силы ее обуславливают? Какую роль играет труба? |
Предполагаю что давление в трубе будет тогда равно верхнему концу трубы.
Иначе как? |
Если мы считаем, что есть разница атмосферного давления между нижним и верхним уровнем трубы. То если труба заполнена этим самым атмосферным воздухом, то и давление будет равно нижнему снизу и верхнему сверху, но никакого движения газа в трубе не будет, потому что равнодействующая сил в каждой точке трубы равна нулю. Столб воздуха выше текущей точки давит на нее вниз и повышенное давление всеголишь противодействует давлению столба но ни как не движет газ вверх. Чем выше, тем меньше столб над текущей точкой, меньше сила притяжения (вес столба) меньше и давление. Ничто никуда не движется.
Для работы печи разница атмосферного давления по высоте трубы не важна.
|
|
|
|
|
Владимир Жирнов
Зарегистрирован: Пт 12 Май 2006, 23:29
Сообщения: 713
|
| Добавлено:
Пт 30 Январь 2009, 21:27
|
|
Антон, оно не будет равно никогда. Мешать что-то тяге может.
Атмосферный столб легче, значит и давление меньше.
Сила притяжения на разной высоте одинаковая.
Вспомните Ньютона с яблоком. 
|
|
|
|
|
Anton Sorokin
Зарегистрирован: Ср 26 Март 2008, 15:17
Сообщения: 752
|
| Добавлено:
Пт 30 Январь 2009, 22:59
|
|
| Владимир Жирнов писал(а): |
Антон, оно не будет равно никогда. Мешать что-то тяге может.
Атмосферный столб легче, значит и давление меньше.
Сила притяжения на разной высоте одинаковая.
Вспомните Ньютона с яблоком. |
Про столб не понял. Про силу тоже. На всякий случай соглашусь что тела притягиваются с силой пропорциональной призведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
1. Газ снаружи трубы давит снизу в трубу. Газ внутри трубы давит снизу наружу. Если вес с обеих сторон одинаков , то давят они с одинаковой силой - нет тяги.
Тяга только тогда, когда газ в трубе легче газа снаружи (либо чем-то разогнан ).
Вы согласны?
2. То, что по высоте давление разное, не создает вертикального движения поскольку на разной высоте давит сверху разный по весу столб воздуха и силы уравновешены. Собственно потому и давление разное. Ниже давление больше, но газ не может двигаться вверх к месту с меньшим давлением. На него давит дополнительный воздух и давит вниз
|
|
|
|
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10078
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 30 Январь 2009, 23:44
|
|
|
|
|
Владимир Жирнов
Зарегистрирован: Пт 12 Май 2006, 23:29
Сообщения: 713
|
| Добавлено:
Сб 31 Январь 2009, 01:37
|
|
| Anton Sorokin писал(а): |
2. То, что по высоте давление разное, не создает вертикального движения поскольку на разной высоте давит сверху разный по весу столб воздуха и силы уравновешены. Собственно потому и давление разное. Ниже давление больше, но газ не может двигаться вверх к месту с меньшим давлением. На него давит дополнительный воздух и давит вниз |
Антон труба просто соединяет в атмосфере область повышенного давления с пониженным.
Почему обратная тяга в трубе?
Потому что печь холодная, а воздух на улице теплее и молекулы быстрее движуться чем в печке.
Таже разность давления, но уже наоборот.
|
|
|
|
|
Anton Sorokin
Зарегистрирован: Ср 26 Март 2008, 15:17
Сообщения: 752
|
| Добавлено:
Сб 31 Январь 2009, 07:32
|
|
| Владимир Жирнов писал(а): |
| Anton Sorokin писал(а): |
2. То, что по высоте давление разное, не создает вертикального движения поскольку на разной высоте давит сверху разный по весу столб воздуха и силы уравновешены. Собственно потому и давление разное. Ниже давление больше, но газ не может двигаться вверх к месту с меньшим давлением. На него давит дополнительный воздух и давит вниз |
Антон труба просто соединяет в атмосфере область повышенного давления с пониженным.
Почему обратная тяга в трубе?
Потому что печь холодная, а воздух на улице теплее и молекулы быстрее движуться чем в печке.
Таже разность давления, но уже наоборот. |
Вы с согласны или нет с?
1. Газ снаружи трубы давит снизу в трубу. Газ внутри трубы давит снизу наружу. Если вес с обеих сторон одинаков , то давят они с одинаковой силой - нет тяги.
|
|
|
|
|
|
|
|
Следующая тема
Предыдущая тема
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете добавлять приложения в этом форуме
Вы можете скачивать файлы в этом форуме
|
|
