Колебания столба воды

Вышеприведенные расчеты можно применять также к колебаниям столба воды или какой-либо другой жидкости, находящейся в трубе, при условии абсолютной жесткости материала трубы. На практике, однако, податливость стенок трубы оказывает заметное влияние. Потенциальная энергия, соответствующая данной деформации жидкости, [c.223]

Наконец, укажем на те колебания столба воды в сообщающихся сосудах (фиг. 197), которые происходят при нарушении равновесия. Если пренебрежем трением, то малые колебания будут гармонические. Этот вопрос рассматривается Ньютоном в Началах с приложением к волнообразному движению. [c.332]

Мы видим, что при резонансе резонатор довольно интенсивно отбирает энергию от возбудителя. Если у резонатора трение незначительно, то отобранная энергия идет на увеличение интенсивности его колебания через некоторое время запасенная им энергия вновь вернется к возбудителю. Если же резонатор обладает значительным трением, то отобранная им от возбудителя энергия рассеивается и вновь к возбудителю практически не возвращается колебания возбудителя резко затухают. Это явление используется на практике для гашения нежелательных колебаний системы. Так, для устранения боковой качки корабля на нем устанавливают сильно демпфированный резонатор, выполненный в виде водяного столба в U-образной трубке, скрепленной с корпусом корабля. На рисунке 11.27 показана модель такой системы доска, имеющая вид поперечного сечения корабля, подвешена в точке А как маятник с доской скреплена U-образная трубка, колена которой связаны воздухопроводом с запирающим краном К. При закрытом кране К столб воды в U-образной трубке колебаться не может. Если при закрытом кране отклонить доску ( корпус корабля ) от положения равновесия и отпустить, то она вместе с U-образной трубкой будет колебаться с достаточно малым затуханием. Но стоит то же проделать при открытом кране, когда становятся возможными колебания жидкости в U-образной трубке, колебания доски (корпуса) быстро затухнут. [c.353]

Труба и сирена. Голос. Проделаем такой опыт. Возьмём стеклянную трубку, открытую с верхнего конца. На нижний суживающийся конец наденем резиновую трубку, соединённую с сосудом, наполненным водой (рис. 59). К открытому концу трубки поднесём звучащий камертон. Если мы станем менять уровень воды, поднимая или опуская сосуд с водой, то мы услышим, как звук то усиливается и достигает значительной силы, то снова ослабевает. Усиление звука получается вследствие резонанса. Под действием внешней синусоидальной силы (колебания ножек камертона) возникают вынужденные колебания столба воздуха в трубке, и когда собственная частота этих колебаний совпадает с собственной частотой колебаний камертона, амплитуда смещения частиц воздуха в трубке увеличивается. Звук будет продолжаться некоторое время и после того, как мы уберём камертон от отверстия трубки. Столб воздуха в трубке будет совершать собственные колебания. [c.102]

Так как звук почти полностью отражается от воды (причина этого станет ясна в дальнейшем), то энергия практически не будет проникать из воздуха в воду нетрудно понять, что на границе воздух — вода должен быть тогда узел смещения (и скорости) и пучность давления. Но написанное выше условие для образования стоячих волн в трубке означает также, что с открытой стороны трубки имеется узел давления и, следовательно, поток энергии через открытый участок трубки также равен нулю. Это значит, что между колебаниями столба воздуха в трубке и окружающим воздухом нет обмена энергией. [c.106]

II соединена с водяным пространством н имеет переменную высоту столба, соответствующую уровню воды в барабане. Водоуказательная колонка и расширительный бачок с соединяющей их трубкой заполнены несмешивающейся с водой более тяжелой жидкостью. Давление воды по трубкам / и // на тяжелую жидкость слева постоянно, справа переменно. Подбирая плотность жидкости и сечения сниженного прибора и бачка, можно варьировать чувствительность к колебаниям уровня воды в барабане и наблюдать их в желаемом масштабе, т. е. в натуральную, уменьшенную или увеличенную высоту. [c.210]

Как предположили впервые Магнус и Буфф З), причину сжатия слоев после их первоначального развития следует искать в капиллярной силе, благодаря которой жидкость ведет себя так, как будто бы она заключена в оболочку с постоянным натяжением а повторяющаяся форма струи создается колебаниями столба жидкости около круговой равновесной конфигурации, налагающимися на общее движение текущей жидкости. Так как фаза колебания, начавшегося при прохождении жидкости сквозь отверстие, зависит от протекшего времени, она будет всегда одной и той же в данной точке пространства таким образом, движение стационарно в гидродинамическом смысле, и граница струи представляет собой неизменяющуюся поверхность. По отношению к жидкости рассмотренные здесь волны движутся и представляют собой такие же волны, как волны, получающиеся при сложении двух систем стоячих волн они движутся вверх по течению со скоростью, равной скорости движения воды, так что сохраняют неподвижное положение относительно внешних предметов ( 356). [c.346]

Иммерсионно-резонансный метод реализован в приборах серии Металл , обеспечивающих измерение толщины в диапазоне 0,2... 6 мм с погрешностью 1... 2% и производительностью 100 измерений в секунду. На пути повышения точности и частоты замеров возникают следующие принципиальные затруднения. Основной источник погрешностей связан с дискретностью определения частоты, на которой устанавливаются резонансы в изделии. Дискретность эта обусловлена интервалом между резонансами слоя воды, по минимуму которых определяют резонанс ОК. Для того чтобы достаточно точно определить положение резонансной частоты ОК, нужно увеличить высоту столба воды (см. задачу 2.6.1). Однако чем больше высота столба, тем медленнее должна модулироваться частота, т. е. чтобы частота колебаний, отраженных от ОК в момент прихода волны к преобразователю, не на много отличалось от частоты его колебаний, измененной под действием генератора прибора. Отсюда возникает отмеченная выше взаимосвязанность ограничений производительности и точности для иммерсионно-резонансного способа контроля. [c.170]

Баллон 3 в верхней своей части соединен с атмосферой. Воздух из сети поступает в трубу 2, из которой полностью вытесняет в баллон воду, заполнявшую первоначально трубу на высоту Я. Таким образом, в трубе 2 устанавливается давление воздуха, равное атмосферному, плюс давление водяного столба Я. Это давление будет постоянным независимо от колебаний давления в сети [c.241]

Общий вид и схема работы манометрического пневматического прибора приведены на рис. 32. Сжатый воздух из воздушной сети через кран 1 поступает в фильтр для очистки и предварительный стабилизатор давления 2, затем воздух через патрубок поступает в трубку, погруженную в воду на величину Я. В камере 3 устанавливается постоянное давление, равное весу водяного столба Н. Избыточный воздух из камеры 3 через трубку и воду выходит в атмосферу. Из камеры 3 воздух проходит через калиброванное отверстие 5 (fj) входного сопла 4 и попадает в камеру 6, соединенную гибким шлангом с измерительной оснасткой 7, в которой находится отверстие — сопло (f j). Давление в камере 6 будет зависеть от величины зазора 5. Разность давлений воздуха в камере 6, вызываемая колебанием зазора 5, определяется высотой водяного столба h по градуированной шкале 8. Таким образом, это устройство представляет собой водяной манометр. Очевидно, что уменьшение зазора S приведет к увеличению давления в камере 6, и уровень воды в водяном манометре опустится. [c.82]

Горелка устойчиво работает при колебании давления газа перед ней от 300 до 5000 мм вод. столба. [c.84]

Образование волн. Мы видели, что при возмущении системы, состоящей из связанных маятников, благодаря упругости пружинок-связей и инерции шаров возникает волновое движение. Возмущение водной поверхности приводит вследствие действия силы тяжести и инерции к образованию волн на воде. Сила тяжести играет здесь такую же роль, как сила упругости в колебаниях груза на пружине. Действие этой силы приводит к тому, что вода сопротивляется всякой попытке изменить горизонтальность её поверхности поэтому эти волны называют также гравитационными волнами на поверхности воды. Если бросить в воду камень, то, погружаясь, он создаёт в ней углубление, которое сразу же начинает заполняться водой, врывающейся в него со всех сторон. Подобно тому как груз на пружине при колебаниях не останавливается, а в силу инерции проскакивает через положение равновесия, так и вода, заполнив углубление, благодаря инерции продолжает двигаться дальше. В результате в том месте, где было углубление, вода приподнимается и образует водяной столб этот столб падает, и снова образуется углубление, которое вновь заполняется водой от места падения камня начинают распространяться круговые волны. [c.32]

Гидравлическая мессдоза представляет собой сосуд, наполненный дистиллированной водой, в котором движется поршень. Вверху сосуда установлена капиллярная стеклянная трубка. Под давлением измерительного штока, передаваемого диафрагмой на поршень, вода вытесняется из сосуда в капилляр. Передаточное отношение около 10 ООО 1, т. е. 10 мм соответствуют 1 мк. Внешнее трение отсутствует имеется только небольшое внутреннее трение в жидкости и в пружине, действующей на измерительный шток. Одинаковой высоте водяного столба соответствует одинаковое измерительное усилие пружины. Однако мессдоза чувствительна к колебаниями температуры, поэтому она часто заменяется механической или оптической рычажной передачей. [c.459]

Проведено исследование влияния объема газосодержания пУ на резонансные колебания водяного столба в трубе. Исходили из уравнения (У.55). Величина дУо,-определяющая коэффициенты в этом уравнении, увеличивалась от нуля до 10 . Скорость звука в воде вычислялась в соответствии с газосодержанием, в чистой жидкости полагали а = 750 м/с. Высота столба жидкости для каждого значения пУа выбиралась таким образом, что резонансная частота системы не изменялась с газосодержанием. В частности, для первой резонансной частоты открытой трубы использовалась формула 1 = яа/2Й, где а рассчитывалась по (1.70), (1.74). [c.140]

Следующей причиной вторичного, или неустановившегося, движения воды в капиллярной зоне являются нормальные колебания атмосферного давления. Такие колебания по необходимости создают изменения в давлении почвенной жидкости и при нарушении условий равновесия вызывают движение грунтовых вод. Эти колебания барометрического давления имеют относительно небольшую величину. Изменение показаний барометра на 1 см рт. столба указывает, что атмосферное давление изменилось на 1,2 1,6%. Так как эти изменения давления воздействуют на большие массы воздуха, заключенного в капиллярной зоне, то соответственно этому изменяется и объем последнего. Короче говоря, это дыхание абсорбированного воздуха будет способствовать неустановившемуся движению небольшой амплитуды в капиллярной зоне. В результате этого уровень водного зеркала будет колебаться соответственно изменениям барометрического давления. Кинг приводит некоторые интересные наблюдения относительно величины наблюдаемого движения грунтовых вод под влиянием изменений барометрического давления. Им даны примеры, в которых показана непосредственная связь изменения скорости истечения воды в источнике с изменением барометрического давления. При этом наблюдались почти одинаковые колебания в уровне артезианской скважины, расположенной на расстоянии 800 м от источника. Кинг указывает, что влияние барометрических изменений [c.38]

По исследованиям устойчивости неустановившегося движения сплошных сред в трубах известно немного работ. Краткий обзор большинства этих работ приводит Т. Сарпкая перед описанием своих экспериментов по исследованию в трубе устойчивости ламинарного пульсирующего потока, не меняющего направления течения [64]. Этот обзор должен быть дополнен работой С. И. Сергеева, в которой даны результаты визуального наблюдения за периодическими колебаниями столба воды в стеклянных трубках [67]. Оба автора отмечают увеличение критического числа Рейнольдса, при котором нарушается устойчивость неустановившегося потока по сравнению с известным из гидравлики критическим числом Рейнольдса для установившегося ламинарного движения. При этом результаты экспериментов Т. Сарпкая подтверждаются экспериментами Д. Гилбреча и Г. Комбза и не согласуются с экспериментами Г. Дарлинга, который при периодически изменяющемся расходе жидкости получил критическое число Рейнольдса, равное 1500. [c.187]

Схема сниженного указателя гидростатического типа показана на рис. 5-33. Указатель состоит из сосуда с постоянным уроЕ1нем воды, соединяемого с паровым и водяным пространством барабана. Трубки / и // соединяют сосуд с сниженным указателем, состоящим из расширительного бачка п водоуказательной колонки. Трубка / связана с паровым пространством и имеет постоянную высоту столба воды, а трубка // соединена с водяным пространством и имеет переменную высоту столба, соответствующую ypoBHJO воды в барабане. Водоуказательная колонка и расширительный бачок с соединяющей их трубкой заполнены несмешивающейся с водой более тяжелой жидкостью. Давление воды по трубкам / и II на тяжелую жидкость слева постоянно, справа переменно. Подбирая плотность жидкости и сечения сниженного прибора и бачка, можно варьировать чувствительность к колебаниям уровня воды в барабане и наблюдать их в желаемом масштабе, т. е. в натуральную, уменьшенную или увеличенную высоту. [c.210]

Другой, более существенный источник погрешностей связан с дискретностью определения частоты, на которой устанавливаются резонансы в изделии. Дискретность обусловлена интервалом между резонансами столба воды, по минимуму которых определяют резонанс изделия. Для точного определения положения резонансной-частоты изделия нужно увеличить высоту столба воды. Однако чем больше высота столба, тем медленнее должна быть модуляция частоты, чтобы частота колебаний сигнала, отраженного от изделия, в момент прихода к преобразователю незначительно отличалась от частоты его колебаний под действием генератора прибора. Отсюда возникает отмеченная выше взаимосвязь ограничений производительности и точности иммерсионнорезонансного способа контроля. [c.130]

На таком принципе основан прибор Солекс с водяным манометром (фиг. 55). Баллон 1 прибора, налитый водой и соединенный с атмосферой, слулчит одним коленом манометра. Другим его коленом является сообщающаяся с баллоном снизу стеклянная трубка 2, соединенная с полостью 3 между головным соплом и измерительным соплом h — измерительное давление. Воздух в прибор подается из сети через жиклер, причем излишний воздух стравливается через открытую снизу трубу 4 в баллон. В результате этого давление постоянно и рашю высоте столба воды Н от среза трубы 4 до уровня воды в баллоне. Обычно Н = 0,5 или 1 м. Прибор мод. 307 выпускает завод Калибр ,, Манометрические приборы с упругим чувствительным элементом выпускаются в соответствии с нормалью машиностроения МН60—61. К их числу относится дифференциальный сильфонный прибор мод. 236 (фиг. 56) завода Калибр . Он предназначен для измерения разности двух размеров путем определения разности давлений в камерах двух независимых измерительных систем. Это позволяет производить измерения, с трудом осуществляемые механическими средствами, а также уменьшает влияние колебаний подводимого давления на результат измерений. [c.696]

Всякое изменение развиваемой гидротурбинной мощности, вызванное колебанием полезной нагрузки, сопровождается изменением расхода воды через регулирующий орган. Поэтому во время перехода турбины с одного режима работы на другой в напорном трубопроводе возникают колебания напора, вызванные явлением гидравлического удара. Эти колебания можно всегда сделать очень малыми, если выбрать достаточно большое время процесса регулирования. Но согласно уравнению (76), чем длительнее расхождение между Л/д и тем больше соответствующая избыточная или недостающая работа, а следовательно, тем больше будет отклоняться в процессе регулирования угловая скорость турбины от ее начального нормального значения Шд. Значительное колебание оборотов турбины не может быть допущено, так как оно отрицательно отзывается на обслуживаемых производственных процессах. С другой стороны, уменьшение времени переходного режима вызывает увеличение колебания напора, которое может достигнуть недопустимой с точки зрения прочности трубопровода и турбины величины. Для турбин низконапорных, у которых удельный вес ELv камеры рабочего колеса и всасывающей трубы в общей величине nlv велик (достигая 50 — 60%), предельная величина гидравлического удара определяется допустимым понижением давления в горле всасывающей трубы, которое, во избежание разрыва столба воды, не должно близко подходить к абсолютному нулк5. Поэтому на практике всегда приходится подбирать такое время процесса регулирования, которое было бы приемлемо и с точки зрения колебания угловой скорости (оборотов) турбины и с точки зрения колебания напора. Решение этого вопроса и составляет предмет расчета гарантий регулирования. [c.180]

ПУЛЬСАЦИЯ, наблюдаемое в реках беспрерывное изменение скорости течения воды Б канодой данной точке водотока. По одной и той же вертикали П. имеет свой минимум у поверхности воды и свой максимум у дна водоема. При равных глубинах П. увеличивается от стрежня реки в сторону берегов и уменьшается в одном и том же поперечном (живом) сечении реки с увеличением скорости. На величину П. влияет также шероховатость ложа реки, увеличивающая ее. П. м. б. обнаружена вертушкой Вольтмана по переменной скорости вращения ее или при помощи трубок Дарси но колебаниям столба жидкости. По Базену эти колебания изменяются в одном и том же поперечном сечении реки, от одной точки к другой в открытых водотоках пропорционально [c.259]

Система охлаждения. Принимая тепловоз, надо обратить внимание на количество воды в расширительном баке. Определяют это по уравню воды в водомерном стекле, который должен быть не ниже 50 мм от нижней гайки крепления водомерного стекла. Такую же проверку производят периодически и в пути следования. Чтобы избежать ошибки, сначала открывают кран, выпускают воду из стекла, а затем кран закрывают и измеряют столб воды в водомерном стекле. Добавлять воду можно только после снижения температуры воды в системе до 40—50° С. Резкие колебания температуры охлаждающей воды в системе приводят к расстройству уплотнений. [c.192]

Паровая схема отопления низкого давления с иижией разводкой И самотечным возвратом конденсата (рис. 130,6) отличается о г схемы с верхней разводкой положением магистрального паропровода и устройством отвода (осушки) конденсата из пароводяной и-образной петли. На нижней части петли устанавливают тройник с пробкой, необходимой для прочистки петли, а также спуска воды из нее (при длительном прекрашении работы системы) во избежание замерзания воды в петле. Высота П-образного гидравлического затвора Н= Н1 + где Н1 — высота столба воды, уравновешивающего давление пара в месте присоедршения гидравлического затвора Язат, запас, увеличивающий колебание давле- [c.248]

Интересные проявления влияния геодинамических факторов на режим подземных вод возникают под реками, водохранилищами и морями при колебании их уровней, оказывающие помимо гидродинамического еще и геодинамическое воздействие, поскольку при этом происходит изменение внешнего давления, вызываемое изменениями веса столба воды в водоеме. Подобный процесс может привести к возникновению режима псевдосвязи напорных горизонтов с поверхностными водоемами, так как колебания уровней воды в водоеме будут вызывать соответствующие колебания давления в напорных пластах даже при полном отсутствии гидравлической связи между подземными и поверхностными водами. [c.8]

Число собственных колебаний получается из уравнения 3, стр. 628. Их точное определение трудно, потому что вес воды производит колебания относительно поршня насоса, который со своей стороны принудительно получает дви-мгение через кривошип от вращающихся масс. Обычно достаточно, если поршень принимают неподвижным (так что он образует узловую точку системы, остающуюся неподвижной во все время колебания) и за Л принимают передвижение верхнего слоя жидкости в воздушном колпаке (или пружинном буфере), вызываемое общим весом подлежащего ускорению столба жидкости. [c.649]

К этой группе импульсно-ударных методов относятся воздействия с использованием устьевых гидравлических импульсных и пневмоимпульсных источников. Сам процесс происходит с использованием волновых процессов возбуждения столба скважинной жидкости, а колебания давления передаются в ПЗП пульсаци-онными перетоками жидкости через перфорационные каналы. В ТатНИПИнефти Р.А. Максутовым, A.B. Валиуллиным и др. [73] получены положительные результаты при пульсирующей закачке воды в нагнетательные скважины с помощью поршневых насосов, установленных на агрегатах АН-500 без насадок, за счет проталкивания воды при пульсирующей закачке совместно со взвешенными частицами вглубь пласта. Подобные работы описаны в книге [74]. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...