Первый пост темы: Toxik Post: #304954 От:29.04.2011 (08:28) Я вот тут задумалсо над трубами Ранке... Из тепловых насосов самые простые, правда, и гемору много - компрессор подавай, шумность дикая...
И главное, почему работают - никто толком не знает. Центробежные ли силы всему виной, завихрения ли, или трение о стенки...
Вот и возникла мысль - нужно раскрутить до диких, по возможности, скоростей герметичный сосуд а-ля консервная банка из-под шпрот. Объем воздуха, заключенный внутри, тоже раскрутиццо, ясен пень, и что мы увидим?
А увидим многое. Если источником тепла в трубах Ранке служит трение (как говорят ученые мужи) то температура останется неизменной, если девайс покрутиццо достаточно долго - газ-то тоже покрутиццо. Если разряжение/сжатие всему виной, так будет изменение температуры при включении, а потом все выровняется.
Сам я склоняюсь к версии, что более "энергичные" молекулы в условиях быстрого вращения самопроизвольно должны скучковаться у периметра, т.е. обод будет греть, а около оси - холодить.
Распределение молекул по температуре в поле гравитации, в зависимости от высоты, объясняется просто. Понаблюдайте за ударами шарика об упругую поверхность, которая к тому же вибрирует. Скорость шарика внизу максимальна, а с высотой уменьшается.
rezoner, красивая картинка, но увы, многого не объясняет(
Во-первых, почему у периферии газ нагревается до энергий больших, чем поверхность трубы? - это раз.
Два - нет там центробежных сил. Они на макроскопическом уровне проявляются, но молекулы-то как двигались по ломаным, так и продолжают.
Три - попробуйте повторить опыт с кастрюлей и шариками (пшено, всяко, есть на кухне). Там вообще НЕТ взаимодействия между слоями. По периферии шарики катаются,но часть сбивается в кучку посреди дна. И эта куча крутится в другую сторону, как и холодный поток в трубе Ранке.
Токсик, я дико извиняюсь, но моя модель была компьютерной. И еще я забыл написать, что молекулы находились внутри цилиндра и отскакивали от стенок абсолютно упруго. Вращение придавалось заданием начальных скоростей. И что интересно, это вращение сохранялось до утра
А разве в трубке Ранке внутренний поток крутится в другую сторону?
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
Toxik Пост: 305518 От 02.May.2011 (15:39)
Да, и что за модель была? молекулы "двигались" прямолинейно, или ты как-то обозначал центробежные силы?
Да, молекулы двигались по инерции, прямолинейно, совершенно самостоятельно. Программку писал на С. К сожалению, она для ДОСа, под виндой или не идет, или страшно глючит. Если есть желающие переписать для графики под винду - стучитесь, вышлю.
Только что попробовал это же смоделировать в программе Phun, ничего не получилось. Запускаю молекулу по кругу, а она делает 5 оборотов и начинает прыгать диаметрально. Момент инерции не сохраняется. Вот облом.
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
А ты задай в модели диаметр молекулы, а не точкой. При ударе о стенку молекула будет закручиаться в противоположном направлении относительно вращения потока. вращающаяся молекула при следующем ударе о стенку будет иметь меньший угол отражения, т.е. будет не отскакивать от стенки, а как бы катиться.
А ты задай в модели диаметр молекулы, а не точкой. При ударе о стенку молекула будет закручиаться в противоположном направлении относительно вращения потока. вращающаяся молекула при следующем ударе о стенку будет иметь меньший угол отражения, т.е. будет не отскакивать от стенки, а как бы катиться.
Очень интересная мысль, кстати...
Вот смотрите, средняя кинетическая энергия молекул газа имеет множитель 3/2 для одноатомного газа, для двухатомного - уже 5/2, т.е. как раз энергия вращения молекул в игру вступает.
При прочих равных, "правильно" закрученные молекулы будут отскакивать по более коротким хордам, а "не закрученные" - диаметрально, или около того. Таким образом, получается, что на периферии - быстро вращающиеся (и потому - более нагретые) молекулы. И если при ударе о стенку она закручивается "удачно", то отскок идет по хорде, а если "не удачно", тормозится, так отлетает к центру. То же справедливо и для ударов в разных слоях...
Хм... да, интересно...
Тогда надо подобрать газ, имеющий длинные молекулы. Для него эффект должен быть во много раз больше, чем для воздуха. Что-то мне в голову приходит только изопропиловый спирт Или керосин, что ли...
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
Только у пропан-бутана еще и коэффициент температурного расширения очень большой. Может дать погрешность. Ну и опасно это - труба должна быть порядочная, а газа придется пускать много.
Или керосин, что ли...
