Оcean

Нужна помощь в решении задачи.

36 posts in this topic

Pinned posts

ID: 1   Posted (edited)

Добрый день господа.

Нужна помощь в решении задачи.

Подводная лодка идет на глубине 50м. В торпедном аппарате  есть манометр который показывает давление воды в торпедном аппарате. Открываем переднюю крышку торпедного аппарата вода его заполняет и показывает давление равное глубине 50 м. Закрываем переднюю крышку торпедного аппарата. Какое давление будет в торпедном аппарате?

 

Edited by Оcean

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts

Это не предугадать . Только практика. Дело в том что любой элемент имеет упругость и когда закроется крышка все предметы за счёт  упругости будут повышать давление и это не предсказать...

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, ded- сказал:

Это не предугадать . Только практика. Дело в том что любой элемент имеет упругость и когда закроется крышка все предметы за счёт  упругости будут повышать давление и это не предсказать...

Как обстоит на практике я знаю. Меня интересует теория. Деформацией корпуса ТА можно пренебречь иак как он равнопрочный прочному корпусу ПЛ. Так же можно пренебречь мембраной манометра так как объем жидкости бесконечно мал по отношению к объему ТА (труба 12 м диаметром 533 мм). При малых скоростях движения жидкость считается не сжимаемая. Вот меня интересует теоретическая сторона какое давление в ТА будет когда мы закроем переднюю крышку ТА?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, Оcean сказал:

Вот меня интересует теоретическая сторона какое давление в ТА будет когда мы закроем переднюю крышку ТА?

IMHO, с точки зрения обычной физики cообщающиеся сосуды же, т.е. равное давлению на 50 м. Соответственно, какбы хочется во время всплытия откачивать перепад. Но, вода имеет очень небольшой коэффициент объёмного сжатия и корпус не абсолютно жёсткий, отсюда расширение при подъёме нивелируется деформациями корпуса. Следовательно, по логике вещей давление будет чуть выше атмосферного после всплытия.

Я просто хочу напомнить, что корпус в упругом состоянии всё равно будет расширяться и сжиматься пусть на очень небольшие величины.

Share this post


Link to post
Share on other sites

а как получается на практике если не секрет. А то уж больно интересно стало...

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Алексей0905 сказал:

а как получается на практике если не секрет. А то уж больно интересно стало...

Я пока небуду говорить,так как обсуждать будет не интересно. 

5 часов назад, AlexKaz сказал:

IMHO, с точки зрения обычной физики cообщающиеся сосуды же, т.е. равное давлению на 50 м. Соответственно, какбы хочется во время всплытия откачивать перепад. Но, вода имеет очень небольшой коэффициент объёмного сжатия и корпус не абсолютно жёсткий, отсюда расширение при подъёме нивелируется деформациями корпуса. Следовательно, по логике вещей давление будет чуть выше атмосферного после всплытия.

Я просто хочу напомнить, что корпус в упругом состоянии всё равно будет расширяться и сжиматься пусть на очень небольшие величины.

Расширениями корпуса ТА и трубкой Бурдова можно пренебречь.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Может еще динамическое давление следует учесть, все таки сколько то там набежит вследствие движения лодки. возможно как то так будет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 16.11.2019 в 01:53, Оcean сказал:

Как обстоит на практике я знаю. Меня интересует теория. Деформацией корпуса ТА можно пренебречь иак как он равнопрочный прочному корпусу ПЛ. Так же можно пренебречь мембраной манометра так как объем жидкости бесконечно мал по отношению к объему ТА (труба 12 м диаметром 533 мм). При малых скоростях движения жидкость считается не сжимаемая. Вот меня интересует теоретическая сторона какое давление в ТА будет когда мы закроем переднюю крышку ТА?

 

Если пренебречь некоторыми нюансами вода несжимаема и давления при герметичном закрытии не будет (кроме статического внутри камеры  и т.п.)

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 час назад, MotorManiac сказал:

Может еще динамическое давление следует учесть, все таки сколько то там набежит вследствие движения лодки. возможно как то так будет.

Лодка находится на глубине без хода.

10 часов назад, ded- сказал:

Если пренебречь некоторыми нюансами вода несжимаема и давления при герметичном закрытии не будет (кроме статического внутри камеры  и т.п.)

Вот как это обосновать теоретически?

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 часов назад, Оcean сказал:

Вот как это обосновать теоретически?

Давление на глубине определяется высотой жидкости, которая выше этой глубины. Когда закрываем крышку - мы отсекаем эту высоту. Profit!

P.S. Вышлете деньги на мой банковский счет в швейцарском ламбарде.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 минут назад, AlexArt сказал:

Давление на глубине определяется высотой жидкости, которая выше этой глубины. Когда закрываем крышку - мы отсекаем эту высоту. Profit!

Пусть в наличии суперподлодка и глубина погружения не 50, а 11000 м. Попробуйте провернуть тот же фокус и не учесть сжимаемость жидкости.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Приду домой, положу в 3-х литровую банку манометр. Закатаю крышку. Посмотрю на показания.

Share this post


Link to post
Share on other sites

мне вот что интересно. Нашел пару ссылок, что типа у закупоренной бутылки с водой на глубине вгоняет пробку внутрь. Но не написано, что происходит при вытаскивании бутылки наверх. Если вода несжимаема, куда исчезает давление? А если сжимаема, то выливается уже два литра вместо одного? :smile:

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

не так давно достали коньяк со дна вопрос почему же тогда у коньяка крышку не впечатало?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Давление будет в закрытом ТА 50м водного столба.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Плюс атмосферное

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Алексей0905 сказал:

не так давно достали коньяк со дна вопрос почему же тогда у коньяка крышку не впечатало?

значит не так глубоко затонуло )

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 18   Posted (edited)

16 часов назад, AlexKaz сказал:

Пусть в наличии суперподлодка и глубина погружения не 50, а 11000 м. Попробуйте провернуть тот же фокус и не учесть сжимаемость жидкости.

Есть один момент. Я специально указал, что глубина 50 метров, так  как это безопасная глубина, на этой глубине у прочного корпуса ПЛ нет деформации от обжима. Я проводил эксперимент на глубине 50 и 100 метров. Деформация ПК не линейная, но если учесть, что это будет супер лодка и корпус не деформируется, то при закрытии передней крышки, результат будет как и на 50 метрах. Если все же деформация будет, то давление будет равно упругости корпуса ТА. Но меня интересует именно на 50 метрах, когда корпус не деформируется и лодка находится без хода.

15 часов назад, Bully сказал:

мне вот что интересно. Нашел пару ссылок, что типа у закупоренной бутылки с водой на глубине вгоняет пробку внутрь. Но не написано, что происходит при вытаскивании бутылки наверх. Если вода несжимаема, куда исчезает давление? А если сжимаема, то выливается уже два литра вместо одного? :smile:

Выливается разница объема между не деформированным корпусом и после его деформации.

Edited by Оcean

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 часов назад, Bully сказал:

мне вот что интересно. Нашел пару ссылок, что типа у закупоренной бутылки с водой на глубине вгоняет пробку внутрь. Но не написано, что происходит при вытаскивании бутылки наверх. Если вода несжимаема, куда исчезает давление? А если сжимаема, то выливается уже два литра вместо одного? :smile:

Делал такой эксперимент. При глубоководном погружении (320 м) на перископной глубине (15 м) в одну бутылку налили воды с крана полную и закрыли пробкой, вторую бутылку на половину налили воды и закрыли пробкой, третью просто закрыли пробкой. Все три бутылки поместили в ВИПС и открыли верхнюю крышку. При этом натянули между бортами нитку и повесили карандаш. Когда погружались корпус скрипел очень громко. На 320 м мы натянули еще одну нитку и закрыли переднюю крышку ВМПСа. Первая нитка провисла на 22 см. На 320 м пробыли 10 минут и начали всплывать на перископную. Первая нитка начала опять натягиваться, а вторая лопнула на 70 м. Когда всплыли на перископную. Стравили воду и открыли нижнюю крышку. Целой была только первая бутылка, которая была полностью с водой. Пробка тоже была на месте.

14 часа назад, Марсель сказал:

Давление будет в закрытом ТА 50м водного столба.

Обоснуйте. Почему?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 20   Posted (edited)

5 часов назад, Оcean сказал:
20 часов назад, Марсель сказал:

Давление будет в закрытом ТА 50м водного столба.

Обоснуйте. Почему?

 

 

otsek.png

Ну а если внутреннее давление не 1 атм, а равна внешнему, то корпус будет сжиматься. Короче говоря, без схемки конструкции не разобраться.

Edited by AlexKaz

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 часов назад, Оcean сказал:

Обоснуйте. Почему?

В 16.11.2019 в 12:07, Оcean сказал:

Расширениями корпуса ТА и трубкой Бурдова можно пренебречь.

По таким условиям снаружи лодки хоть вакуум, хоть Ад и Израиль, внутри ТА давление будет постоянное. Хотите более точных значений - добро пожаловать в МКЭ.

8 часов назад, Оcean сказал:

Целой была только первая бутылка, которая была полностью с водой.

Для глубоководных аппаратов иногда по такому принципу делают поплавки - заполняют тонкую бочку бензином или керосином доверху - получается легче воды, и на глубине с ней ничего не будет.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Автор же говорит, что величинами деформации и т.п. пренебречь.  Не пойму какой смысл считать не реальные условия. Если принять ,что вода незжимаема, то если отсечь от давления, то давления не будет, но это не реальные условия. В реалии есть даже коэффициент  сжимаемости воды, да и он плавает от реальных обстоятельств, ведь в воде есть примеси которые сжимаются при разных коэффициентах. Даже солёная вода думаю отличается от пресной и даже от того в каких морях сжимается. Поэтому что-то теоретически посчитать не возможно. Только на основе эмпирических формул подтверждённых практикой.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Корпус абсолютно жёсткий. Отсек ТА открыли на глубине 50м, пришла вода. В данный момент действует столб 50 м и ещё 10 м водного от давления атмосферы. Получаем 60 м вод. столба абсолютного давления. отсек закрыли. Давление осталось.

Вварите штуцер в наружный люк ТА. Подсоедините трубопровод длиной 50 м. И с надводного корабля из лейки (как Паскаль в бочку со второго этажа) налейте воды. Результат тот же.

Share this post


Link to post
Share on other sites
29 минут назад, Марсель сказал:

Давление осталось.

какое? И по каким формулам определяемое?

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 11/18/2019 в 07:22, Марсель сказал:

Приду домой, положу в 3-х литровую банку манометр. Закатаю крышку. Посмотрю на показания

фотки сделайте для всеобщего обозрения, чего там получилось

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 16.11.2019 в 13:07, Оcean сказал:

Я пока небуду говорить,так как обсуждать будет не интересно. 

Не буду пока выкладывать, у меня манометр диаметром с советский будильник в горлышко не пройдёт, да и показывает только избыток, надо штуцер сделать к крышке.

Вопрос От чего глубоководных рыб, поднятых на поверхность, разрывает?

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 минут назад, Марсель сказал:

Вопрос От чего глубоководных рыб, поднятых на поверхность, разрывает?

ну, про кессонную болезнь наверное все слышали

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, Марсель сказал:

Вопрос От чего глубоководных рыб, поднятых на поверхность, разрывает?

Может быть от давления внутри клеток?

По идее и на поверхности тоже будет 50 атм в ТА, внутри лодки мы принимаем  давление 1 атм, значит и на глубине давление внутри аппарата деформация корпуса и давления внутри лодки будут уравновешены и то же самое будет снаружи. Другое дело если ТА находится вне лодки или он снаружи тоже омывается водой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Оcean Не очень понятна цель задачи. Если это просто умозаключения то подойдет давление на глубине 50 м.

Если это конкретная техническая задача то все зависти от жесткости. Немного разовью мысль. Если толщина корпуса ТА 1м то он достаточно жосткий чтобы давление воды внутри было примерно равно давлению на глубине 50 м. А если набрать воду на глубине в презерватив то на глубине давление будет 50 м вод. столба а на поверхности - 0 по манометру (будет атмосферное давление). Реальное давление будет где-то между двумя этими значениями в зависимости от конструкции, толщины стенок и свойств материала.

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, Bully сказал:

ну, про кессонную болезнь наверное все слышали

Разрывание глубоководных рыб на поверхности и кессонка это разные вещи. Рыбу разрывает ее внутреннее давление, кессонка это "вскипание" гелия в крови при быстром всплытии. Так как на глубинах больше При глубоководных больше 20 - 24 м водолаз дышит азотно-гелио-кислородной смесью (АГК). Возможна закупорка кровеносных сосудов пузырьками гелия. Последствия могут быть разные в зависимости от того где образовался пузырек.

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, karachun сказал:

@Оcean Не очень понятна цель задачи. Если это просто умозаключения то подойдет давление на глубине 50 м.

Если это конкретная техническая задача то все зависти от жесткости. Немного разовью мысль. Если толщина корпуса ТА 1м то он достаточно жосткий чтобы давление воды внутри было примерно равно давлению на глубине 50 м. А если набрать воду на глубине в презерватив то на глубине давление будет 50 м вод. столба а на поверхности - 0 по манометру (будет атмосферное давление). Реальное давление будет где-то между двумя этими значениями в зависимости от конструкции, толщины стенок и свойств материала.

Прочный корпус ПЛ и ТА до 50 м не испытывают деформацию это заложено в проектной документации. 

Интересный вариант с презервативом. Если наберем в презерватив воду он наберт столько сколько будет свободного места без растяжения но давление в нем будет соответствовать 50 м. если его зажать и всплыть на поверхность вода будет та же что и на глубине 50 но давления не будет. Или если сделать тоже с бутылкой на 50 м, открыть пробку в нутри бутылки будет давление равное глубине 50 м, закрыть герметично пробкой какое давление будет внутри бутылки? И какое давление будет если эту бутылку поднять наверх?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 32   Posted (edited)

39 минут назад, Оcean сказал:

испытывают деформацию

Что Вы под этим понимаете? Все тела деформируются, корпус ТА будет деформироваться даже от того что на него сядет муха, естественно незначительно. Никакая проектная документация не может влиять на законы физики. И при этом объем воды при разных давлениях тоже меняется незначительно.

Edited by karachun
1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 33   Posted (edited)

Вообще если это прикладная задача то незачем находить точное давление. В действительности будет около 5 атм. Если это давление нужно для того чтобы подобрать какой-нибудь клапан то можно взять верхнюю границу давления и подбирать по ней. Больше 5 атм в этой задаче точно не будет.

P.S. Если вварить в крышку ТА фланец а к нему прикрутить сильфон, то за счет растяжения/сжатия сильфона давление внутри ТА будет соответствовать давлению снаружи лодки. На 50 метрах будет 5 атм. а на поверхности будет 0 атм избыточного давления.

10430.750.jpg

Edited by karachun

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вообще, помню себя маленького в ванной, при попытке закрыть какую нибудь банку под водой всегда было такое детское ощущение, что встречаю сопротивление... и из банки, как будто, выливалась вода.

А крышка ТА она что, герметично затыкает саму дырку ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 35   Posted (edited)

21 час назад, karachun сказал:

Что Вы под этим понимаете? Все тела деформируются, корпус ТА будет деформироваться даже от того что на него сядет муха, естественно незначительно. Никакая проектная документация не может влиять на законы физики. И при этом объем воды при разных давлениях тоже меняется незначительно.

Согласен с Вами. Под фразой "не испытывают деформацию" имеется в виду то, что эта деформация на столько мала, что ею можно пренебречь. Так же как пренебречь от деформации при седении мухи.

17 часов назад, Борман сказал:

Вообще, помню себя маленького в ванной, при попытке закрыть какую нибудь банку под водой всегда было такое детское ощущение, что встречаю сопротивление... и из банки, как будто, выливалась вода.

А крышка ТА она что, герметично затыкает саму дырку ?

да, передняя и задняя крышка закрываются герметично.

Edited by Оcean

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, Оcean сказал:

при седении мухи.

:ohmy: они успевают поседеть до смерти своей?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.