Почему же все-таки возникает тяга в дымовой трубе?

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Дымовые газы улетают в атмосферу, замкнутого пространства ведь нет, значит давление одинаковое. Воздух проходя через котел нагревается и при этом его плотность уменьшается, поэтому он стремится вверх и улетает в трубу.

 

Взрыв никакого отношения к рассматриваемому вопросу не имеет.

 

Этот процесс не настолько быстро происходит как например взрыв, поэтому через отверстия входа и выхода из котла воздух в котле сообщается с атмосферой что приводит к выравниванию давления.

 

Что такое давление помнишь? Это сила действующая на площадь. Плотность - масса содержащаяся в единице объёма. Больше масса в одном кубике значит тяжелее. Нет площади - нет давления. Нагрел пустую кружку - масса воздуха в ней стала меньше, чем была до нагрева. Т. к. водух при нагреве расширился и лишнее из кружки выдавилось. На поляне горит костёр - дым и горячий воздух прут вверх или куда ветер их понесёт. Всё работает только за счёт гравитации. В том числе и ветер. Тяжелое выдавливает лёгкое вверх или куда есть место выдавиться. В том числе твой котёл если к нему дымосос не приделан. В том числе кирпич опущеный в ведро с водой выдавливает воду из ведра, освобождая себе любимому место. Все тела движутся по пути наименьшего сопротивления. Чтобы как можно дальше вверх - к котлу приделана труба со своей аэродинамикой. Чтобы держать постоянное давление (разрежение) в топке - регулируется подача холодного воздуха и выход газов в трубу.

Тупо в трубе, без котла, без разности температур с разных концов трубы, не взирая на гравитацию - тяга может возникнуть ещё и за счёт эжекции.

Похоже, времени на углубляться у тебя уже нет. Не углубляйся. Просто вызубри материал. Попрактикуешься лет несколько и всё пройдёт. Потом сам сможешь консультировать сельских установщиков котлов как работает система отопления без насосов и дымососов.

 

Одинаковое давление чего вы имеете ввиду? Столба дымовых газов? Допустим одинаковое на всем протяжении столба. Но меня интересует другое-почему в учебных пособиях сказано что это одинаковое давление меньше атмосферного?

Вот еще с форума печников (я бы там и создал тему но не могу зарегиться):


Р1 - вес столба дымовых газов;
Р2 - вес столба холодного воздуха;
Р3 - силатяги;
1 — топочная дверца,
2 — топливник;
3 — дымовая труба;
4 — столб наружного воздуха.

http://forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=1351&postdays=0&postorder=asc&&start=0&sid=85bb7c842091bc1c6dd608fcc47c61c8

Объемы столбов одинаковые, плотность разная-у столба горячих плотность меньше, как следствие вес (давление) столбов разный-атмосферный (как более плотный) давит сильнее.

Эту логику я понимаю но блин никак не могу ее совместить с картинкой расширяющихся под действием тепла дымовых газов. В моем представлении некий расширяющийся объем газа должен по любасу создавать давление. Вы говорите взрыв тут не причем, но это просто пример очень быстрого расширения некоего объема газов. Хорошо пусть наши газы в топке расширяются медленно, но ведь расширяются. Их температура на выходе как гласит учебник все еще может составлять 150 градусов! Такая температура имхо должна предполагать пусть медленное но значительное расширение. А если есть расширение значит это расширение должно сопровождаться ростом давления.
Возьмем совсем другое вещество-воду. Вода при расширении ведь однозначно создает давление.
Или все тот же пример с воздушным шаром-внутри него менее плотный нагретый воздух, но который однако имеет большее давление, нежели окружающий шар воздух.

Вот здесь хорошая интерактивная модель зависимости температуры, давления, объема и плотности в закрытом сосуде:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b524b-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/4_3.swf

Чтобы открыть эту модель надо внизу страницы нажать на кнопку девять.

Вот я увеличил температуру газа. При этом давление возросло:



Затем я при той же самой температуре увеличил объем, для чего сдвинул поршень влево:



Давление газа тут же понизилось. Модель подтверждает ваши слова. Действительно при увеличении объема нагретого газа его давление однако снижается.

Но ведь для нагретых дымовых газов мы никакой поршень не двигаем. Они находясь в открытом сосуде и нагреваясь сами увеличивают свой объем. Грубо говоря расширяясь они ведь отодвигают, отталкивают от себя ненагретые более плотные слои холодного воздуха. Так вот в этот момент теплового расширения, увеличения объема разве нет роста давления?

Если его все-таки нет, пожалуйста объясните почему.

Некий ограниченный объем горячих газов смог потеснить в пространстве окружающий его объем более холодных газов. И это все в отсутствии роста давления этих горячих газов?

 

Васс, спасибо за ответ. Если до меня таки не дойдет, конечно придется просто нафиг все вызубрить. Но я всеже дам себе еще один шанс.

На ваш ответ отвечу чуть позже, так как нужно дойти до истины хотя бы с одним участником.

 

Эта модель к теме не относится.
А вот там где про котёл - ничего про давление не говорится. Говорится только про тепломассообмен. Повторюсь, нет площади - нет давления (парциальное давление для другой темы).

 

Все правильно. Только вот разница давления не настолько велика и к тому же не постоянна во времени. Давление... значение этого слова подразумевает давить на что-либо. В замкнутом сосуде конечно давление может менятся. Труба дымохода не является замкнутым сосудом.

 

Просто решили рассуждения о тяге произвести на основе понятия "вес". Но давление в рассуждениях конечно же подразумевается.
Потому что вес атмосферного столба (также как вес горячих газов) и определяет давление атмосферного столба:

§ 31. Атмосферное давление

Понятие об атмосферном давлении. Воздух невидимое и легкое. Однако и оно, как и всякая вещество, имеет массу и вес. Поэтому оно оказывает давление на земную поверхность и на все тела, на ней находятся. Это давление определяется весом столба воздуха высотой с всю атмосферу - от земной поверхности до самой ее верхней границы. Установлено, что такой столб воздуха давит на каждый 1 см2 поверхности с силой в 1 кг 33 г (соответственно на 1 м2 - Более 10 т!) Итак, атмосферное давление - Это сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на все предметы на ней.

https://ukrmap.su/ru-g6/764.html

Здесь непойму о какой площади вы говорите. Площади топок и дымовой трубы? Но они есть.

1. Горячие газы расширяясь давят на окружающий их холодный воздух.
2. Горячие газы расширяясь давят на окружающее их пространство топочной камеры, газоходы и трубу.

_

Еще раз хочу привести пример с гелиевым шариком.
Вот интересные рассуждения:

Получается, что в гелиевом шарике находится газ, который имеет давление, больше атмосферного, но который при этом имеет плотность меньшую атмосферного.

Вот я и провожу аналогию с горячими дымовыми газами-они тоже имеют будучи расширенными большее давление, и это расширенное состояние сохраняется у них вплоть до вылета их из трубы так как температура их на выходе равна около 150 градусам, а значит вплоть до вылета сохраняется и их давление.
Но давление оказываемое столбом таких газов действительно меньше, потому что вес столба вследствии разряжения становится меньше.

Иными словами имеем два давления-давление от расширения разгоряченных газов и давление столба таких газов. Одно давление есть следствие теплового расширения газов и оно помогает раздвинуть окружающее газ пространство из атмосферного воздуха, а второе давление позволяет газу выталкиваться более тяжелым атмосферным воздухом.

В противном случае нельзя никак объяснить почему расширенный горячий газ остается расширенным.
Что его удерживает в состоянии расширения какое то время? Конечно же сообщенная ему теплота, которая и позволяет молекулам горячего газа какое то время давить на окружающий более холодный воздух. Если бы этого давления небыло, холодный воздух просто сжал бы газ до первоначального объема.

Точно так же как в гелиевом шарике-избыточное давление гелия внутри шара не позволяет оболочке шара сплющиться.
Для горячих газов топки и дымовой трубы такой резиновой оболочкой и служит окружающий атмосферный воздух.


Рассуждения о причинах полета и сдувания гелиевого шарика: http://sharlar.ru/page/helium-balloons.html

 

Изначально не было желания вклиниваться в эту тему. Сидел на работе, взгрустнулось. Сразу было впечатление, что вы сами всё прекрасно понимаете и вам тоже не спится на рабочем месте. Вы задаёте вопросы так же как Горбачёв, в своё время, на вопросы отвечал. Вроде бы и отвечал и много и красноречиво и от всй души на простейший вопрос предполагающий конкретный однозначный ответ "да" или "нет", но ответа из его речей услышать не судьба. Вы сами отвечаете на свой вопрос и тут же уходите, даже не в сторону, а не в ту степь.

 

Цирк уехал, клоуны остались. Я всё жду, когда ж ты закончишь прикалываться. Дымовая труба - не шарик. А ты всё время приводишь примеры ограниченного объёма газов. В шарике, колбе и прочем давление может быть больше, чем наружное, потому что воздух ограничен непроницаемыми стенками. Труба - открытое пространство. Ну, и что, что только с двух сторон. Ведро без дна тоже открыто только с двух сторон, однако, воды им не наносишь. Поэтому, нагретые газы автоматически расширяются до тех пор, пока их давление не уравняется с атмосферным. При взрыве этот процесс идёт настолько быстро, что волна более плотного воздуха успевает вызвать разрушения окружающих предметов. При обычном горении никогда такого не возникает, воздух просто нагревается. Расстояние между молекулами при этом, естественно, увеличивается, отсюда и уменьшение плотности.

 

Васс, ну меня оправдывает по крайней мере то, что я не стремлюсь стать президентом или главным печником всей России.
ВСЕ я однозначно не понимаю. Но кое-что разумеется ясно.
В принципе все вращается вокруг базовых понятий Физики.
Но здесь то и возникают самые обидные препятствия.
В отдельности эти базовые понятия понятны, но стоит их попытаться практически применить для объяснения некоторых противоречий, как все становится не так просто.

Мои нехитрые рассуждения выше помогли мне самому понять что в моих представлениях как оказалось (и чувствую совершенно неправильно) существуют как бы два разных давления. Одно давление-то, которое образуется за счет теплового расширения молекул горячих газов, а второе давление-то, которое возникает за счет веса столба этих горячих газов. И гелиевый надутый шар-прекрасная иллюстрация этого. Внутри него действительно избыточное по сравнению с атмосферным давление, однако вес этого шара меньше атмосферного, вследствие чего он и взлетает. Тоже самое (имхо) и с дымовыми газами. Только если в гелиевом шарике его избыточное внутреннее давление компенсируется силой упругости резиновой оболочки, давление внутри разгоряченного объема дымовых газов компенсируется окружающим плотным атмосферным воздухом.

Не серчайте, перестройку ни в Физике, ни в теплотехнике мне слава Богу не суждено ни нАчать ни углУбить.
Давайте лучше дождемся ответов профи.
Они, конечно, захотят меня побить камнями-ну и пусть.
Ведь на форуме царит гласность, не так ли?

 

Так значит процесс расширения нагретых газов все-таки сопровождается ростом давления?
Вы сами сказали:

Мне это очень важно понять-есть ли этот рост давления. Или нет.

 

Есть ли вода в ведре без дна? Или нет?

 

Конечно же нет воды.
Если мы уберем дно из ведра с водой, вся вода выльется.