Wczoraj zadałem pytanie dotyczące zbiornika ciśnieniowego i prawa Boyle'a. Rozumiem pojęcie P1×V1=P2×V2. Teraz jest strona internetowa, która twierdzi, że wykorzystuje Prawo Boyle'a do określania poboru zbiornika ciśnieniowego (ilość wody, którą może dostarczyć przed uruchomieniem pompy studni). To idzie coś takiego ...
Przeciągnięcie = P1V / P2 – P1V / P3gdzie,
P1 to ciśnienie ładowania wstępnego. (zazwyczaj 38psi)
P2 to ciśnienie włączenia. (po uruchomieniu pompy studni, zwykle 40 psi)
P3 to ciśnienie odcięcia. (gdy pompa zatrzymuje się, zwykle 60 psi)
V to całkowita objętość zbiornika.
lub przekształcone jako Drawdown = (P1 / P2 – P1 / P3) × V
To, czego nie rozumiem, to trzecia wartość ciśnienia w równaniu. Czy wynika to z prawa Boyle'a? Nie widzę związku.
źródło
Odpowiedzi:
Opisujesz zbiornik pęcherza, a nie konwencjonalny zbiornik. W konwencjonalnym zbiorniku hydropneumatycznym woda jest pompowana do zbiornika zawierającego powietrze. Powietrze następnie spręża wodę pod ciśnieniem. Niestety powietrze rozpuszcza się w wodzie, co z czasem zmniejsza objętość powietrza uwięzionego w zbiorniku. Oznacza to, że konwencjonalne zbiorniki muszą być nieco przewymiarowane, aby spowolnić utratę ciśnienia i czasami ładować.
Umieszczenie elastycznego pęcherza między powietrzem a wodą zapobiega rozpuszczaniu się powietrza w wodzie. Strona powietrzna pęcherza musi być „wstępnie naładowana” do ciśnienia powyżej ciśnienia atmosferycznego, aby zapobiec naprężeniu pęcherza. To znowu prawo Boyle'a. Podciśnienie po stronie wody, by powiedzieć, że 60 psi, naprawdę zniekształciłoby pęcherz, chyba że przeciwległyby mu silny nacisk po przeciwnej stronie.
Jest to ciśnienie wstępne, P1, które w rzeczywistości jest „trzecim” ciśnieniem w twoim równaniu. Jest to spowodowane faktem, że zbiornik jest na początek wyższy niż ciśnienie atmosferyczne. W pytaniu z podręcznika do fizyki o prawie Boyle'a pęcherz może być nieobecny, a zbiornik startuje w standardowej atmosferze, co powoduje, że ciśnienie atmosferyczne „zanika”.
Technicznie obliczenia producenta będą oparte na ISA lub międzynarodowej atmosferze standardowej, a faktyczny spadek będzie się różnić w zależności od rzeczywistego ciśnienia atmosferycznego, więc będzie się nieznacznie różnić. Dany czołg miałby nieco wyższą wypłatę w Mexico City, ponieważ z powodu podniesienia ciśnienie w kranie jest niższe. Praktycznie rzecz biorąc, zbiorniki trzymające nie są tak duże, że nie mają znaczenia.
Innymi słowy, każda woda wypływająca ze zbiornika musi przedostać się pod obecne ciśnienie atmosferyczne. Zazwyczaj zakładasz, że ISA upraszcza sprawy, ponieważ codzienne wahania są niewielkie. Ciśnienie wstępne ładowania jest wystarczająco duże, aby mieć znaczący wpływ na pobór.
źródło