Зодчий 1886 год

- 78 —

величину напора, приводящаго воздушный столбъ (равномѣрной температуры) въ движеніе. Поэтому скорость движенія выразится через ъ 2 gh : Т — 1 ( I )- 273 4 - Т Ь) Пусть входяшій холодный воздухъ подогрѣвается въ точкѣ т горизонтальной трубы Ітп и вступаетъ въ вертикальное про­ странство, имѣя температуру Т. Холодный воздухъ, проходящій при этихъ условіяхъ через ъ т, расширяется и образуетъ напоръ, равномѣрно дѣйствующій въ обѣ стороны, вслѣдствіе чего проис­ ходитъ ускоренное Д Е К ж е в і е нагрѣтаго и замедленное движеніе прптекающаго холоднаго воздуха; въ этомъ случаѣ скорость уже не можетъ быть опредѣлена по уравненію (I). „ . 273 + Т Высота напора увеличится конечно въ отношеши —- и 27 о —р t такимъ образомъ высота давленія столба согрѣтаго воздуха будетъ Т — t , 273 -1-Т Т — t ^ ^УзТТ • ^ • 273 + 1 = 2 7 3 ^ 4 ^'"^ выраженіе можетъ быть получено и какъ разность давленій (см. выше). Скорость нагрѣтаго воздуха выразится через ъ 273 + t Объемъ холоднаго воздуха, проходящаго сквозь трубу Ітп бу- л, ' X • 273 + t детъ менѣе ооъема нагрѣтаго воздуха въ отношенш | " \ ^^•'ь какъ сѣченія трубы одинаково, то скорость холоднаго воздуха уменьшится въ этомъ же самомъ отношеніи, а именно: ^ , „_ 273 + t ^ 273 - Ь Т ^ Т — t, 273 - j- t Наибольшее значеніе величины ѵ'" будетъ при t = О и Т = 273" С , при другихъ же температурахъ это значеніе будетъ менѣе. Это объясняется тѣмъ, что объемъ воздуха увеличивается пропорціонально возвышенію температуры, а скорость движенія — пропорціонально квадратному корню увеличенія объема воздуха, такъ что непремѣнно должна существовать такая точка, при ко­ торой величина ѵ"' будетъ имѣть наибольшее значеніе. Скорость V" соотвѣтствуетъ живой силѣ, превосходящей живую . 273 + Т силу скорости ѵ въ отношенш ; это увеличеніе живой 2 7 3 + t силы обусловливаетс я вліяніемъ теплоты и соотвѣтствуетъ боль­ шей принятой высотѣ паденія болѣе легкихъ газовъ. Для холод­ наго же воздуха выраженіе живой силы будетъ въ равной сте­ пени менѣе. Когда теплый воздухъ уходитъ въ вертикальное про­ странство, то высота напора остается неизмѣнною и через ъ нѣ- сколько времени вся вертикальная часть резервуара наполнена движущимся теплы мъ воздухомъ, сохранившимъ лишь незначи­ тельную часть своей первоначальной скорости. c) Пусть нагрѣтое пространство понемногу съузится или, наоборотъ, пусть расширится при­ водная труба, въ которой по прежнему прите- кающій холодный воздухъ нагрѣвается до темпе­ ратуры Т (фигура 2). При этомъ потеря ско­ рости будетъ все менѣе и менѣе, и наконец! , когда сѣченіе приводной трубы сдѣлается равнымъ сѣче- нію вертикальнаго пространства или, иначе говоря, резервуаръ и приводная труба представятъ собою одинъ канал ъ съ постояннымъ сѣченіемъ, потери скорости происходить не будетъ вовсе. Уравненія , ' опредѣляющія ѵ" и ѵ'," остаются тѣ же самыя, что и ранѣе. d) Пусть (фиг. 3) къ вертикальному колѣну канала примы- кает ъ горизонтальна я часть, въ которой воздухъ подвергается охлаждающему вліянію наружной температуры; внизу же, въ при­ водной трубѣ пусть по прежнему происходитъ подогрѣваніе . Та­ кимъ образомъ объемъ воздуха въ выводномъ колѣнѣ будетъ Фиг. 2. t 5 2 .^^h 1 — t • (II)- Т — t 734- t Т - t 2 7 3 - г t Такимъ образсмъ, скорость ѵ" въ 273 + 1 чѣмъ ѵ , а скорость ѵ'"—во столько же раз ъ менѣѳ. 2 73 + Т " 2 7 3 4 - Т • т / " 2 7 3 + Т (III). разъ болѣе.

Открытое сверху пространст,ЕО будучи нагрѣто, пспытываетъ по всей поверхности окружаіощихъ его стѣнъ напоръ на­ ружнаго, болѣе холоднаго воздуха, наиболѣе сильный внизу; въ случаѣ существовані я въ стѣнѣ какого-либо отверстія, наружный воздухъ входитъ въ поііѣщеніе и выт-існяетъ кверху находящійся въ немъ теплый воздухъ. Величина напора, при этомъ пропсхо- дящаіо, была нами выше опредѣлена, прпчемъ мы показали, что она обусловливаются вышиной производящаго давленіе столба; опредѣленіе послѣдней для различныхъ случаевъ и составляетъ предметъ дальнѣйшихъ разсуждевій . Всѣ формулы, когда-либо предлагавшіяся различными уч(нымп, расходились между собою именно въ опредѣленіи этой высоты, так ъ какъ послѣдняя зави­ ситъ не только отъ относительной высоты обоихъ отверстій и отъ температуры наружнаго п внутренняго воздуха, но и отъ измѣненій температуры, которая воздухъ пспытываетъ прп входѣ или выходѣ, а также отъ отношенія размѣровъ отверстій. Въ нѣкоторыхъ случаяхъ является возможность принять въ разсчетъ упомянутыя вліянія при элементарномъ выводѣ уравненія дви- женія, и такимъ образомъ послѣднее получаетъ точное значеніе. При опредѣленіп высоты напора примемъ за обшее правило слѣдующее: 1. Высота напора дается при температурѣ, которую имѣетъ воздухъ на той вышпнѣ, гдѣ избыток ъ давленія прекращается 2. При нагрѣваніи въ.каналѣ воздухъ оіинаково расширяется по противополжныыъ направленіямъ , какъ въ спокойномъ состоя- ніи, так ъ и при движеніп; въ послѣднемъ случаѣ движущее тѣло пспытываетъ обратное дав-пеніе, которое гѣмъ менѣе, чѣмъ менѣе сѣченіе входнаго отверстія въ гравневіп съ сѣченіемъ канала; при извѣстномъ отношеніп послѣднпхъ обратнымъ давленіемъ можно пренебречъ. 3. При охлажденіи воздуха въ каналѣ происходитъ обратное явленіе; вслѣдствіе уменьшенія лавленія въ каналѣ, наружный воздухъ съ обѣихъ сторонъ устремляется въ каналъ. Если въ этомъ случаѣ воздухъ находился въ движеніи, то давленіе, про­ изводившее это движеніе, усиливается еще болѣе. 4. Послѣдовательныя измѣненія температуры воздуха при дви- женіи по горпзонтальнымъ каналамъ взаимно уравновѣшиваіотс я въ отношеніи вліянія на скорость, такъ что окончательный резуль- татъ зависитъ только отъ разности температуръ при входѣ воз­ духа въ канал ъ и при выходѣ (крайнія температуры) . 5. Часть напора утрачивается , когда воздухъ пзмѣняетъ ско­ рость движенія при переходѣ изъ тѣснаго пространства въ болѣе широкое съ тѣмъ, чтобы далѣе опять получить ту же скорость. Первый случай. Температура воздуха въ каналѣ выше, чѣмъ наружная температура' . л. Каналъ на всемъ протяженіи одинаковой ширины. а) Пусть нагрѣтое пространство (фиг. 1) достаточно велико въ сравненіп'съ приводящпмъ нижнимъ отверстіемъ; предположимъ далѣе, что вліяніе днффузіи сквозь стѣнки пространства отсут- ствуетъ. Въ точкѣ и давленіе наружнаго воздуха соотвѣтствуетъ дав- ленію водяного столба вышиной въ ' 1-f-a t 273 + Т мпл- лпметровъ. Пусть холодный входящій воздухъ не подогрѣвается въ верти­

кальной частп резервуара; въ этомъ случаѣ онъ расширяется на днѣ послѣдняго и поднимаетъ кверху нагрѣтый воздухъ, причемъ скорость движенія теряется т-Ьмъ болѣе, чѣмъ больше ширина вертикальной части резервуара. Въ под­ нимающейся такиы ъ образомъ массѣ воздуха со­ храняется лпшь незначительная часть перво­ начальной живой силы, большая же часть ея теряется при ударѣ, пропсходящемъ при пере- ыѣнѣ скорости. По мѣрѣ наполненія резервуара холоднымъ воздухомъ, напоръ воздуха снизу, а слѣдовательно и скорость, становятся менѣе; при этомъ въ формулѣ напора мѣняется лишь

Фиг. 1.

tv in. "С

высота Л, остальныя же части ея остаются неизмѣнными. Высота же эта уменьшается слѣдующимъ образомъ: высота наружнаго давленія есть Л, высота теплаго воздуха есть ?^|4^ h; разность 273 • I t Т г ихъ, равная h — 27^^, ^ h — _^ .^, и представляетъ'собою