Interested Article - Сосуд Мариотта

Сосуд Мариотта. 1, 2, 3 — клапаны.

Сосу́д Марио́тта ( сифо́н Марио́тта ) — устройство, позволяющее добиться равномерного вытекания струи жидкости за счёт постоянного давления . Было изобретено французским физиком XVII века Эдмом Мариоттом (1620—1684).

Принцип работы

Сифон Мариотта представляет собой герметично закрытый сосуд, в крышку которого вставлена открытая с обоих концов трубка, одним концом погружённая в жидкость, а другим — сообщающаяся с атмосферой.

Первоначально, когда все клапаны и сообщающееся с атмосферой отверстие в трубке закрыты, уровень жидкости в трубке совпадает с уровнем жидкости в сосуде. Если наполнить сосуд жидкостью не полностью, над её поверхностью будет некоторое количество воздуха, и давление в нижней части трубки вычисляется по формуле:

, где:

Если открыть клапан 3, то трубку, вытеснив жидкость в ней, заполнит воздух, а давление над поверхностью станет равным . На уровне конца трубки установится атмосферное давление . Жидкость из отверстия начнёт вытекать только под давлением столба жидкости между клапанами 2 и 3 (на рис.), которое останется постоянным всё время, пока конец трубки остаётся погружённым в жидкость. Через трубку в верхнюю часть сосуда будет поступать воздух.

Скорость истечения жидкости можно определить, воспользовавшись формулой Торричелли :

, где — расстояние между нижним концом трубки и клапаном (или между клапанами 2 и 3 на рис.).

Если при открытом клапане 3 открыть клапан 2, находящийся на уровне нижнего конца трубки, жидкость из него вытекать не будет из-за равенства давления по обе стороны клапана. Если при открытом клапане 3 открыть клапан 1, жидкость из него также не потечёт - вместо этого через клапан 1 в сосуд будет поступать воздух, а давление на уровне клапана 3 и скорость истечения струи из него увеличатся.

Применение

Основное свойство сосуда Мариотта состоит в том, что он позволяет регулировать скорость потока жидкости. Это используется в системах непрерывной подачи чернил (СНПЧ) , при дозировке жидкостей в лабораторных условиях , в топливных баках для мазутных горелок испарительного типа (в небольших котельных), также в поливе некоторых растений.

Примечания

  1. . Дата обращения: 12 июня 2012. 10 мая 2012 года.
  2. Космодемьянский А. А. «Курс теоретической механики. Часть 2»
  3. . Дата обращения: 12 июня 2012. 29 мая 2012 года.
  4. . Дата обращения: 12 июня 2012. 30 июня 2012 года.
Источник —

Same as Сосуд Мариотта