2012. augusztus 15.

Öntöző működése, fizikai magyarázat

A baloldali ábrán látszik a sematikus elrendezés. A nagyobb vízszintes lap a virtuális vízszintet mutatja a komplex közlekedőedényben.

Felmerülhet a kérdés, hogy miért van alacsonyabban, mint a flakon vízszintje. A válasz nagyon egyszerű: a flakon tetejében lévő levegő kisebb nyomású, mint a külső levegő, ebben az egyensúlyi állapotban, ezért a benne lévő vizet nem engedi kifolyni.

Az egyensúlyi állapotban, a flakon szájához csatlakozó levegőztető csőben a vízszint, pont az U alak alján, közepén található. Hogyha egy kicsit több víz fogy a rendszerből, a csőben lévő víz vonala elmozdul a flakon felé, ahonnan felfelé a levegőnek szabad útja van. Ekkor buggyanva egyet egy nagyobb buboréknyi levegőt beszív, ami egy kicsit egyenlíti a falkon tetejében lévő nyomáskülönbséget a környezettel, pont annyira, hogy egy minimálisat lejebb ereszkedjen a vízszint a flakonból. Ekkor az U alakú csőben a víz vonala az alsó holtpont fölé kerül, a flakontól távolabb eső részen, és a virtuális vízszint ismét beáll az eredeti állapotba.

Vegyük észre, hogy a cserepekben a virtuális vízszint magasságú vízoszlopnyi nyomás uralkodik. Továbbá azt az érdekes részletet is, hogy a víz nyomása teljesen független a flakon magasságától/elhelyezésétől, azt bármilyen magasra emelhetjük, feltételezve hogy a levegőztető cső U alakú hajlításának alsó holtpontja nem változik (8-9m-nél azért van egy határ, ekkor már tökéletes vákuum uralkodna a flakon tetejében, és az csak ekkora magasságú vízoszlopot tud megtartani). Ezt megfordítva arra is használhatjuk - csupán a levegőztető cső visszahajlításának a magasságával játszva-, hogy beállítsuk a közlekedő edény vízszintjét, illetve ezáltal a cserepekben fellépő víznyomást.

Adódik, a két cserepes kialakításból fakadóan, hogy a vízszintet nem szabad az összekötő csővezeték legmagasabb pontja alá vinni, mivel akkor nem fog egyik cserépből a másikba átfolyni a víz.

Csökkentve vagy növelve a cserepekben uralkodó nyomást, ráhatással lehetünk a szivárgás sebességére, ezáltal az öntözés ütemére.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése