WarmFires.ru

Водопроводные системы с естественным (собственным) напором (самонапорные)

принципиально отличаются тем, что заполнены водой полностью, и воздух в них отсутствует, а избыточное давление воды (по сравнению с атмосферным давлением) присутствует не только в «стаканах» (водонакопительных сосудах), но и в переточных каналах (трубах) как горизонтальных, так и вертикальных. Вода по водопроводному самонапорному участку сети (рис.124в), конечно же, течёт как-бы «сама собой» под действием только собственных гравитационных сил, но не совсем свободно, как бы стеснённо с «зажимами» потока в переточных отверстиях. Причем вода в этих переточных отверстиях продавливается не только за счет собственного веса, но и за счет веса вышерасположенных (напора) или веса нижерасположенных (тяги) слоев воды (тянущих вниз). Перекрытие потока тотчас ощущается во всех участках водопроводной сети. Заполненные водой участки сети могут рассматриваться и как единые «стаканы» (может быть, со сложной схемой внутренних перегородок и со сливами в дне), внутри которых как-то (совсем не похоже на открытые водоводы) текут потоки жидкости. Герметичные системы типа сообщающихся сосудов (рис. 1246) заполняются и становятся водопроводными и без «захлебываний », поскольку сами по себе представляют единый «стакан».

Водопроводы с разрежением (тягой) за захлебнувшимся каналом (отверстием) менее распространены, чем обычные напорные водопроводы, но применяются и в дачном быту, например, в схемах водяного отопления (высотой до 10 метров, отвечающей условию «неразрывности» разреженного столба воды при внешнем давлении атмосферного воздуха 1 атм) и в схемах водоснабжения с открытой нижней сливной трубой и с запорно-регулировочным вентилем над водонапорным баком. Именно такие схемы имитируют схемы канальных печей (см. далее). Отметим попутно, что водопроводы с разрежением часто имеют на нижнем свободном конце гидрозатвор (сифон) для предотвращения самопроизвольного вылива воды из труб после перекрытия потока. Дымозатворы (гуськи) на оголовках дымовых труб печей (для предотвращения захолаживаний печей после протопки) используется редко из-за добавочных сопротивлений и возможных промерзаний зимой.

Рис.125. Схемы течений, поясняющие переход от газоводного режима к газопроводному.

Переворачивая вверх ногами водопроводную схему (рис. 120в), получаем газовый аналог - горячую (именно горячую!) газопроводную схему (рис. 121в) с естественным напором до заужений (каминный тип системы, когда входное отверстие по проходному сечению больше выходного трубного) или с естественной тягой (разрежением) после заужений (печной тип системы, когда входное отверстие меньше выходного). Такая газопроводная система перед захлебнувшимся заужением (напорная) всегда заполнена только горячими газами (холодные же газы могут располагаться только в атмосфере).

При этом необходимо помнить о самой досадной натянутости любых гидравлических аналогий - если вода никогда не становится воздухом, то именно холодный воздух становится в топливнике горячим, а потом вновь становится холодным по мере продвижения по печи. Например, горячий газ в борове (горизонтальном участке дымовой трубы), двигающийся в «водоводном» режиме медленно из-за малости гравитационного перепада давлений, к тому же может и совсем остыть, и рассматриваемый «объект движения» (горячий газ) вообще как-бы исчезнет. Поэтому для правильных заключений необходимо с некоторым воображением представлять неразрывность газовых потоков, выделяя из состава холодных газов будущую (или ранее) горячую составляющую (например, входящую в захлебнувшееся «переполненное» отверстие поддувала печи) и считая ее все время горячей.