Насосы вокруг нас — история насосостроения
Поверните ручку крана на 3-ем, 5-ом либо десятом этаже вашего дома. Из крана потечет вода. Ее подает насос. К стремительно вращающимся деталям мотора автомобиля либо самолета масло нагнетается также насосом. Ни один велосипедист не отправится в путь, не накачав шины. При изготовлении электрической лампы из нее, напротив, откачивают воздух, по другому лампа не будет работать. Насосы накачивают, откачивают и перекачивают воздух, воду, нефть, молоко, бензин и даже цемент.
Практически на каждую буковку алфавита есть насосы: артезианские, буровые, вакуумные, гидравлические, диафрагменные, дозировочные, землеройные, крыльчатые, лопастные, нефтяные, паровые, роторные, струйные, центробежные, шестеренные, эжекторные.
С насосами вы встречаетесь на каждом шагу. Они окружают вас даже в комнате: пульверизатор, пылесос, обыденный вентилятор — тоже насосы. А холодильник? Он отбирает тепло у наименее нагретых тел и дает его более подогретому — воздуху комнаты. Потому холодильник именуют термическим насосом. Когда же появился 1-ый насос?
Перенесемся на уровне мыслей на несколько 1000-летий вспять. Мы в старом Египте. Жаркое солнце, зной и, как контраст, зелень красивых садов фараона. Для их нужна влага, много воды, потому деньком и ночкой крутятся огромные колеса с ковшами по окружности. Они черпают животворную воду Нила и выливают ее в желоб, по которому вода устремляется к дворцу. Водоподъемные колеса — 1-ые насосы.
Они приводились в движение мышечной силой рабов либо животных. В старой Греции были известны винтообразные водоподъемные механизмы. В их для перемещения воды употреблялся архимедов винт. 1-ый поршневой насос появился, по-видимому, за несколько веков до нашей эпохи. Изобретение его также связано с созданием водоподъемных средств.
В книжке Герона Александрийского «Пневматика» (около I века до нашей эпохи) описан двухцилиндровый поршневой пожарный насос, придуманный древнегреческим механиком Ктезибием.
Поршневой насос с маленькими переменами дошел до наших дней. Принцип его работы очень прост. При движении поршня вниз в камере насоса создается разрежение, и туда, отжимая поглощающий клапан, устремляется жидкость. Потом поршень подымается вверх и через нагнетательный клапан выталкивает жидкость в трубу. Современные поршневые насосы используются там, где нужно получить большой напор. Это разные компрессоры, пожарные насосы, водопроводные, нефтяные, колодезные, канализационные и другие. При давлениях нагнетания выше 25-30 кг/см2 поршень обычно подменяют плунжером — железным стержнем.
Практически две тыщи лет для подъема воды использовались только ковшовые устройства, архимедов винт и поршневой насос. Бурное развитие техники в XVI-XVIII веках потребовало сотворения новых, более массивных водоподъемных средств. К этому времени относятся пробы конструирования насосов, работа которых была бы базирована на других принципах.
Профессиональный французский механик Дени Папен известен многим как создатель первого в мире бензинового двигателя. Но не достаточно кто знает, что он первым изобрел удачную конструкцию центробежного насоса (1689 г.). Насос состоял из двухлопастного колеса, вращающегося в кожухе неизменного сечения. Потом Папен усовершенствовал конструкцию, применив многолопастное колесо и спиральный кожух.
Изобретение центробежных и роторных насосов не решило в то время делему действенного подъема воды, потому что тогда не было движков, способных развивать огромное число оборотов. Только после возникновения массивных движков центробежный насос стал способен перекачивать огромные массы воды в куцее время.
Как работает центробежный насос?
В нем вода поступает в среднюю часть корпуса. Крыльчатка докладывает частицам воды вращательное движение, а развивающаяся при всем этом центробежная сила отбрасывает их к краям лопастей, где установлена нагнетательная труба.
Поршневые насосы и центробежные не единственные представители величавой армии насосов. В 1738 году вышла книжка Д. Бернулли «Гидродинамика либо записи о силах и движении воды». В ней в первый раз было приведено уравнение, сейчас носящее имя создателя книжки.
По закону Бернулли с ускорением движения воды давление в ней падает. То же самое относится и к газу.