Номер 6, страница 151 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 44. Манометры. Поршневой жидкостный насос. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 6, страница 151.

6. Объясните принцип работы поршневого жидкостного насоса с воздушной камерой (см. рис. 146).

Поршневой жидкостный насос с воздушной камерой предназначен для подъема жидкости и обеспечения более равномерной ее подачи по сравнению с насосом без такой камеры. Принцип его работы основан на создании разности давлений при движении поршня в цилиндре. Работа насоса состоит из двух тактов (ходов поршня).

Такт 1: Всасывание (ход поршня вверх)

Когда поршень движется вверх, объем пространства под ним в цилиндре увеличивается. Вследствие этого давление в цилиндре падает и становится ниже атмосферного давления. Под действием этой разности давлений (атмосферное давление действует на поверхность воды в источнике, а в цилиндре — пониженное давление) открывается всасывающий (нижний) клапан. Жидкость из источника засасывается в цилиндр. В это время нагнетательный (верхний) клапан закрыт, так как давление в нагнетательной трубе и воздушной камере выше, чем в цилиндре.

Такт 2: Нагнетание (ход поршня вниз)

Когда поршень движется вниз, он давит на жидкость, находящуюся в цилиндре. Давление жидкости резко возрастает. Под действием этого высокого давления всасывающий клапан закрывается, перекрывая путь жидкости обратно в источник. Одновременно открывается нагнетательный клапан. Жидкость выталкивается из цилиндра в нагнетательную трубу.

Роль воздушной камеры

Без воздушной камеры жидкость поступала бы в нагнетательную трубу только во время хода поршня вниз, то есть прерывистыми порциями (пульсирующим потоком). Воздушная камера (также называемая воздушным колпаком) служит для сглаживания этих пульсаций и создания непрерывного потока. Она представляет собой герметичный резервуар, установленный на нагнетательной трубе и частично заполненный воздухом.

Во время такта нагнетания часть выталкиваемой жидкости поступает в воздушную камеру, сжимая находящийся там воздух. Затем, во время такта всасывания, когда подача жидкости из цилиндра прекращается, сжатый воздух в камере расширяется. Расширяясь, он давит на воду в камере и выталкивает ее в нагнетательную трубу, поддерживая таким образом непрерывное течение. Таким образом, воздушная камера действует как демпфер, накапливая энергию (в виде сжатого воздуха) во время такта нагнетания и отдавая ее (выталкивая воду) во время такта всасывания. Это обеспечивает более равномерный и постоянный поток жидкости на выходе из насоса.

Ответ: Принцип работы насоса основан на циклическом изменении давления в цилиндре. При движении поршня вверх (всасывание) создается разрежение, и жидкость под действием атмосферного давления поступает в цилиндр через всасывающий клапан. При движении поршня вниз (нагнетание) давление в цилиндре растет, жидкость выталкивается через нагнетательный клапан в трубу и частично в воздушную камеру, сжимая в ней воздух. Воздушная камера сглаживает пульсации потока: во время такта всасывания, когда поршень не подает жидкость, сжатый воздух в камере расширяется и выталкивает накопленную жидкость, обеспечивая ее непрерывное движение по нагнетательной трубе.