Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Гидродинамикалық физика демонстрациясы
Hydrodynamic physics demonstration
Мариоттың бөтелкесі – жабық бөтелкелер мен резервуарлардан тұрақты ағын беруге арналған құрылғы. Ол француз физигі Эдме Мариоттың (1620-1684) есімімен аталады. Мариоттың еңбектерінде газ кіреберісі бар бөтелкенің суреті келтірілген, бірақ бұл конструкция сыртқы қысымның бөтелке ішіндегі сынап деңгейіне тигізетін әсерін көрсету мақсатында жасалған. Бұған қоса, сұйықтықты шығаруға арналған сифон немесе тетік қарастырылмаған.
Mariotte's bottle is a device that delivers a constant rate of flow from closed bottles or tanks. It is named after French physicist Edme Mariotte (1620 1684). A picture of a bottle with a gas inlet is shown in the works of Mariotte, but this construction was made to show the effect of outside pressure on mercury level inside the bottle. It further misses a siphon or an outlet for the liquid.
Өнертабыс
Бұл конструкция алғаш рет Маккарти (1934 ж.) еңбегінде сипатталған. Диаграммада көрсетілгендей, тығыздалған резервуарға ауа кіргізілген құбыр және сифон орнатылған. Ауа кіргізілген құбырдың төменгі жағындағы қысым резервуардың сыртындағы қысымға тең болады, яғни атмосфералық қысым. Егер қысым жоғарырақ болса, ауа кірмейді. Егер сифонның кіреберісі бірдей тереңдікте орналасса, онда ол суды әрдайым атмосфералық қысыммен қамтамасыз етеді және резервуардағы су деңгейінің өзгеруіне қарамастан, тұрақты биіктікте ағын береді. Бұл құрылғының конструкциясы көптеген нұсқаларда кездеседі және тұрақты су қысымы қажет болған жағдайларда кеңінен қолданылады, мысалы, топыраққа судың сіңуін өлшеу үшін тұрақты қысыммен су беру немесе хроматографияда жылжымалы фазаны жеткізу. Конструкцияның кемшілігі – газдың сыртқа шығуына сезімталдығы және жұмыс істеп тұрғанда сұйықтық қосу мүмкін болмайды, себебі бұл қысымды реттеуге әсер етеді. Қазіргі таңда дәл басқару электрондық құрылғылар арқылы қамтамасыз етіледі.
The design was first reported by McCarthy (1934). As shown in the diagram, a stoppered reservoir is supplied with an air inlet and a siphon. The pressure at the bottom of the air inlet is always the same as the pressure outside the reservoir, i. e. the atmospheric pressure. If it were greater, air would not enter. If the entrance to the siphon is at the same depth, then it will always supply the water at atmospheric pressure and will deliver a flow under constant head height, regardless of the changing water level within the reservoir. This apparatus has many variations in design and has been used extensively when a constant water pressure is needed, e. g. supplying water at constant head for measuring water infiltration into soil or supplying the mobile phase in chromatography. The drawback of the design is that it is sensitive for gas inlet leakage and that during operation liquid cannot be added, since it would change the pressure control. Accurate control is nowadays provided by electronic devices.
Қолданбалар
Тұрақты бас топырақтағы су қозғалысын өлшеу кезінде шектеулерді жеңілдету үшін маңызды. Көптеген өлшеу техникалары тұрақты бас деңгейін қамтамасыз ету үшін Мариоттың бөтелкесін пайдаланады. Гвельф пермеаметрі дала жағдайында қанықпаған гидравликалық өткізгіштікті өлшейді және осы принципті тұрақты бас құру үшін қолданады. Бір және екі сақиналы инфильтрометрлер де Мариоттың бөтелкесін қолдануы мүмкін. Тағы бір қолданысы – басқару сызығы бойынша модельді ұшақтарда қолданылатын кейбір жанармай бактарындағы ұқсас құрылым, онда ол "бір ағымды" бак деп аталады, онда бакты желдетуге арналған түтік призмалық бактың соңына, жанармайды қозғалтқышқа жеткізетін түтікке жақын орналасқан; соның салдарынан жанармай тұтылғанда, бір ағымды бак жанармайдың қалған мөлшеріне қарамастан, ұшудың қалған бөлігінде шамамен бірдей қысымды ұстап тұрады, бұл карбюратордың калибровкасын және ауа-жанармай арақатынасын сақтайды.
Constant head is important in simplifying constraint when measuring the movement of water in soil. Several measurement techniques employ the Mariotte's bottle to provide constant head. The Guelph Permeameter measures unsaturated hydraulic conductivity in the field and uses this principle to create a constant head. Single and double ring infiltrometers can also use the Marriotte's bottle. Another application is a similar arrangement in some fuel tanks used in control line model airplanes, where it is called a "uniflow" tank, where the tank venting tubing goes to the end of the prismatic tank, close to the fuel pick up tube that feeds the engine; thus, when fuel is consumed, the uniflow tank supplies approximately the same pressure, regardless of the quantity of fuel that remains in the tank for the rest of the flight, which keeps the same carburetor calibration and air fuel ratio.