Волновой насос — это один из насосов с нетривиальным принципом действия.
Скажу сразу — в данном случае «волновой» это не тот, который качает воду, получая энергию из волн в водоеме. Это именно тот, в котором применен волновой принцип качания.
При этом — на первый взгляд ничего сложного в его постройке не предвидится…
Насос состоит из трубы, в нижней части которой установлен шаровой клапан. Сверху — поршень, который достаточно быстро раскачивает столб воды. Если правильно рассчитать соотношение длины трубы с частотой раскачки, то трубе возникают колебания давления столба воды, такие себе аналоги звуковых волн. Когда волна разрежения доходит до клапана, возле него получается область низкого давления, клапан открывается и впускает в трубу воду снаружи. Когда же приходит волна сжатия, то клапан закрывается. Собственно все.
При этом — такие насосы успешно работали на глубине 14 метров. То есть — со столбом выше атмосферного давления. Насосы, которые отсасывают воду сверху на такое не способны, у тех предел в районе 10 метров.
Итак, что мы имеем.
Поршень не обязательно должен быть притертым, его назначение раскачивать столб воды, а не качать. Если там будут щели, то упадет КПД, но насос не перестанет работать. Шаровой клапан сделать несложно, главное — рассчитать усилие закрытия, а это можно подобрать банально соотношением масса-диаметр.
Главная проблема в том, чтобы получить относительно быстрое вращение. То есть от медленного колеса ветряной мельницы его не запитать.
И еще — частота поршня должна быть постоянной. Потому как она связана с длиной трубы и если замедлить или убыстрить движение, то насос может просто перестать качать воду. Конечно, это не прецизионная техника, но все же какой угодно скорость вращения быть не может, на нее много завязано.
Ну и вопрос — где его использовать.
Этот насос не может давать большое давление или прокачивать большие объемы воды.
Тем не менее — оросительные каналы вполне могут обеспечиваться подобными насосами.
ППЦ, в тему. У меня сгорел Малыш вибрационный. ПРичем пакетник не сработал и весь удлинитель просто расплавился. Забавно было наблюдать как 30 метров как бикфордов шнур херачат.
Есть скважина( у меня) и по идее круто такой аппарат задействовать, но…что может дать цикличное, быстрое и стабильное воздействие? Ветер — нет. Текущая вода — да, но мы переходим к тарану водному. Эл-во — да, но тогда лучше использовать другой насос. А рабов можно использовать для качания чего нить и вхождения в резонанс?
Текущей воды вполне достаточно. Большая часть потока — на колесо, меньшая — закачивается наверх, приводимым от колеса насосом. Из скважины так не покачаешь, но дом/мастерскую снабжать водой вполне годится. И таран не нужен.
В современных условиях КПД сей установки, конечно, маловат для практического использования. А вот попаданцу — вполне пойдет.
У попаданца всё хуже чем у нас — и энергия гораздо дороже, и устройства.
Так что вопрос высокого (при прочих равных) КПД и общей эффективности его волнует как бы не поболее…
У попаданца просто результат окажется дороже. При отсутствии конкурентов с дешевой энергией — приемлемо. Массовое производство все равно не выйдет, в силу проблем сбыта. А мелкой серией и дорогой товар может пойти, будучи эксклюзивом. Без этого же нет смысла городить попаданческие ноу-хау вообще.
То то поощрять экономию энергию начали только к концу прошлого века. Он у Вас в следующий вляпался?
Для разрушения скелетов можно. А для качания воды на вскидку не скажу.
а смысл? если есть двигатель со стабильным и приличным количеством оборотов можно заняться чем то более привлекательным.
а если такого двигателя нет то лучше качать колесом с черпаками или еще чем то подобным
Для подъёма воды (и не только)с глубины больше 10 м. При том намного больше, до 100-200 м хорошо подходит Эрлифт
http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%F0%EB%E8%F4%F2
При очень простой конструкции, без движущихся частей и ещё имеет массу преимуществ.
О грубине подъёма воды
http://ru.teplowiki.org/wiki/
Основная сложность — компрессор, но он должен находиться на поверхности, а не на глубине.
В том и проблема, что компрессор. Не перекрыв давление водяного столба, эрлифт не запустишь. И где попаданцу такой компрессор взять?
А волновой хоть и требует поддержания частоты, но вполне демократичен по сложности всех остальных компонент.
Вопрос о компрессорах надо решать в зависимости от вренени. Где-то есть уже и настоящие компрессоры. Где-то можно использовать водоструйный насос — на нагнетание. Где-то применить компрессор с гидравлическим поршнем — воздух толкает слой дидкости. Где-то давление воздуха может дать хим. реакция с выделением газа.
Но, кстати, эрлифт может работать и за счёт вакуума, при меньшей высоте подъёма.
Всё-таки, подъём воды на 14 м не впечатляет по сравнению со сложностью устройства и необходимостью настройки на длинну волны в трубе.
Есть класс ленточных водоподъемников.
http://stroy-technics.ru/article/lentochnye-i-tsepochnye-vodopodemniki
Смысл устройства: 2 колеса и лента. Одно колесо в колодце в воде, другое наверху, между ними парусиновая лента. Крутим верхнее колесо, лента поднимается, на ленте за счёт капилярных сил задерживается вода. На верхнем колесе за счёт центробежных сил вода срывается с ленты и течёт по лотку. «Ленточный водоподъемник ВЛМ-100 используют при подъеме воды с глубины до 100 м.» И это не предел.
http://www.nasos.pro/nasos/beznapornje_vodopodemniki.html
Привод любой.
Есть на таком же принципе и шнуровые водоподъёмники, ещё более компактные.
//трубе возникают колебания давления столба воды, такие себе аналоги звуковых волн.
Это уже далеко не средневековые технологии и материалы. Слишком большие нагрузки. Нужно что-то с минимумом расхода металлов. Дерево, веревки, шкуры, кости. Этого было навалом и стоило дешево. Тогда как металлы до начала промышленного производства обходились очень дорого.
>>>Тогда как металлы до начала промышленного производства обходились очень дорого.
Смотря когда…
Во времена Ивана Грозного железо стоило 12,5 копеек пуд, медь — 2,6-3,2 рубля
Для сравнения, заработки:
«Во второй половине XVI века рядовые ремесленники в Москве могли заработать до 14 рублей в год, кузнецы в Туле около 10 рублей. При пятидневной рабочей неделе, поденщик мог заработать в год на типичной алтынной оплате (3 копейки в день) примерно 7 руб. 50 коп. А годовой прожиточный минимум одного работника равнялся 2–2,5 рублей. На свою дневную плату поденщик мог жить в течение 3–5 дней.
Вот некоторые цены того времени. 20-фунтовый (9 кг.) каравай хлеба стоил 3 копейки. Телега, упряжь и хорошая лошадь обходились примерно в 6 рублей, а с дешевой лошадью в 3,25 рублей. Сани-дровни стоили около 17 копеек, топор — 5–7 копеек. Готовый сруб большого дома (около 70 кв. м) стоил 8-10 рублей, а дом поскромнее — вдвое дешевле, амбар — 5–6 рублей.»
Так что железо стоило не сильно дорого — для покупки топора нужно работать всего пару дней…
А вот медь, таки да… пуд меди — годовой прожиточный минимум… 🙂
У нас, колодцы с подобным насосом раньше по всему городу стояли, я их еще застал, только у нас клапан на самом поршне тоже стоял, в виде резиновой юбки вокруг него и жесткой, стальной решетки, чтоб та назад не выгибалась. и работал он прямо от рычага, в виде шеста и качали прямо руками. Там постоянная скорость не нужна, единственное поршень в нижнем положении должен быть ниже уровня воды. Ну и ппднимать весь водяной столб вручную приходилось, но это компрнсировалось длиной рычага.
Мне кажется, лучше поршень расположить внутри трубы, по направлению движения столба воды.