скорость всплытия.

Обсуждаются вопросы рекреационного (спортивного) дайвинга и водолазного дела.

Модераторы: трофи, Максим Васильев, KWAK, DukeSS

Сообщение
Автор
Аватара пользователя
Arti
Активный участник
Сообщения: 3046
Зарегистрирован: 08-11-2009 00:21
Откуда: Москва
Контактная информация:

#41 Сообщение Добавлено: 03-07-2012 00:35 Заголовок сообщения:

Elf in Stone писал(а):Кстати, интересно, с какой скоростью всплывают пузырьки?
Это на самом деле непростой вопрос. Я сейчас попытался выяснить.
Помимо характеристик жидкости и газа, существенное значение оказывает размер пузырька.
Единая формула, наверное, очень сложна, но, насколько я понял, есть отдельные более простые модели (и формулы) для маленьких и для крупных пузырьков.

Для мелких пузырьков (размером 100 микрометра и меньше) применяется формула, в которой зависимость от размера пузырька квадратичная и там есть много других параметров и аргументов.
Экспериментальные результаты замера скорости пузырька воздуха диаметром 0.1 мм в столбе воды должны дать скорость порядка 7 мм/секунду (или всего 42 сантиметра в минуту)! Другое дело, что такой пузырек, наверное, достаточно быстро растворится.
Если хотите ознакомиться с этой статьей или посмотреть на график, идите по этой ссылке:
The terminal rise velocity of 10–100 µm diameter bubbles in water

Однако, если пузырьки очень крупные, то приближенная формула будет совсем другая, т.к. будут преобладать совсем другие эффекты.
Более того, в формуле терминальной скорости для крупных пузырьков скорость зависит уже не от квадрата диаметра пузырька (как для модели маленьких пузырьков) , а от квадратного корня от него (т.е. скорость растет с ростом пузырька гораздо медленнее).


Почитайте эту статью:
Terminal Velocity of a Bubble Rise in a Liquid
Column



Там на 266 странице говорится о всплытии пузырьков воздуха диаметром 2 мм и более в воде (см. график 6). График прикрепил к этому сообщению. Обе шкалы логарифмические (т.е. нелинейные).


Итак, скорость всплытия пузырьков очень сильно зависит от их размера, составляя для пузырька диаметром 0.1 мм всего около 0.4 метра в минуту и для пузырька диаметром 2-20 мм - уже около 22-30 см/сек, или около 13-18 метров в минуту. Пузырьки бОльшего диаметра (т.е. больше 20 мм) всплывают быстрее. Пузырьки меньшего (1 мм и меньше) диаметра всплывают медленнее.

Интересно также, что пузырьки диаметра 3-10 мм всплывают примерно с одинаковой скоростью, то есть не происходить рост скорости всплытия при росте диаметра пузырька от 3 до 10 мм, что видно на графике.

Таким образом, если ориентироваться на скорость всплытия самых медленных пузырьков из диапазона 2-20 мм, которые хорошо различимы, то вы будете всплывать НЕ быстрее 15 метров в минуту (это терминальная, или, другими словами, максимальная скорость всплытия для пузырьков).


P.S. Насколько я понимаю, экспериментальные и теоретические данные в этих исследованиях получены для пресной воды.
Вложения
air_bubbles1.png

Аватара пользователя
BaluBig
Активный участник
Сообщения: 1027
Зарегистрирован: 25-09-2007 15:04
Откуда: Донецк, Украина
Контактная информация:

#42 Сообщение Добавлено: 03-07-2012 09:14 Заголовок сообщения:

Arti писал(а):
Elf in Stone писал(а):Кстати, интересно, с какой скоростью всплывают пузырьки?
Это на самом деле непростой вопрос. Я сейчас попытался выяснить.
Помимо характеристик жидкости и газа, существенное значение оказывает размер пузырька.
Ну вот, провели нормальное исследование вопроса :wink: А то пытаются рассматривать поведение пузырька на примере лифтбэга :wink:
Buy & Fly

Аватара пользователя
Фишкин
Активный участник
Сообщения: 2292
Зарегистрирован: 04-02-2007 11:33
Откуда: C-Пб

#43 Сообщение Добавлено: 03-07-2012 09:21 Заголовок сообщения:

Таким образом, если ориентироваться на скорость всплытия самых медленных пузырьков из диапазона 2-20 мм, которые хорошо различимы, то вы будете всплывать НЕ быстрее 15 метров в минуту (это терминальная, или, другими словами, максимальная скорость всплытия для пузырьков).
Спасибо за аргументированный ответ!

Аватара пользователя
Николай_68
Активный участник
Сообщения: 4146
Зарегистрирован: 05-12-2010 21:05
Откуда: Москва

#44 Сообщение Добавлено: 03-07-2012 15:50 Заголовок сообщения:

Arti писал(а):Я сейчас попытался выяснить.
Спасибо.
Всплывая - выдыхай!
PADI OWD, AOWD, Deep; NDL Nitrox.

Аватара пользователя
maloy1502
Активный участник
Сообщения: 916
Зарегистрирован: 08-04-2011 11:39
Откуда: Томск
Контактная информация:

#45 Сообщение Добавлено: 03-07-2012 20:05 Заголовок сообщения:

Arti, спасибо за инфу и приведенные ссылки, очень интересно почитать.
PADI AOWD, Enriched Air Diver
TDI AN + DP

ocean
Активный участник
Сообщения: 5424
Зарегистрирован: 01-11-2004 10:38
Откуда: Москва
Контактная информация:

#46 Сообщение Добавлено: 08-07-2012 21:12 Заголовок сообщения:

Резумируем тему?

Ответить