Language
Country/Area
No result found
سحر الفوهات: كيفية زيادة سرعة السوائل إلى الحد الأقصى؟
الفوهة هي جهاز مصمم للتحكم في اتجاه أو خصائص تدفق السوائل، وخاصة لزيادة سرعة السائل عندما يترك تجويفًا أو قناة مغلقة. تكون الفوهات عادةً عبارة عن أنابيب أو مواسير ذات مساحات مقطعية مختلفة تعمل على توجيه أو تعديل تدفق السائل (سائل أو غاز). نطاق تطبيق الفوهات واسع للغاية، بما في ذلك التحكم في معدل التدفق والسرعة والاتجاه والجودة والشكل وحتى ضغط التدفق الخارجي.
في الفوهة، تزداد سرعة السائل على حساب طاقة ضغطه.
أنواع الفوهات
طائرة نفاثة
تُستخدم نفاثات الغاز أو نفاثات السوائل أو النفاثات المائية لقذف الغاز أو السائل إلى الوسط المحيط في تيار مستمر. تُستخدم هذه الفوهات على نطاق واسع في مواقد الغاز والأفران ومشاوي الشواء. في الماضي، تم استخدام نفثات الغاز أيضًا لتوفير الإضاءة. في بعض الأجهزة، مثل المكربنات، يتم استخدام نفثات السوائل لتنظيم تدفق الوقود إلى المحرك، وفي المنتجعات الصحية، فإنها تفعل الشيء نفسه. تم تصميم الفوهات الأكثر تخصصًا، مثل فوهات التدفق الرقائقي، لتوفير ضغط وتدفق أكثر سلاسة، مما يجعل النافورة أكثر فعالية.
فوهة عالية السرعة
الهدف الأساسي للفوهة هو عادة زيادة الطاقة الحركية للسائل، في البداية من طاقته الداخلية وطاقة الضغط. من حيث تصميم الفوهة، يمكن تقسيمها بشكل أساسي إلى نوع الانكماش (الانكماش من القطر الكبير إلى القطر الصغير) ونوع التمدد (التمدد من القطر الصغير إلى القطر الكبير). على سبيل المثال، تتقارب فوهة دي لافال أولاً ثم تتوسع، مما يمكن أن يزيد من سرعة السائل، وبهذا الشكل، يعمل على تسريع تدفق السوائل الأسرع من الصوت بكفاءة أكبر.
تم تصميم شكل الفوهة لضمان توجيه الغازات المتسربة مباشرة إلى الخلف وعدم مساهمة أي عناصر جانبية في الدفع.
فوهة الدفع
يولد الرشاش قوة الدفع من خلال الطاقة المكتسبة من حرق الوقود. يكون الغاز الساخن عند ضغط أعلى من الهواء الخارجي، وتزداد سرعته عندما يهرب عبر فوهات الدفع. لتوليد الدفع، يجب أن تتجاوز سرعة العادم سرعة طيران الطائرة، والفرق الكبير جدًا في السرعة يهدر الوقود.
فوهة كهرومغناطيسية
تم اقتراح فوهات كهرومغناطيسية أيضًا لبعض أنواع الدفع، مثل VASIMR، والتي توجه تيار البلازما عبر مجال مغناطيسي بدلاً من جدار صلب.
فوهة الرش
تتمتع العديد من الفوهات بالقدرة على إنتاج رذاذ ناعم للغاية من السائل. تُستخدم فوهات الرش على نطاق واسع في مجالات رش الطلاء والعطور ومكربنات محرك الاحتراق الداخلي.
فوهة الفراغ
تأتي فوهات المكنسة الكهربائية بأشكال متنوعة ومصممة خصيصًا لسهولة التنظيف.
فوهة صب
تم تصميم بعض أشكال الفوهات لإنتاج سوائل ذات أشكال محددة. على سبيل المثال، تُسمى الفوهة المستخدمة في عملية التشكيل بالبثق بالقالب، والتي تُستخدم لإنتاج منتجات مثل المعادن أو البلاستيك ذات المقاطع العرضية المحددة.
نظرًا لأن الفوهات المصممة خصيصًا تساعد في تحقيق كفاءة تدفق أعلى، فتخيل نوع الاختراقات التي يمكن أن يجلبها هذا في التكنولوجيا المستقبلية؟
كيف ستغير تقنيات الفوهات المستقبلية فهمنا وتطبيقنا لديناميكيات السوائل؟
