Экономная и безопасная установка СО2 своими руками

[Ю.В.]

Этот пост навеян недавним интересным -почему у кого-то генератор работает по 3 недели, а у кого-то и одну не вытягивает? Кроме давно набивших оскомину "утечек" есть еще один очень хитрый момент. Пресловутый "пузырек в секунду". Попробуем разобраться с цифрами. Сделаю на примере двух абстактных аквариумистов- "А" и "В".
Итак, условие задачи. И А и В подают СО2 из абсолютно идентичных генераторов. "А" пузырьки считает с помощью счетчика из капельницы, в который залита вода и растворяет газ с помощью активного реактора , а "В" пузырьки считает таким же счетчиком, но с глицерином, и растворяет газ с помощью диффузора. Оба подают газ из расчета 1 пуз/сек. Вопрос- у кого генератор быстрее иссякнет?
Решение.
Вначале разбираемся с пузырьками. При одинаковых диаметрах трубок в счетчиках (допустим), в результате того, что у глицерина вязкость и плотность выше, то и диаметр пузырька в глицерине будет больше, чем в воде. На практике- в воде около 4 мм, в глицерине- около 5мм. Объемы пузырьков, при этом, в воде 4/3 х3,14х2х2х2= 33,49 мм3, в глицерине 4/3х3,14х2,5х2,5х2,5= 65,4 мм3
65,4/33,49=1,95. Итого, даже сейчас видно, что замена воды глицерином при той же частоте пузырьков увеличивает расход газа вдвое. Но это, еще не вечер Я не случайно показал оба способа растворения. В активном реакторе газ в него попадает при почти атмосферном давлении- манометр показывает 1,1 атм. Диффузор же просит 1,5-2 атм. Пусть 1,5. Значит, для приведения нашего газа к атмосферному давлению, мы должны наши объемы соответственно умножить на 1,1 и 1,5. Имеем- у "А"в одном пузырьке находится 33,49х1,1=36,8 мм3 СО2, а у "В" 65,4х1,5=98,1 мм3. В итоге 98,1/36,8=2,67. В итоге, при таких условиях, у "А" генератор проработает на 1 пуз/сек в без малого втрое больше Это, собственно, только одна сторона медали. Вторая- намного существеннее. Совершенно очевидно, что при расчете подачи газа нельзя ориентироваться на советы типа делай 1 (0,5, 2, 3 и т.д.) пуз/сек. Необходимо учитывать и условия подачи и растворения. В реале- при своих конкретных условиях вычислить какая подача обеспечивает вам нужное количество газа и только после этого ее придерживаться.

[oltrew]

Допис від Ю.В.

в результате того, что у глицерина вязкость и плотность выше, то и диаметр пузырька в глицерине будет больше, чем в воде. На практике- в воде около 4 мм, в глицерине- около 5мм. Объемы пузырьков, при этом, в воде 4/3 х3,14х2х2х2= 33,49 мм3, в глицерине 4/3х3,14х2,5х2,5х2,5= 65,4 мм3
65,4/33,49=1,95. Итого, замена воды глицерином при той же частоте пузырьков увеличивает расход газа вдвое.

Глицерин уменьшает объем пузырька на 20-25%. Специально только что замерял. У глицерина коэфф. поверхностного натяжения меньше, чем у воды. Оказывается, дело даже не в диаметре пузырька, хотя и он меньше. В воде пузырек формирует продолговатый "снаряд", а в глицерине пузырек почти шарообразный - отрывается заметно быстрее. Еще нюанс - глицерин лучше пенится в месте подачи газа и периодически вылетают совсем небольшие пузырики.
Еще одна любопытная особенность обнаружилась - в глицерине тот же объем газа выходил/заполнялся на 12% дольше по времени. Видимо влияет бОльшая плотность и вязкость.
Итого, если считать в пуз/сек, замена воды на глицерин уменьшает реальную скорость подачи на треть.

ЗЫ Глицерин 85%-ый, вода дистиллированная.

[Ю.В.]

Обязательно перемеряю!
Спасибо за то что тему апнули безумно ценной информаией! Особенно про пузырек в виде то ли пули, то ли снаряда.
Вроде как и обратное имеет место? Капли воды в атмосфере (например во время дождя) тоже не сферические? Трение?