О расчете количества углекислого газа (СО2, CO2) подаваемого в аквариум.

Этот пост навеян недавним интересным вопросом с украинского форума. 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 своем и, да простит меня Александр, на примере Fishermen555.
Итак, условие задачи. И Ю.В., и Fishermen555 подают СО2 из абсолютно идентичных генераторов. Ю.В. пузырьки считает с помощью счетчика из капельницы, в который залита вода и растворяет газ с помощью активного реактора такого типа Внутренний фильтр с реактором для растворения CO2 (фильтр-реактор Юрия) , а Fishermen555 пузырьки считает и растворяет газ с помощью диффузора, в который залит глицерин Аквариум любителя. (Fishermen555) Оба подают газ из расчета 1 пуз/сек. Вопрос- у кого генератор быстрее иссякнет? :hi_hi_hi:
Решение.
В условиях задачи не фигурируют параметры воды (в частности, КН) у каждого, не указана плотность посадки и видовой состав растений, свет и т.д. Примем все эти параметры за "прочие равные условия", так же как и предположим, что оба реактора растворяют газ одинаково (хотя, в реале, все эти факторы должны быть учтены для оценки необходимого количества газа, подаваемого в аквариум) и займемся голой арифметикой с привкусом физики
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 Ю.В. в одном пузырьке находится 33,49х1,1=36,8 мм3 СО2, а у Fishermen555 65,4х1,5=98,1 мм3. В итоге 98,1/36,8=2,67. В итоге, при таких условиях, у Ю.В. генератор проработает на 1 пуз/сек в без малого втрое больше :hi_hi_hi: 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.
ПС Саш, извини, ну уж очень удачный у тебя пример оказался- характЕрный))) :dr_ink:

Думаю, полемика была познавательной, но так как обсуждалась не в тему, там пользы особой не принесет, зато здесь, как раз, к месту.

Содержание СО2 какое? Сколько пузырьков?

Виталий, совершенно не корректная постановка вопроса. На, почитай О расчете количества углекислого газа (СО2, CO2) подаваемого в аквариум.

Осознал. Хм, получается только вся эта пузырьковая тема - ересь и счетчик пузырьков нафиг не нужен?!

А сам-то ты как оценивать изменение подачи будешь?
Это то-же, что и тесты - все весьма приближенно, и показывает динамику, а не конкретные цифры содержания.

Счетчик пузырьков нужен тебе для того чтобы "откалибровать" подачу СО2 в определенном аквариуме! В капельнице от системы пузырек 2мм, а, например у счетчика ЖБЛ все 6мм, поэтому Юра и говорит "некорректно" говорить о кол-ве пузырьков в общем аспекте.

serj973 писал(а):
А сам-то ты как оценивать изменение подачи будешь?
По ДЧ + тесты.
Если честно у меня баллон включается и выключается за час до вкл/выкл света. и работает с максимальным открытием игольчатого клапана, т.е. в моем случае увеличить содержание СО" в воде можно только увеличив время подачи. Но ни как не за счет пузырьков и получается в моем случае счетчик нафиг не нужен!

А баллон, чего, не опустошается? - Вот и выходит, чем пустее баллон, тем меньше подача, плюс, редуктор со временем, меняет свои характеристики, тесты и дч стареют - а пузырек, он и в африке пузырек, хотя, то-же, отверстие может бак.пленкой заузиться. Но все-же, счетчик - самый быстрый способ слежения за динамикой.

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.

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/мин, замена воды на глицерин уменьшает скорость подачи примерно на 35%.

ЗЫ Глицерин 85%-ый, вода дистиллированная.