Наиболее просто этот случай разрешается теоретически при соблюдении трех условий: а) что скорость опускания вниз газа ничтожно мала, Ь) что свод горизонтален, и с) что на выход газа в дымовую трубу и на преодоление сопротивлений при входе в нее от перемены направления требуется напор не больше того; который получается при свободном движении газовой струи по своду, т.-е. без подпора со стороны дымовой трубы. При со- Канале, если эта скорость имеет заметную величину по сравнению со скоростью движения по своду. Эту скорость возможно определить, приняв во внимание, что движение вниз может происходить по сплошь заполненному каналу; таким образом для вычисления скорости имеются заданными и поперечные размеры вертикального канала. Влияние этой вертикальной скорости возможно охарактеризовать следующим образом. Дойдя в вертикальном движении до сечения газ начнет отчасти изменять направление, отчасти же по инерции, благодаря присущей ему скорости, будет продолжать движение до полного уничтожения последней, при чем естественно ожидать развития беспорядочного местного движения, которое поглотит значительную часть всего скоростного напора, Наиболее естественным будет считать, что половина напора будет потеряна и только лишь другая половина будет восстановлена в виде образования, некоторой высоты струи при входе на свод печи. Так как толщину струи на своде обыкновенно надо считать не меньше 0,30 м., то напор на водосливе, необходимый для образования такой толщины струи, должен быть не меньше 1,5 0,30, т.-е. 0,45 м. Это показывает, что высота *, образуемая уничтожением скорости в вертикальном направлении, покрывается с избытком естественною высотою, образующеюся перед водосливом, а потому при обычных размерах печей особого практического значения не имеет. Наконец, необходимо рассмотреть неточность, вносимую наклоном свода к горизонту. Практика водослива для воды, особенно опыты Б а з е н а и Рафтера показали, что наклон порога водослива начинает влиять на расход только при сравнительно значительном уклоне, превосходящем 1 :5 и выше. При тех же условиях, которые встречаются на практике, обычно влиянием этого уклона возможно без заметной погрешности пренебречь. В результате рассмотрения всех условий движения в данном случае как при точном выполнении требований главы об истечении через водослив, так и при отступлениях от нее, указывают, что при размерах печей, встречаемых на практике, обычно возможно пользоваться формулами водослива, рассматривая всю длину свода печи как широкий порог водослива и применяя, следовательно, формулу (И), для определения толщины газовой струи на своде. Дальнейшим развитием задачи о водосливе является рассмотрение движения газа по своду, имею Щему местное углубление, указанное на фиг. 17 пунктиром, что, в результате, превращает свод в камеру с двумя порогами, в начале и в конце. Очевидно, что если углубление будет иметь сравнительно небольшую длину, так что газовая струя будет «проскакивать» под ним, не нарушая покоя находящегося в углублении горячего газа, то сущность явления не изменится и формула (11) может попрежнему найти применение. Очевидно также, что возможная для этого длина углубления зависит в высокой степени от скорости движения газов. Каких-либо конкретных данных на этот предмет совершенно не имеется. При большой длине углубления, очевидно, задача сводится к определению обстоятельств движения по трем отдельным частям печи: по переднему порогу, представляющему неполный или полный водослив в зависимости от положения его нижней кромки на большей или меньшей высоте над кромкою заднего порога, по заднему порогу, представляющему полный водослив и, наконец, среднюю часть, представляющую собой канал с неравномерным, подпертым задним порогом движением (фиг. 18). Очевидно, что высота струи на заднем пороге определяется попрежнему по формуле (11). Высота струи непосредственно перед порогом задается при этом из соотношения (8); она определит положение свободной поверхности перед порогом, которая при небольшой длине печи может быть принята без большой погрешности горизонтальною, независимо от формы свода самой печи. Вполне определенное взаимное положение свободных поверхностей перед порогом и на пороге дает указание на то, что под самой печи и под ниже порога должны быть сделаны не на одной высоте, а как указано на фиг. 18 пунктиром, если не желают получить под порогом об’ема неподвижного, холодного газа. 5) Печь с двумя потоками газа, горячим и охлажденным. На поду печи о—о (фиг. 19) лежат болванки, подлежащие подогреву. Горячие газы, движущиеся по понурому своду печи, прикасаясь к холодным болванкам, значительно охлаждаются, при чем направляются вертикально вниз в нижнее отделение печи, где вновь приобретают горизонтальное направление и направляются в нижний вертикальный канал для дальнейшего отвода в дымовую трубу. Весьма важным условием правильного действия подобной печи является то, чтобы на уровне пода о—о, там, где имеется ряд рабочих отверстий для передвижения болванок, давление внутри печи и снаружи было одинаково. При этом не будет как выбивания пламени из печи, так и засасывания наружного воздуха в печь. Комбинации простых случаев движения. 103 При соблюдении этого условии печь делится горизонтальною линиею о—о, на две части, которые возможно рассматривать вполне самостоятельно. В верхней имеется движение газов более нагретых из пространства топки с давлением, равным наружному, по своду печи до пода, тоже имеющего давление, равное наружному, а в нижней части движется газ охлажденный, из пространства точно так же с давлением равным наружному, через дымовую трубу в наружное пространство. Очевидно, что как в первой части так и во второй необходимо для осуществления движения расположить входное отверстие ниже выходного, т. е. топочное отверстие ниже уровня о—о и этот последний, в свою очередь, ниже отверстия дымовой трубы. Понурый свод верхней части почти обусловливается тем, чтобы получить уменьшение поперечных размеров последней по мере уменьшения количества Движущегося по своду газа, по мере того, как он уходит вниз через промежутки между болванками. С другой стороны, понурый свод приводит к движению по сплошь заполненному каналу печи перед сечением а—а. Так как давление в нижней точке этого сечения может быть принято равным наружному, то получается возможность, применив данные выше уравнения равномерного движения, дать зависимость между поперечными размерами сечений а—а и другими размерами печи, как то, длиною свода и высотою топки. Переходя к нижней части печи, мы видим, что здесь, по условиям конструкции, газ должен отсасываться книзу, а, следовательно, повсюду давление должно быть меньше наружного и, таким образом, движение не может иметь свободной поверхности, но должно совершаться по сплошь заполненным каналам. Если задаться поперечными размерами каналов нижней части печи, то станет возможным определить высоту дымовой трубы, необходимую для получения движения газа в желаемом объеме. Здесь под понимают все сопротивления, которые необходимо преодолеть газовой струе при движении по каналам; из них сопротивление трения может быть вычислено по выше данным формулам, а сопротивления в коленах и закруглениях по формулам, существующим для воды; некоторого внимания заслуживают сопротивления, могущие появиться непосредственно при вступлении газа в рассматриваемую часть печи ниже уровня о—о.
