Ученые разработали модель пожарной машины Ньюшема
Американские исследователи проанализировали технологии, которые пожарные использовали еще 300 лет назад. Физики сосредоточились на технологии Ричарда Ньюшема — камере в днище деревянного фургона, которая сжимала воздух и регулировала давление потока воды. Ученые создали модель этой машины и в будущем планируют адаптировать ее под современные условия. Исследование опубликовано в журнале American Journal of Physics.
Сегодня технология подачи воды под давлением работает практически во всем мире. Любой человек, принимающий душ, поливающий сад или тушащий пожары, пользуется ею. Однако 300 лет назад, в XVII веке, эта технология была еще далека от массового использования.
В 1666 году Великий лондонский пожар сжег почти все деревянные строения города. Он уничтожил сотни тысяч домов и десятки церквей. Тогда люди поняли, что нужно совершенствовать методы пожаротушения.
Одним из знаковых достижений стало изобретение Джона Лофтинга — «Всасывающий червячный двигатель». Его пожарная машина была оснащена кожаными шлангами, прикрепленными к насосам с ручным управлением. Затем, в 1721 году, появилось устройство Ричарда Ньюшема — камера в днище деревянного фургона. Она сжимала воздух и непрерывно подавала воду через шланг, создавая устойчивый поток. Этот физический принцип ученые называют «эффект резервуара» (нем. Windkesseleffekt). Новая машина перекачивала воду дальше и быстрее, чем другие устройства.
Ученые проанализировали начальное состояние камеры, продолжительность нарастания давления и скорость, с которой бригады могли заливать воду. Это позволило физикам построить модель, которая показывает, как работает пожарная машина Ньюшема. Ученые обнаружили, что устройство снижало колебания выходного потока воды с 80% до 16%. А эффект резервуара, используемый инженерами, не был ни изотермическим (при постоянной температуре), ни адиабатическим (без обмена теплом с окружением) процессом. Скорее он балансировал где-то между ними. В будущем исследователи планируют узнать все детали устройства и адаптировать его под современные условия.
