Aujourd’hui, la technologie de la pression de l’eau est omniprésente, et toute personne qui prend une douche, arrose un jardin ou lutte contre les incendies bénéficie de la technologie conçue pour l’exploiter. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, cependant, un courant d’eau frequent, non ponctué de chutes de pression, constitua une avancée majeure.
En 1666, alors que les brigades seaux constituaient la meilleure ligne de défense, le grand incendie de Londres a brûlé presque toutes les structures en bois étroitement serrées de la ville. La catastrophe a détruit des centaines de milliers de maisons et des dizaines d’églises, démontrant la nécessité de meilleures méthodes et équipements de lutte contre les incendies.
L#39invention des « vers suceurs », des tuyaux en cuir fixés à des pompes à commande manuelle, a constitué une avancée marquante. Puis vint le Windkessel, une chambre située au fond d#39un chariot en bois qui comprimait l#39air pour pomper l#39eau en continu à travers un tuyau, créant ainsi un flux continuous.
Inspirés par un camion de pompiers de 1725 qui pompait de l#39eau sur de additionally grandes distances et à des vitesses as well as élevées que ce qui était auparavant attainable, les auteurs publiant dans l#39American Journal of Physics, par AIP Publishing, ont analysé l#39effet Windkessel de la chambre de pression pour capturer la physique derrière cette technologie resilient et largement utilisée.
« De nombreux problèmes de physique fascinants se cachent à la vue de tous dans des livres et des content écrits il y a des siècles ! » » a déclaré l’auteur Trevor Lipscombe. « Récemment, nous avons travaillé sur l#39software de la mécanique des fluides élémentaire aux systèmes biologiques et sommes tombés sur une description courante dans les revues médicales : le cœur agit comme un Windkessel. Cela soulève la query de savoir ce qu#39est exactement un Windkessel ?, nous avons trouvé des descriptions du dispositif « ver suceur » de Lofting et, dans le camion de pompiers de Newsham, une application qui sauve des vies. »
Pour identifier les facteurs les plus influents dans l#39effet Windkessel, les auteurs ont comparé l#39état original de la chambre, la vitesse à laquelle les équipes de seaux pouvaient y verser de l#39eau (afflux volumétrique), la durée pendant laquelle la pression s#39accumule et les effets sur le débit de sortie. taux.
« Experience au layout de Lofting ou au camion de pompiers de Newsham, un physicien veut comprendre les données scientifiques fondamentales impliquées – simplement parce qu#39elles sont là », a déclaré Lipscombe. « C#39est la joie de faire de la physique. Mais il y a aussi un facet pédagogique. Notre short article construit un modèle straightforward qui montre comment fonctionne un camion de pompiers de Newsham. Nous répondons en partie à la issue » quand vais-je utiliser ce truc ? question. »
Ensuite, les auteurs prévoient d#39examiner le Windkessel physiologique impliqué dans le système cœur-aorte.
« La connaissance de la loi de Bernoulli, de la loi des gaz parfaits et de l#39growth isotherme sont les trois ingrédients que nous avons intégrés à un modèle pour explorer le fonctionnement de cet appareil », a déclaré Lipscombe. « Mais si nous comprenons mieux ce système, nous pourrions examiner les paramètres importants et voir remark leur modification pourrait améliorer le dispositif. »
