Pop pop båt
 Pop pop båt
| |
| Företag | Olika |
|---|---|
| Tillgänglighet | 1900-talet- |
En pop-pop-båt är en leksak med en mycket enkel ångmaskin utan rörliga delar , vanligtvis driven av en ljus- eller vegetabilisk oljebrännare. Namnet kommer från ljudet från vissa versioner av båtarna. Andra namn är putt-putt båt, crazy boat, flash-steamer, hot-air-boat, pulserande vattenmotorbåt. Runt om i världen kan de kallas Can-Can-boot, Knatterboot, toc-toc, Puf-Puf båt, Poof Poof craft, Phut-Phut eller Pouet-Pouet.
Konstruktion
Kommersiella poppopbåtar har vanligtvis tillverkats av bleckplåt . Båtens skrov kan vara tillverkat av vilket material som helst som flyter. Hemgjorda poppopbåtar är ofta gjorda av trä.
Båtens motor består av en panna och ett eller flera avgasrör. Medan ett enda avgasrör kan användas, är två avgasrör mycket vanligare. Detta beror på att pannan och avgasrören måste fyllas med vatten, och att använda två rör gör att vatten kan sprutas in i ett rör medan luft inuti motorn strömmar ut genom det andra röret. Det är svårare att ta bort luften och helt fylla enstaka avgasrörstyper. Pannan och avgasrören är vanligtvis gjorda av metall, med tenn eller koppar som vanligt.
Pannkonstruktioner varierar. Enkla metallbehållare i form av en låda eller cylinder är vanliga. En mer effektiv panna kan göras genom att använda en metallpanna vars topp är ett något konkavt membran gjord av en mycket tunn, fjädrande metall. Många pop pop-båtar har använt ett enda rör av metall, som formas till en spole i mitten och lämnas rakt i båda ändarna för att bilda avgaserna. Batteriet i denna version fungerar som panna.
Ett värmeelement av något slag är placerat under pannan. Ljus eller små oljebrännare används ofta.
Historia
Kredit för den första poppopbåten ges vanligtvis till en fransman som heter Thomas Piot. 1891 lämnade Piot in en patentansökan i Storbritannien för en enkel pop-popbåt med en liten panna och två avgasrör. En artikel från 1975 av Basil Harley nämner en liknande båt som setts i en fransk tidskrift från 1880, vilket indikerar att denna typ av leksak kan ha funnits i många år före Piots patent. [ citat behövs ]
1915 lämnade en amerikan vid namn Charles J. McHugh in en patentansökan för membrantypen av motor, vilket var en förbättring av Piots design. 1920 ansökte William Purcell om ett patent på motorn med lindade rör. Denna typ av motor har varit mycket vanlig under åren i hemgjorda poppopbåtar, på grund av dess enkelhet i konstruktionen. Cub Scout-boken (utgiven av Boy Scouts of America ) innehöll ett projekt kallat "Jet Boat" under många år. Detta projekt använde en spolmotor baserad på Purcells design som placerades i ett träskrov. Många kommersiella poppopbåtar har också använt denna typ av motor, på grund av dess låga kostnad.
McHugh ansökte om ytterligare ett patent 1926. Detta var återigen en membranmotordesign, förfinad så att den lättare kunde tillverkas kommersiellt. 1934 ansökte Paul Jones om patent på en annan membrandesign som kunde tillverkas industriellt av enkla stämplade delar.
Många poppopbåtar tillverkade på 1920-talet hade ett enda avgasrör. Konstruktioner med två avgasrör är lättare att fylla och har varit mycket vanligare genom åren.
Poppopbåtar var populära i många år, särskilt på 1940- och 1950-talen. Poppopbåtar minskade i popularitet tillsammans med andra plåtleksaker under senare hälften av 1900-talet då plastleksaker tog över mycket av marknaden. Även om de inte längre tillverkas i så stort antal, fortsätter poppopbåtar att produceras. Dessa leksaker har kommit i många varianter genom åren. Vissa har varit väldigt enkla och billiga, medan andra har varit mycket mer utsmyckade och konstnärliga. Som med många leksaker, är pop pop-båtar ofta eftertraktade av samlare, och priserna som betalas varierar beroende på raritet och design.
Poppopbåten var en framträdande plats i den japanska animerade fantasyfilmen Ponyo 2008 . Leksaksbåtar med motor av membrantyp, som den som visas i filmen, producerades och såldes som en koppling när filmen släpptes.
Funktionsprincip
En pop pop-båt drivs av en mycket enkel värmemotor. Denna motor består av en liten panna, som är ansluten till ett avgasrör. När värme appliceras på pannan avdunstar vattnet i pannan och producerar ånga. Den expanderande ångan trycks plötsligt ut ur pannan, avger ett "pop"-ljud och trycker ut en del av vattnet ur avgasröret och driver båten framåt. Pannan är nu torr och kan därför inte generera mer ånga. Drivkraften i vattenpelaren i avgasröret håller den i rörelse utåt, så att trycket inuti pannan sjunker under atmosfärstrycket. I fallet med en motor av membrantyp buktar pannan också inåt vid denna punkt, vilket också ger ett poppande ljud. Trycket utanför pannan tvingar nu tillbaka vattnet in i pannan. Detta vatten kokar sedan och cykeln upprepas. Det poppande ljudet är mer uttalat när en panna av membrantyp används: pannor av spoltyp är mycket tystare.
All luft i pannan kan fungera som en fjäder och stödja vattnets svängning, men om för mycket luft kommer in i pannan kommer svängningen att upphöra eftersom allt vatten har förträngts, och ingen ånga kan genereras. Vatten innehåller en del löst luft som kan byggas upp i motorn under drift. Därför måste motorer "rapa" ut luft med jämna mellanrum för att kunna köras under lång tid.
I pop pop-båtar med två avgasrör drivs vattnet ut från båda rören under den första fasen av cykeln och dras in från båda rören under den andra fasen av cykeln. Vattnet cirkulerar inte in genom det ena röret och ut genom det andra. Förbränningsanalogen till pop-pop-båtmotorn är den ventillösa pulsstrålen .
Funktionen av pop-pop-båten kan verka överraskande, eftersom man kan förvänta sig att om vatten går in och ut genom avgasröret, ska båten bara skaka fram och tillbaka. Men medan vattnet som trycks ut för med sig momentum , som måste balanseras (av Newtons tredje lag ) av ett motsatt momentum från båtens sida, träffar vattnet som sugs in snabbt på panntanken och överför dess momentum till båten . Den initiala reaktionskraften på båten (som skulle dra den bakåt) upphävs därför genom att vattnet trycker på när det träffar insidan av pannan. Resultatet är att inflödet av vatten inte orsakar någon nämnvärd kraft på båten.
Vissa författare har hävdat att anledningen till att poppopbåten fungerar är att vattnet som drivs ut på baksidan av båten bildar en smal stråle, medan vattnet som dras tillbaka under den andra halvan av cykeln dras in från alla håll . Denna asymmetri kan också ses i det sätt på vilket man blåser ut ett ljus: det är lätt att släcka ett ljus genom att blåsa på det, eftersom all luft som släpps ut rör sig i en koncentrerad, riktad stråle. Det är dock svårt att släcka lågan genom att suga in luft, luften som sugs in kommer från alla håll. Denna observation, även om den är korrekt, kan vara missvisande som en förklaring till varför poppopbåten går framåt. Asymmetrin i formerna på inflödet och utflödet är en konsekvens av viskositet , medan båten skulle kunna arbeta i en idealisk vätska . Dessutom, när de passerar genom avgaserna, bär det inströmmande och det utströmmande vattnet samma momentum (i motsatta riktningar), i förhållande till båten. Den viktiga skillnaden är att utflödets rörelsemängd drivs ut, medan inflödets rörelsemängd snart överförs till båten. Sug-/blåsasymmetrin gör båten mer effektiv, även om det inte är principen som den fungerar på.
Fysiken i pop-popbåtens funktion är mycket lik den hos Feynman-sprinklern , en nedsänkt sprinkler som ses svänga svagt eller inte alls när vatten sugs in genom den. I båda fallen balanseras reaktionskraften på den fasta anordningen som orsakas av insugning av vätskan av vätskan som träffar anordningens insida.
Se även
externa länkar
- Pop Pop-sidorna inklusive omfattande referenser och leverantörer
- 4Physics.com beskrivning
- Pop pop-båtinformation, inklusive historik och bruksanvisningar