Hvordan beregne kraften i bevegelig vann

Vannkraft bruker vannkraft til å betjene maskiner og generere elektrisitet. Ingeniører må beregne kraften til det bevegelige vannet for å bestemme den tilgjengelige kinetiske energien til vannstrømmen. Et enkelt eksempel på bruk av vannkraft er de gammeldagse vannhjulene som brukes til å betjene maskiner som maler korn til mel. Når forskere bestemte at elektrisitet kunne genereres ved hjelp av den naturlige kraften av vann, ble demninger bygget for å utnytte kraften. I 1881 brukte byen Niagra Falls vannkraft til å betjene gatelysene. I dag bruker mange land rundt om i verden kraften til å flytte vann til å generere elektrisitet.

Velg et rolig, rett område av vannet som er minst 20 fot langt. Kjør en hagestav inn i den ene siden av bekken og kjør en andre stav rett over fra den første, på motsatt side. Kjør en streng fra den ene innsatsen til den andre, og merk strengen med fire like intervaller.

Mål nedstrøms 20 fot og kjør ytterligere to innsatser inn i strømbankene. Knyt en streng fra den ene pinnen til den andre. Merk også denne strengen med fire like intervaller.

Flyt en flytende gjenstand, for eksempel en del av 2x4, plastkanne eller tennisball, fra de første markørene til de andre markørene. Mål tiden det tar for objektet å komme fra startpunktet til det andre settet med markører. Gjør dette tre eller flere ganger for mer nøyaktige data. Beregn gjennomsnittet av gangene ved å dele de totale stopptidene med antall ganger du tidsbestemte prosessen. Registrer denne gjennomsnittlige tiden i fot per sekund.

Beregn den gjennomsnittlige dybden av strømmen ved å måle dybden på vannet ved hvert av merkene på den første strengen. Legg målene sammen og del med fire. Gjør denne samme prosessen på punktet for den andre strengen. Registrer gjennomsnittlig dybde av bekken på begge markerte områder.

Beregn arealet av strømmen ved å legge til gjennomsnittlig dybde og dele med to, og deretter multiplisere resultatet med bredden på strømmen. Registrer dette som det gjennomsnittlige området av strømmen.

Bruk formelen F = ALC / T for å beregne kraften til det bevegelige vannet. F = kraft, A = gjennomsnittlig areal, L = strømlengde (20 fot), C = koeffisient for bunnen av vannsengen, og T = tilbakelagt tid. Koeffisienten som brukes av Environmental Protection Agency er 0,8 for bekker med en steinete seng og 0,9 for bekker med en gjørmete seng.

  • Dele
instagram viewer