วิธีการคำนวณแรงเคลื่อนตัวของน้ำ

ไฟฟ้าพลังน้ำใช้พลังน้ำเพื่อควบคุมเครื่องจักรและผลิตไฟฟ้า วิศวกรต้องคำนวณแรงของน้ำเคลื่อนที่เพื่อหาพลังงานจลน์ที่มีอยู่ของการไหลของน้ำ ตัวอย่างง่ายๆ ของการใช้แรงน้ำคือกังหันน้ำแบบเก่าที่ใช้กับเครื่องจักรที่บดเมล็ดพืชให้เป็นแป้ง เมื่อนักวิทยาศาสตร์พิจารณาแล้วว่าไฟฟ้าสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้แรงธรรมชาติของน้ำ เขื่อนก็ถูกสร้างขึ้นเพื่อควบคุมพลังงาน ในปี พ.ศ. 2424 เมืองน้ำตกไนแองการ่าใช้ไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อควบคุมไฟถนน ปัจจุบัน หลายประเทศทั่วโลกใช้แรงเคลื่อนย้ายน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

เลือกบริเวณที่สงบและเป็นทางตรงของน้ำที่มีความยาวอย่างน้อย 20 ฟุต ขับเสาสวนเข้าไปในด้านหนึ่งของลำธารและขับหลักที่สองตรงข้ามกับเสาแรกที่อยู่ฝั่งตรงข้าม เรียกใช้สตริงจากสเตคหนึ่งไปยังอีกสเตคหนึ่งและทำเครื่องหมายสตริงเป็นสี่ช่วงเท่าๆ กัน

วัดปลายน้ำ 20 ฟุตแล้วขับอีกสองสเตคเข้าไปในฝั่งลำธาร ผูกเชือกจากเสาหนึ่งไปอีกเสาหนึ่ง ทำเครื่องหมายสตริงนี้สี่ช่วงเท่าๆ กันเช่นกัน

ลอยวัตถุที่ลอยได้ เช่น ส่วนของ 2x4 เหยือกพลาสติก หรือลูกเทนนิส จากเครื่องหมายแรกไปยังเครื่องหมายที่สอง วัดเวลาที่ใช้สำหรับวัตถุที่จะได้รับจากจุดเริ่มต้นไปยังเครื่องหมายชุดที่สอง ทำเช่นนี้สามครั้งขึ้นไปเพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้น คำนวณค่าเฉลี่ยของเวลาโดยหารเวลาการจับเวลาทั้งหมดด้วยจำนวนครั้งที่คุณจับเวลาในกระบวนการ บันทึกเวลาเฉลี่ยนี้เป็นฟุตต่อวินาที

คำนวณความลึกเฉลี่ยของกระแสน้ำโดยการวัดความลึกของน้ำที่แต่ละเครื่องหมายบนสายแรก เพิ่มการวัดเข้าด้วยกันแล้วหารด้วยสี่ ทำขั้นตอนเดียวกันนี้ที่จุดสตริงที่สอง บันทึกความลึกเฉลี่ยของกระแสน้ำที่บริเวณที่ทำเครื่องหมายทั้งสองพื้นที่

คำนวณพื้นที่ของสตรีมโดยเพิ่มความลึกเฉลี่ยแล้วหารด้วยสอง จากนั้นคูณผลลัพธ์ด้วยความกว้างของสตรีม บันทึกเป็นพื้นที่เฉลี่ยของสตรีม

ใช้สูตร F=ALC/T เพื่อคำนวณแรงของน้ำเคลื่อนที่ F=แรง, A=พื้นที่เฉลี่ย, L= ความยาวกระแสน้ำ (20 ฟุต), C=ค่าสัมประสิทธิ์ก้นพื้นน้ำ และ T=เวลาเดินทาง ค่าสัมประสิทธิ์ที่ใช้โดยหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมคือ 0.8 สำหรับลำธารที่มีเตียงหินและ 0.9 สำหรับลำธารที่มีเตียงโคลน

  • แบ่งปัน
instagram viewer