დასახური არაა, მაგრამ მსგავსი თემა არის სადღაც აქ. ჩაიკარგა ალბათ და იმას მივაბავ მერე.
მანამდე გიპასუხებ 1-2 კითხვაზე (კომპეტენცია: ფიზიკოსი
+ ჩემი აწყობილი მინი ჰესი მქონდა 1998-2005 წლებში მთაში)
დავიწყოთ იქედან რომ გინდა დაადგინო წყლის ხარჯი, ანუ ლიტრი/წამში. ამას დავარქვათ Q .
ამის პრაქტიკული დათვლის 2 ძირითადი მეთოდი არსებობს.
1) თუ ხევი პატარაა შეგიძლია გაზომო რაიმე დიდი ზომის ჭურჭლის მიდგმით და მისი ავსების დროის ჩანიშვნით.
ვთქვათ 100 ლიტრიან ჭურჩელს რამდენ წამში აავსებს.
2) თუ მდინარე/ხევი დიდია და ჭურჭლის მიდგმა გამორიცხულია იქცევი შემდეგნაირად:
პოულობ რაიმე ადგილს სადაც მდინარე შედარებით თანაბრად მიედინება გარკვეულ მანძილზე, სასურველია 10-15 მეტრი მანძილზე რო არ იცვლის კალაპოტის ფორმას.
ზომავ სიღრმეებს ნაპირიდან ნაპირამდე, მდინარის პერპენდიკულარულად. მოკლედ შენი მიზანია რამენაირად შეძლებისდაგვარად ზუსტად დაითვალო განიკვეთის ფართობი S. მერე ამ მონაკვეთზე ზომავ მდინარის სიჩქარეს v: აგდებ ჯოხს და დაითვლი მოცემულ მანძილს რამდენ წამში გაივლის. ადგენ სიჩქარეს.
ამის მერე ითვლი: Q = S*v მ^3/წმ
ამდენად ეს პარამეტრი ხელთ გექნება (მიახლოებითი მნიშვნელობა) და დაგეხმარება დაპროექტებაში.
შემდგე. განხორციელებაზე რო მიდგება საქმე და მილში წნევით წყლის გაშვებაზე, უნდა გაითვალისწინო, რომ მთლიანი მდინარის/ხევის მილში გაშვება არ ივარგებს.
ზედმეტი წყალი უნდა დაგრჩეს ცოტა და იღვრებოდეს მილის სათავის გარეთ, რათა მუდმივად წნევით გაშვება გქონდეს მილში.
თუ წყალი ზუსტად იმდენია რაც მილში ეტევა, ან ნაკლები მილი დაიწყებს ჰაერის ხვრეპას და წნევას ვეღარ შექმნის მთელ სიგრძეზე და ტურბინაზე.
ეხლა სხვა საქმე მაქვს და დაგიწერ დანარჩენ ფორმულებსაც სიმძლავრის გამოსაანგარიშებლად. სადაც Q, სიმაღლე, დახრილობა და საჭირო პარამეტრები იქნება საჭირო.
* * *
გავაგრძელოთ.
მაშასადამე, სიმძლავრის დასათვლელად უნდა გქონდეს მონაცემები:
1) Q - წყლის ხარჯი (მეტრკუბი/წამში)
2) L - დახრილი ფერდობის სიგრძე დაგუბებული კაშხალიდან აგრეგატამდე.
3) Alf -კუთხე ამ ფერდობის დახრილობის.
ან მეორე და მესამე პუნტქტის ნაცვლად პირდაპირ სიმაღლეთა სხვაობა თუ იცი
4) H - სიმაღლეთა შორის სხვაობა (მილის საწყისიდან მის ბოლომდე სხვაობა)
თუ უშუალოდ ვერ იზომება, მაშინ H = L*sin(Alf)
სიმძლავრე P = E/t (ენერგია გაყოფილი დროზე) = m*g*H/t (m-წყლის მასა, g = 9.81 მ/წმ^2 - თავისუფალი ვარდნის აჩქარება)
m = Ro*V (Ro = 1000 კგ/მ^3 - წყლის სიმკვრივე, V - მოცულობა)
P = Ro*g*V*H/t; რადგან V/t = Q, ამიტომ:
P = Ro*g*Q*H
ესაა ის სიმძლავრე, რისი მოცემაც მოცემულ ხევს შეუძლია.
ამის მერე ითვლი შესაძლო მისაღებ სიმძLავრეს აგრეგატის მარგიქმედების კოეფიციენტის გათვალისწინებით, დავარქვათ eta
P_მიღ = eta*P
eta როგორც წესი დამოკიდებულია კონკრეტულ სისტემაზე, და მიახლოებით არის ხოლმე 0.5-0.7, უკეთეს შემთხვევაში 0.8-სთან ახლოს.
საშუალოდ ავიღოთ 0.5. ამ ეტაში შედის როგორც მილში წყლის ხახუნისას კარგვები, ისე ტურბინის და და გენერატორის კარგვები.
მაშინ
P_მიღ = eta * Ro*g*Q*H.
სულ ესაა მარტივად.
უფრო ზუსტ დათვლებს უფრო ზუსტი გაზომვები ჭირდება, ხოლო ფორმულა იგივე დარჩება.
რასაც ვერ გაიგებ იკითხე, არ მოგერიდოს.
ხოდა Q-ს გაზომვას ვერ აუვლი გვერდს, ამ პარამეტრის გარეშე ვერ გეცოდინება რა სიმძლავრეზეა საუბარი.
შეიძლება აგრეგატი იყოს მძლავრი და წყალი არ გეყოს მის ასამუშავებლად.
ან პირიქით, წყალი ბევრი გქონდეს და აგრეგატი პატარა სიმძლავრის იყოს.
ზოგადად 1 ოჯახს 5 კილოვატი ყელში ამოსდის, თუ სვარკის ჩართვას არ აპირებ.
თუ სვარკაც გინდა მაშინ 30-40 კილოვატი გინდა.
ასევე აგრეგატის სიმძლავრის არჩევისას გასათვალისწინებელია Q და ამის მიხედვით ინაგარიშებ რა H სიმაღლე აარჩიო, ისე, რომ
წყალი არ მოაკლდეს მილს და ჰაერის ხვრეპა არ დაიწყოს.
შემდეგ დაგვჭირდება მილში წყლის სიჩქარის გამოსათვლელი ფრმულა და ასევე მოცემული სიმაღლის და დიამეტრის მილში რა მაქსიმალური ხარჯი იქნება წყლის Q.
ე.ი. მოცემული გვაქვს
d - მილის დიამეტრი (მეტრებში)
H - სიმაღლეთა სხვაობა მილის თავსა და ბოლოში (მეტრებში)
------
გვჭირდება Q მაქსიმალური, რისი გატარებაც მილს შეძლია და
v - წყლის ნაკადის სიჩქარე მილის ბოლოდან გამოსვლისას.
სითხეების მექანიკიდან ცნობილია რომ მილში, რომელშიც გრავიტაციული ძალით მიედინება სითხე წნევით მასში სითხე მოძრაობს სიჩქარით:
v = sqrt(2*g*H) ფესვი 2 ჯერ g და სიმაღლეთა სხვაობა.
მაქსიმალური ხარჯი რაც მილს შეუძლია ამ დროს გაატაროს არის:
Q = V/t = S*H/t = S*v = S*sqrt(2*g*H) (S მილის განიკვეთის ფართობია) ანუ
Q = (1/4)*pi*d^2 *sqrt(2*g*H)
აქ არ არის გათვალისწინებული წყლის მილთან ხახუნის გამო კარგვები.
დამოკიდებულია მილის მასალაზე, შიდა ზედაპირის სიგლუვეზე, მილის სწორხაზოვნებაზე, მიხვრა მოხვრები თუ აქვს, იზრდება ხახუნი.
მაშასადამე შეგვიძლია დავწეროთ, რომ
Q < (1/4)*pi*d^2 *sqrt(2*g*H) (ესაა თეორიული მაქსიმუმი)
This post has been edited by asphurcela on 21 Jul 2016, 18:26 
მინდა ავაშენო მიკრო ან მინი ჰესი, ჰიდროელექტროსადგური, ჰესი, წყლის ტურბინა
თბილისის ფორუმი -> თემატური ფორუმი -> მეცნიერება და განათლება -> ტექნიკური და საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები
