2020-01-14
73
В реальных потоках жидкости потери происходят из-за сопротивления стен трубы и деталей к этому потоку и приводят к необратимому преобразованию энергии плавной жидкости в высокую температуру. Можно отличить две формы потерь: потери из-за трения и местных потерь.
Потери из-за трения происходят в постричь усилиях между смежными слоями воды, скользящей друг вдоль друга на различной скорости. Очень тонкий слой воды, придерживаясь стена трубы, очевидно, не перемещается, в то время как скорость каждого концентрического слоя увеличивается, чтобы достигнуть максимальной скорости в геометрической оси трубы. Если жидкие частицы проходят гладкие слои, поток называют пластинчатым или вязким, и постригите усилия между слоями, доминируют. В технической практике однако, поток в трубопроводе является обычно бурным, то есть движение частиц в нерегулярных путях и изменяющихся скоростях. Важно использовать трубопроводы достаточного диаметра, чтобы минимизировать потери трения от движущейся воды. Когда возможный трубопровод должен быть похоронен. Это стабилизирует трубу. Местные потери происходят в изменениях поперечных сечений, в клапанах и при изгибах. Эти потери иногда упоминаются как незначительные потери с тех пор в длинных трубопроводах, их эффект может быть небольшим относительно потери трения.
Определение Власти
На большинстве мест, что называют пробегом реки, лучший режим работы. Это означает, что власть произведена при постоянном уровне согласно количеству доступной воды. Обычно власть произведена как электричество и может быть в конечном счете сохранена в батареях. Власть может принять другие формы: власть шахты для видения, насоса, дробилки, и т.д. И голова и поток необходимы, чтобы произвести власть. Даже несколько литров в секунду могут быть полезными, если есть достаточная голова. Начиная с власти = Главный Поток x, чем больше Вы имеете также, тем больше власти доступно.
Чтобы вычислить доступную власть, потерю давления из-за трения потока в трубопроводах и конверсионной эффективности используемых машин нужно также рассмотреть. Простая формула для потенциальной выходной мощности следует:
Власть (кВт) = Голова (метры) x Поток (m3/second) x Сила тяжести (9,81) x Эффективность (0,6).
Голова = Сеть возглавляет = Толстая голова - потери (m)
Здесь полная эффективность была установлена в 60 %.
Для маленьких продукций интереса здесь, и как первое приближение, может быть упрощена формула:
Власть (кВт) = Голова (m) x Поток (литры / второй)/200
Здесь полная эффективность 50 % подразумевается. Вычисление "эмпирического правила" находится поэтому на консервативной стороне.
Для американских единиц простое эмпирическое правило оценить Вашу власть:
Власть (Ватты) = Голова (ноги) x Поток (галлон в минуту)/10
галлон в минуту = галлоны в минуту.
Имейте в виду, что это - власть, которая произведена 24 часа в день. Так 100 W в hydro электростанции эквивалентно системе ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ 400-500 ватт, если Солнце светит каждый день. Конечно, вода, возможно, не бежит круглый год также.
Полезные действия (включая полезные действия турбины и генератора), которые были выбраны в вышеупомянутых уравнениях между 50-60 %, зависят от, делают и эксплуатационные режимы (голова и поток). Вообще, низкая голова, колеса воды низкой скорости менее эффективны чем высокая голова, скоростные турбины. Полная эффективность системы может расположиться между 40 % и 70 %. Хорошо разработанная система достигнет средней эффективности 75 %. Производители турбин должны быть в состоянии обеспечить близкую оценку потенциальной выходной мощности для их турбины, учитывая голову и условия потока на Вашем сайте. Также будут потери "линии" в любых линиях электропередачи, используемых, чтобы передать электричество от генератора до места использования.
Турбина/генератор, которая производит 500 ватт непрерывно (12 кВтч в день), и включает батареи для хранения власти, будет достаточна, чтобы ответить требованиям власти небольшого дома для освещения, развлечения, холодильника, и другой кухонной бытовой техники. Помните, что использование энергии консервативно в энергосберегающих приборах может уменьшить энергетические требования значительно.
Оценка ежегодного производства электричества E:
E (кВтч) = Власть (кВт) x Время (часы)
Где время - оцененное число эксплуатационных часов в году. Главным образом это, как предполагается, 5000 часов.
Ручное Правило
В типичной небольшой hydro электростанции каждый литр в секунду (0.001 m3/s) воды, падающей от 1-метровой высоты, может произвести 20 - 30 кВтч электричества ежегодно.
Коэффициенты преобразования
Вот некоторые из коэффициентов преобразования, в которых Вы, возможно, нуждаетесь, оценивая hydro место власти:
1 кубический фут (cf) = 7,48 галлонов;
1 кубический фут в секунду (кубический фут в секунду) = 448,8 галлонов в минуту (галлон в минуту);
1 дюйм = 2,54 сантиметра; 1 фут = 0,3048 метра;
1 метр = 3,28 фута; 1 cf = 0,028 кубических метров (см); 1 m3 = 35,3 cf;
1 галлон = 3 785 литров; 1 cf = 28.31 литров; 1 кубический фут в секунду = 1698,7 литров в минуту;
1 кубический метр в секунду (m3/s) = 15842 галлона в минуту;
1 фунт за квадратный дюйм (psi) давления = 2,31 фута (напор) воды;
1 фунт (фунт) = 0,454 килограмма (кг);
1 кг = 2 205 фунтов;
1 киловатт (кВт) = 1,34 лошадиных силы (hp); 1 hp = 746 ватт.
ОКЕАНСКАЯ ВЛАСТЬ
Океаны долго признавались потенциальным источником энергии. Движение океана несет энергию в форме потоков, потоков, и волн. В принципе, часть этой энергии могла использоваться, чтобы выполнить работу и произвести электричество.
