Gebied 11
Vloeistofnetwerke
Druk, vloei en die pype wat water bring waar dit nodig is
Vloeistofnetwerke vervoer water en ander vloeistowwe deur pype, pompe, kleppe en tenks. Ingenieurs ontwerp hulle sodat elke kraan, land en masjien genoeg vloei teen die regte druk kry.
Vir wie dit geskik is
Kinders wat graag met pype en krane bou, en leerders wat belangstel in boerdery, huise en watervoorsiening.
Wat jy sal leer
- Wat druk is, en hoekom water van hoë na lae druk vloei
- Hoe die lengte, wydte en draaie van ’n pyp die vloei teenwerk
- Hoe tenks, pompe en kleppe water stoor, aanstoot en beheer
- Hoe om ’n eenvoudige watervoorsiening vir verskeie gebruikers te beplan
Voorbeeldeksperimente
-
Plaas ’n watertenk hoër en kyk hoe die druk by die krane onder verander.
-
Vergelyk die vloei deur ’n nou pyp en ’n wye pyp.
-
Maak kleppe oop en toe om water tussen twee tuine te verdeel.
Dinge wat jy kan bou
-
’n Watervoorsiening vir ’n klein skool
-
’n Besproeiingstelsel vir ’n tuin wat deur swaartekrag gevoed word
-
’n Tenk wat ophou vol loop wanneer dit vol is
Hierdie voorbeelde wys die soort werk in hierdie gebied. Die gepubliseerde lesse kan verskil.
Wat die simulasie vereenvoudig
- Vloei word vir netwerke van pype met vereenvoudigde reëls bereken, nie met ’n volledige vloeidinamika-simulasie (CFD) nie.
- Water word geïdealiseer: lekke, lugborrels en die slytasie van regte pype word uitgelaat.
Elke simulasie vereenvoudig die werklikheid. Om te verstaan hoe dit vereenvoudig word, is deel daarvan om ingenieurswese te leer.
Verband met skoolvakke
Fisika (druk), wiskunde (tempo’s en meting), aardrykskunde (watervoorsiening), landbou
Verbande met ander gebiede
Vloeistofnetwerke hou verband met meganika (druk en krag), met beheerstelsels (om ’n vlak konstant te hou) en met outomatisering (pompe wat aan- en afskakel).
Goed om te weet
Watertorings staan hoog sodat swaartekrag alleen die druk skep wat water deur ’n dorp se pype stoot.