Област 11
Хидравлични мрежи
Налягане, поток и тръбите, които отвеждат водата там, където е нужна
Хидравличните мрежи пренасят вода и други течности през тръби, помпи, вентили и резервоари. Инженерите ги проектират така, че всеки кран, всяка нива и всяка машина да получават достатъчен дебит при подходящо налягане.
За кого е подходяща
Деца, които обичат да строят с тръби и кранове, и ученици, които се интересуват от земеделие, жилища и водоснабдяване.
Какво ще научите
- Какво е налягане и защо водата тече от по-високо към по-ниско налягане
- Как дължината, диаметърът и завоите на тръбата оказват съпротивление на потока
- Как резервоарите, помпите и вентилите съхраняват, изтласкват и регулират водата
- Как да планирате просто водоснабдяване за няколко потребители
Примерни експерименти
-
Повдигнете водния резервоар и вижте как се променя налягането в крановете под него.
-
Сравнете дебита през тясна и през широка тръба.
-
Отваряйте и затваряйте вентили, за да разпределите водата между две градини.
Какво можете да построите
-
Водоснабдяване за малко училище
-
Гравитачна напоителна система за градина
-
Резервоар, който спира да се пълни, когато се напълни
Тези примери показват каква работа се върши в тази област. Публикуваните уроци може да се различават.
Какво опростява симулацията
- Потокът се изчислява за мрежи от тръби по опростени правила, а не с пълна симулация на динамиката на флуидите (CFD).
- Водата е идеализирана: течовете, въздушните мехурчета и износването на истинските тръби не се вземат предвид.
Всяка симулация опростява действителността. Част от изучаването на инженерството е да разберете как точно я опростява.
Връзки с учебните предмети
Физика (налягане), математика (скорост на изменение и измерване), география (водоснабдяване), селско стопанство
Връзки с други области
Хидравличните мрежи са свързани с механиката (налягане и сила), със системите за управление (поддържане на ниво) и с автоматизацията (помпи, които се включват и изключват).
Полезно е да знаете
Водните кули са високи, за да може само земното притегляне да създава налягането, което тласка водата през тръбите на града.
Сродни области
-
- Област 12
Системи за управление
Обратна връзка, която не позволява на системата да се отклони от целта
-