Område 11
Rørnetværk
Tryk, strømning og de rør, der bringer vandet derhen, hvor der er brug for det
Rørnetværk fører vand og andre væsker gennem rør, pumper, ventiler og tanke. Ingeniører designer dem, så hver hane, mark eller maskine får tilstrækkelig strømning ved det rette tryk.
Hvem det passer til
Børn, der kan lide at bygge med rør og haner, og elever, der interesserer sig for landbrug, boliger og vandforsyning.
Det lærer du
- Hvad tryk er, og hvorfor vand strømmer fra højt til lavt tryk
- Hvordan et rørs længde, bredde og bøjninger gør modstand mod strømningen
- Hvordan tanke opbevarer vand, pumper skubber det, og ventiler styrer det
- Hvordan du planlægger en enkel vandforsyning til flere brugere
Eksempler på forsøg
-
Hæv en vandtank, og se, hvordan trykket ved hanerne nedenunder ændrer sig.
-
Sammenlign strømningen gennem et smalt rør og et bredt rør.
-
Åbn og luk ventiler for at fordele vand mellem to haver.
Det kan du bygge
-
En vandforsyning til en lille skole
-
Et tyngdekraftsdrevet vandingsanlæg til en have
-
En tank, der holder op med at blive fyldt, når den er fuld
Disse eksempler viser, hvilken slags arbejde der hører til området. De lektioner, der bliver udgivet, kan afvige fra dem.
Hvad simuleringen forenkler
- Strømning beregnes for rørnetværk med forenklede regler, ikke med en fuld simulering af fluiddynamik (CFD).
- Vandet er idealiseret: utætheder, luftbobler og slid på rigtige rør er udeladt.
Enhver simulering forenkler virkeligheden. At vide, hvordan den gør det, er en del af at lære ingeniørfaget.
Sammenhæng med skolefag
Fysik (tryk), matematik (mængde pr. tid og måling), geografi (vandforsyning), landbrug
Forbindelser til andre områder
Rørnetværk hænger sammen med mekanik (tryk og kraft), med reguleringsteknik (at holde en bestemt vandstand) og med automatisering (pumper, der tænder og slukker).
Godt at vide
Vandtårne står højt, så tyngdekraften alene skaber det tryk, der skubber vandet gennem en bys rør.