Valdkond 11
Torustikud
Rõhk, voolamine ja torud, mis viivad vee sinna, kus seda vajatakse
Torustikud juhivad vett ja muid vedelikke läbi torude, pumpade, ventiilide ja paakide. Insenerid projekteerivad need nii, et iga kraan, põld või masin saaks õige rõhuga piisava vooluhulga.
Kellele see sobib
Lastele, kellele meeldib torude ja kraanidega ehitada, ning õppijatele, keda huvitavad põllumajandus, kodud ja veevarustus.
Mida sa õpid
- Mis on rõhk ja miks vesi voolab kõrgema rõhuga kohast madalama rõhuga kohta
- Kuidas toru pikkus, läbimõõt ja käänud voolamist takistavad
- Kuidas paagid vett hoiavad, pumbad seda edasi suruvad ja ventiilid seda reguleerivad
- Kuidas planeerida lihtsat veevarustust mitmele kasutajale
Näidiskatsed
-
Tõsta veepaak kõrgemale ja vaata, kuidas muutub rõhk allpool olevates kraanides.
-
Võrdle vooluhulka kitsas ja laias torus.
-
Ava ja sulge ventiile, et jagada vett kahe aia vahel.
Mida saad ehitada
-
Väikese kooli veevarustus
-
Raskusjõul toimiv aia kastmissüsteem
-
Paak, mille täitumine peatub, kui see saab täis
Need näited annavad aimu, millega selles valdkonnas tegeletakse. Avaldatud õppetunnid võivad erineda.
Mida simulatsioon lihtsustab
- Voolamist arvutatakse torustike võrkude jaoks lihtsustatud reeglite järgi, mitte täieliku vedelikudünaamika simulatsiooniga (CFD).
- Vett käsitletakse ideaalsena: lekked, õhumullid ja päris torude kulumine jäetakse arvestamata.
Iga simulatsioon lihtsustab tegelikkust. Tehnika õppimise juurde kuulub ka teadmine, kuidas see seda teeb.
Seosed kooliainetega
Füüsika (rõhk), matemaatika (kiirused ja mõõtmine), geograafia (veevarustus), põllumajandus
Seosed teiste valdkondadega
Torustikud on seotud mehaanikaga (rõhk ja jõud), juhtimissüsteemidega (taseme hoidmine) ja automaatikaga (pumbad, mis lülituvad sisse ja välja).
Hea teada
Veetornid on kõrged selleks, et ainuüksi raskusjõud tekitaks rõhu, mis surub vee läbi linna torustiku.