Ámbito 11
Redes de fluídos
Presión, fluxo e as tubaxes que levan a auga alí onde se necesita
As redes de fluídos moven a auga e outros líquidos a través de tubaxes, bombas, válvulas e depósitos. Deséñanse para que cada billa, campo ou máquina reciba caudal suficiente á presión axeitada.
Para quen é
Crianzas ás que lles gusta construír con tubaxes e billas, e estudantes interesados na agricultura, nas vivendas e no abastecemento de auga.
Que vas aprender
- Que é a presión e por que a auga flúe de onde a presión é alta a onde é baixa
- Como a lonxitude, a largura e as curvas dunha tubaxe se opoñen ao fluxo
- Como os depósitos, as bombas e as válvulas almacenan, empuxan e controlan a auga
- Como planificar un abastecemento de auga sinxelo para varios usuarios
Exemplos de experimentos
-
Eleva un depósito de auga e observa como cambia a presión nas billas que hai máis abaixo.
-
Compara o caudal que pasa por unha tubaxe estreita e por unha ancha.
-
Abre e pecha válvulas para repartir a auga entre dúas hortas.
Cousas que podes construír
-
Un abastecemento de auga para unha escola pequena
-
Un sistema de rega por gravidade para unha horta
-
Un depósito que deixa de encherse cando está cheo
Estes exemplos mostran o tipo de traballo deste ámbito. As leccións publicadas poden ser diferentes.
Que simplifica a simulación
- O fluxo calcúlase para redes de tubaxes con regras simplificadas, non cunha simulación completa de dinámica de fluídos (CFD).
- A auga está idealizada: as fugas, as burbullas de aire e o desgaste das tubaxes reais quedan fóra.
Toda simulación simplifica a realidade. Saber como o fai forma parte de aprender enxeñaría.
Relación coas materias escolares
Física (presión), matemáticas (taxas e medición), xeografía (abastecemento de auga), agricultura
Conexións con outros ámbitos
As redes de fluídos relaciónanse coa mecánica (presión e forza), cos sistemas de control (manter un nivel) e coa automatización (bombas que se acenden e se apagan).
Convén sabelo
Os depósitos de auga sitúanse no alto para que a gravidade, por si soa, cree a presión que empuxa a auga polas tubaxes dunha vila.