Område 11
Rørnettverk
Trykk, strømning og rørene som bringer vann dit det trengs
Rørnettverk frakter vann og andre væsker gjennom rør, pumper, ventiler og tanker. Ingeniører utformer dem slik at hver kran, åker eller maskin får nok gjennomstrømning med riktig trykk.
Hvem det passer for
Barn som liker å bygge med rør og kraner, og elever som er interessert i landbruk, boliger og vannforsyning.
Dette lærer du
- Hva trykk er, og hvorfor vann strømmer fra høyt til lavt trykk
- Hvordan lengden, bredden og bøyene på et rør gir motstand mot strømningen
- Hvordan tanker, pumper og ventiler lagrer, skyver og styrer vann
- Hvordan du planlegger en enkel vannforsyning for flere brukere
Eksempler på forsøk
-
Løft en vanntank høyere, og se hvordan trykket i kranene nedenfor endrer seg.
-
Sammenlign strømningen gjennom et smalt rør og et bredt rør.
-
Åpne og lukk ventiler for å fordele vann mellom to hager.
Dette kan du bygge
-
Vannforsyning til en liten skole
-
Et vanningsanlegg for en hage, drevet av tyngdekraften
-
En tank som slutter å fylles når den er full
Disse eksemplene viser hva slags arbeid som gjøres i dette området. De publiserte leksjonene kan avvike fra dem.
Hva simuleringen forenkler
- Strømning beregnes for rørnettverk med forenklede regler, ikke med en fullstendig simulering av fluiddynamikk (CFD).
- Vannet er idealisert: Lekkasjer, luftbobler og slitasje på ekte rør er utelatt.
Enhver simulering forenkler virkeligheten. Å vite hvordan den gjør det, er en del av å lære ingeniørfag.
Koblinger til skolefag
Fysikk (trykk), matematikk (mengde per tid og måling), geografi (vannforsyning), landbruk
Sammenheng med andre områder
Rørnettverk henger sammen med mekanikk (trykk og kraft), med reguleringsteknikk (å holde et nivå) og med automatisering (pumper som slår seg på og av).
Greit å vite
Vanntårn står høyt slik at tyngdekraften alene skaper trykket som presser vannet gjennom rørene i en by.