Област 11
Хидрауличне мреже
Притисак, проток и цеви које доводе воду тамо где је потребна
Хидрауличне мреже спроводе воду и друге течности кроз цеви, пумпе, вентиле и резервоаре. Инжењери их пројектују тако да свака славина, њива или машина добије довољан проток под одговарајућим притиском.
Коме одговара
Деци која воле да граде од цеви и славина и ученицима које занимају пољопривреда, куће и водоснабдевање.
Шта ћеш научити
- Шта је притисак и зашто вода тече са места вишег притиска ка месту нижег притиска
- Како дужина, ширина и кривине цеви пружају отпор протоку
- Како резервоари, пумпе и вентили чувају, потискују и регулишу воду
- Како да испланираш једноставно водоснабдевање за више корисника
Примери експеримената
-
Подигни резервоар воде више и посматрај како се мења притисак на славинама испод њега.
-
Упореди проток кроз уску и широку цев.
-
Отварај и затварај вентиле и тако расподели воду између две баште.
Шта можеш да направиш
-
Водовод за малу школу
-
Гравитациони систем за наводњавање баште
-
Резервоар који престаје да се пуни када је пун
Ови примери показују каквим се задацима бави ова област. Објављене лекције могу да се разликују.
Шта симулација поједностављује
- Проток се израчунава за мреже цеви помоћу поједностављених правила, а не потпуном симулацијом динамике флуида (CFD).
- Вода се посматра идеализовано: цурење, мехурићи ваздуха и хабање правих цеви нису урачунати.
Свака симулација поједностављује стварност. Разумети како то ради такође је део учења инжењерства.
Везе са школским предметима
Физика (притисак), математика (количине у јединици времена и мерење), географија (водоснабдевање), пољопривреда
Везе са другим областима
Хидрауличне мреже повезане су са механиком (притисак и сила), са системима управљања (одржавање нивоа) и са аутоматизацијом (пумпе које се укључују и искључују).
Добро је знати
Водоторњеви су високи да би сама гравитација стварала притисак који потискује воду кроз градске цеви.