Eneo 11
Mitandao ya vimiminika
Shinikizo, mtiririko na mabomba yanayofikisha maji pale yanapohitajika
Mitandao ya vimiminika husafirisha maji na vimiminika vingine kupitia mabomba, pampu, vali na matangi. Wahandisi huisanifu ili kila koki, shamba au mashine ipate mtiririko wa kutosha kwa shinikizo linalofaa.
Linamfaa nani
Watoto wanaopenda kujenga kwa mabomba na koki, na wanafunzi wanaovutiwa na kilimo, nyumba na usambazaji maji.
Utakachojifunza
- Shinikizo ni nini, na kwa nini maji hutiririka kutoka shinikizo la juu kwenda shinikizo la chini
- Jinsi urefu, upana na mikunjo ya bomba vinavyozuia mtiririko
- Jinsi matangi, pampu na vali vinavyohifadhi, kusukuma na kudhibiti maji
- Jinsi ya kupanga mfumo rahisi wa usambazaji maji kwa watumiaji kadhaa
Mifano ya majaribio
-
Inua tangi la maji na uone jinsi shinikizo kwenye koki zilizo chini linavyobadilika.
-
Linganisha mtiririko kupitia bomba jembamba na bomba pana.
-
Fungua na ufunge vali ili kugawa maji kati ya bustani mbili.
Vitu unavyoweza kujenga
-
Mfumo wa usambazaji maji kwa shule ndogo
-
Mfumo wa umwagiliaji bustani unaotegemea mvuto wa dunia
-
Tangi linaloacha kujazwa linapojaa
Mifano hii inaonyesha aina ya kazi katika eneo hili. Masomo yatakayochapishwa yanaweza kutofautiana.
Mambo ambayo uigaji hurahisisha
- Mtiririko katika mitandao ya mabomba hukokotolewa kwa kanuni zilizorahisishwa, si kwa uigaji kamili wa mienendo ya vimiminika (CFD).
- Maji huchukuliwa kuwa kamilifu: mivujo, viputo vya hewa na uchakavu wa mabomba halisi haviingizwi.
Kila uigaji hurahisisha uhalisia. Kujua jinsi unavyofanya hivyo ni sehemu ya kujifunza uhandisi.
Uhusiano na masomo ya shule
Fizikia (shinikizo), hisabati (viwango vya mabadiliko na vipimo), jiografia (usambazaji maji), kilimo
Uhusiano na maeneo mengine
Mitandao ya vimiminika inahusiana na mekaniki (shinikizo na nguvu), mifumo ya udhibiti (kudumisha kiwango cha maji) na mifumo ya kiotomatiki (pampu zinazojiwasha na kujizima).
Ni vizuri kujua
Minara ya maji hujengwa juu ili mvuto wa dunia peke yake utengeneze shinikizo linalosukuma maji kupitia mabomba ya mji.