领域 11
流体管网
压强、流量，以及把水送到需要它的地方的管道
流体管网通过管道、水泵、阀门和水箱输送水和其他液体。工程师设计这些管网，让每个水龙头、每块田地或每台机器都能在合适的压强下得到足够的流量。
适合谁
喜欢用管子和水龙头搭东西的孩子，以及对农业、住宅和供水感兴趣的学习者。
你将学到什么
- 什么是压强，以及水为什么从压强高的地方流向压强低的地方
- 管道的长度、粗细和弯头怎样阻碍水流
- 水箱、水泵和阀门怎样储存、推动和控制水
- 怎样为几个用户规划一个简单的供水系统
实验示例
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把水箱抬高，看看下方水龙头处的压强怎样变化。
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比较细管和粗管中的流量。
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打开和关闭阀门，在两个花园之间分配用水。
你可以搭建的作品
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一所小学校的供水系统
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一个靠重力供水的花园灌溉系统
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一个装满后会停止进水的水箱
这些示例展示了该领域的工作类型。正式发布的课程可能会有所不同。
仿真简化了什么
- 流量是按简化的规则针对管道网络计算的，而不是用完整的流体力学（CFD）仿真计算的。
- 水被理想化了：泄漏、气泡以及真实管道的磨损都没有考虑在内。
任何仿真都会简化现实。了解它是怎样简化的，本身就是学习工程的一部分。
对应的学校科目
物理（压强）、数学（速率和测量）、地理（供水）、农业
与其他领域的联系
流体管网与力学（压强和力）、控制系统（保持水位）以及自动化（会自动开关的水泵）都有联系。
值得了解
水塔建得很高，这样仅靠重力就能产生压强，把水推送到整个城镇的管道里。