Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлению

Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлению Огород

История

Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлению

КПД водяного колеса Тураса с овершотом

Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлению

Изображение римской

лесопилки в Иераполе

в

Малой Азии

.

Мельница, датируемая III веком нашей эры, является первой известной машиной, работающей с механизмом, состоящим из коленчатого вала и шатуна .

Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлению

«Великое

слабое

колесо», самое большое водяное колесо в Европе диаметром 22 м.

Большое водяное колесо в

Национальном музее сланца

в Уэльсе.

Верхнее колесо в туннеле Roeder в

Раммельсберге

, Гарц

Изобретение водяного колеса на греческих инженеров в 4 — й / 3 — й вв. Век до нашей эры Chr. Представляет собой веху в развитии технологий, так как механическую энергию можно было использовать с помощью гидроэнергии.

Вначале водяные колеса использовались для орошения в сельском хозяйстве, как лопаточное колесо для подъема воды. Такие ковшовые колеса были широко распространены в эллинистических государствах и Римской империи еще до начала веков, а позже также в Индии и Китае .

Еще во времена Римской империи водяные круги использовались для привода мельниц . Римский строитель и инженер Витрувий описывает в своей «архитектуре» I века до нашей эры. Подробно о принципе работы водяного колеса и мельницы.

Самые ранние свидетельства существования водяной мельницы в Германии были получены от археологов при раскопках мельницы времен Рождества Христова на Инд . Находки в алеманском поселении Миттельхофен возле Лауххайма относятся к VI веку.

Еще в 9 веке в центральной Франции было много мельниц. Водяные мельницы были распространены в Центральной Европе с 12 века. Позже было добавлено использование маслобойных , суконных , лесопильных , молотковых , бумажных и шлифовальных мельниц .

В начале индустриализации водяное колесо использовалось для привода машин через первые передачи . Они также использовались в горнодобывающей промышленности для транспортировки материалов и дренажа. В горнодобывающей промышленности Верхнего Гарца добыча свинца, меди и серебра, остановившаяся из-за чумы 1348 года, была возобновлена ​​в начале 16 века.

В 1868 году Альфред Дюмрайхер опубликовал подробное описание гидроэнергетической системы Верхнего Гарца. В нем он перечисляет 190 водяных колес размером от 6 футов (= 1,7 м) до 40 футов (= 11,5 м) в диаметре. Есть также три установки водяного столба, которые были очень современными для того времени .

18 водяных колес имеют диаметр более 10 метров и 10 водяных колес имеют диаметр 11 метров и более. Дюмрайхер оценивает эффективность этой гидроэнергетической системы в 1870 лошадиных сил. Здесь гидроэнергетика использовалась для особых нужд добычи руды.

Одной из важнейших задач была добыча руды из подземного горного туннеля с высоты иногда более 500 метров над поверхностью. В то время клетка, заполненная рудой, весила 300–350 кг. Дальнейшими задачами были транспортировка горняков с помощью техники вождения и подъем воды, просочившейся в карьеры в виде добытого водного искусства .

Другой пример — девять исторических водяных насосных колес, которые все еще существуют в Мёрендорф- ан-дер- Регниц и задокументированы еще в 15 веке.

Одно из крупнейших исторических водяных колес в Германии имеет диаметр 9,6 м, «Большое колесо», построенное в 1745–1748 годах в Швальхайме недалеко от Бад-Наухайма . Он приводил в действие механические насосы ранней промышленной солеварни .

Достаточное водоснабжение было важным моментом при оценке площадки для новых заводов, в отличие от других критериев площадки сегодня. Существенным моментом для того, чтобы иметь возможность управлять водяным колесом, были права на воду .

Таким образом, сегодня вы все еще можете найти права собственности старых промышленных компаний в верховьях рек или более крупных ручьев, которые больше не используются владельцами. Плотины мельниц, созданные для улучшения и обеспечения производительности мельницы, часто до сих пор сохраняются как мельничные пруды на небольших водоемах.

К концу 19 века появление водяных турбин позволило использовать гораздо большее количество воды и более высокие градиенты. С появлением электричества энергию больше не нужно было передавать механически на месте, а можно было преобразовать в электричество.

Возникли гидроэлектростанции , которые из-за своего размера могли производить более дешевую продукцию, и постепенно заменили малые электростанции водяными колесами. Попытки заменить сравнительно небольшие водяные колеса турбинами во многих случаях не увенчались успехом, потому что оба привода имеют совершенно разные свойства. Между тем современные разработки турбин открывают новые возможности использования.

Короба и водяные гидранты

Пластиковые короба для клапанов (клапанные боксы) применяются для подземного размещения электромагнитных клапанов, водяных розеток или просто кранов, а также другой запорной арматуры в системах автоматического полива.

Короба отличаются размерами, формой и вместимостью. 

Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлениюВкороб Mini (Мини) поместится только один кран или гидрант, места в нем не много, но функцию выполняет отлично.

Короб Junior (Юниор) вполне способен вместить в себя электромагнитный клапан, с возможностью обслуживания, или тот же кран или гидрант. Из-за больших размеров он более удобен.

Короб Standart (Стандарт) — полноценный короб в котором поместятся до 4 электромагнитных клапанов для системы автоматического полива на гребенке. короб удобен для обустройства системы полива на небольшом частном участке.  Практически 80 процентов ваших потребностей покроет этот короб. 

Короб Jumbo (Джумбо)в котором поместится 6 клапанов системы полива на гребенке, краны перекрывающих отдельные ветки полива, фильтры, редукторы (регуляторы давления), а также различные быстросъемные соединения. Использование такого бокса является оптимальным вариантом для автоматического полива больших территорий, например, гольф-полей, городских парков или частных участков с большой площадью.

Короба для клапанов, изготавливают из прочного высококачественного пластика, устойчивого к жестким погодным условиям.

Короба  закапывается в землю,так чтобы крышка была вровень с газоном, для быстрого доступа к оборудованию.  Это ускоряет обслуживание и ремонт основных элементов системы полива. Крышки боксов для полива как правило имеют эстетичный цвет сочной травы и при этом не портят вид вашего ландшафта. 

§

Пластиковые короба для клапанов (клапанные боксы) применяются для подземного размещения электромагнитных клапанов, водяных розеток или просто кранов, а также другой запорной арматуры в системах автоматического полива.

Короба отличаются размерами, формой и вместимостью. 

Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлениюВкороб Mini (Мини) поместится только один кран или гидрант, места в нем не много, но функцию выполняет отлично.

Короб Junior (Юниор) вполне способен вместить в себя электромагнитный клапан, с возможностью обслуживания, или тот же кран или гидрант. Из-за больших размеров он более удобен.

Короб Standart (Стандарт) — полноценный короб в котором поместятся до 4 электромагнитных клапанов для системы автоматического полива на гребенке. короб удобен для обустройства системы полива на небольшом частном участке.  Практически 80 процентов ваших потребностей покроет этот короб. 

Короб Jumbo (Джумбо)в котором поместится 6 клапанов системы полива на гребенке, краны перекрывающих отдельные ветки полива, фильтры, редукторы (регуляторы давления), а также различные быстросъемные соединения. Использование такого бокса является оптимальным вариантом для автоматического полива больших территорий, например, гольф-полей, городских парков или частных участков с большой площадью.

Короба для клапанов, изготавливают из прочного высококачественного пластика, устойчивого к жестким погодным условиям.

Короба  закапывается в землю,так чтобы крышка была вровень с газоном, для быстрого доступа к оборудованию.  Это ускоряет обслуживание и ремонт основных элементов системы полива. Крышки боксов для полива как правило имеют эстетичный цвет сочной травы и при этом не портят вид вашего ландшафта. 

§

Пластиковые короба для клапанов (клапанные боксы) применяются для подземного размещения электромагнитных клапанов, водяных розеток или просто кранов, а также другой запорной арматуры в системах автоматического полива.

Короба отличаются размерами, формой и вместимостью. 

Водяная мельница своими руками: инструкция по изготовлениюВкороб Mini (Мини) поместится только один кран или гидрант, места в нем не много, но функцию выполняет отлично.

Короб Junior (Юниор) вполне способен вместить в себя электромагнитный клапан, с возможностью обслуживания, или тот же кран или гидрант. Из-за больших размеров он более удобен.

Короб Standart (Стандарт) — полноценный короб в котором поместятся до 4 электромагнитных клапанов для системы автоматического полива на гребенке. короб удобен для обустройства системы полива на небольшом частном участке.  Практически 80 процентов ваших потребностей покроет этот короб. 

Короб Jumbo (Джумбо)в котором поместится 6 клапанов системы полива на гребенке, краны перекрывающих отдельные ветки полива, фильтры, редукторы (регуляторы давления), а также различные быстросъемные соединения. Использование такого бокса является оптимальным вариантом для автоматического полива больших территорий, например, гольф-полей, городских парков или частных участков с большой площадью.

Короба для клапанов, изготавливают из прочного высококачественного пластика, устойчивого к жестким погодным условиям.

Короба  закапывается в землю,так чтобы крышка была вровень с газоном, для быстрого доступа к оборудованию.  Это ускоряет обслуживание и ремонт основных элементов системы полива. Крышки боксов для полива как правило имеют эстетичный цвет сочной травы и при этом не портят вид вашего ландшафта. 

Поверхностные садовые насосы

Такие насосы, пожалуй, являются самыми популярными среди огородников, у которых под боком есть естественный или искусственный водоем. Вполне подойдут они и для выкачивания воды из бочки, неглубокого колодца, накопительного коллектора и т.п.

Компактные поверхностные насосы позволяют забирать воду из естественных или искусственных водоемов или накопительных резервуаров
Компактные поверхностные насосы позволяют забирать воду из естественных или искусственных водоемов или накопительных резервуаров

В зависимости от мощности привода такие насосы могут быть легкими мобильными, оснащенными удобной рукояткой для быстрой переноски с места на место, либо достаточно массивными. Мощные агрегаты обычно устанавливают «на сезон» в какой-либо специальной хозяйственной постройке, которая защитит оборудование от осадков и снизит уровень издаваемого им шума.

Подавляющее большинство поверхностных насосов относится к категории самовсасывающих. Заборный рукав опускается в источник воды, а чтобы не допустить засорение механизма насоса, на конец рукава часто надевается фильтрующий оголовок. Всасывание идет за счет создание разрежения в рабочей камере насоса, и это требует соблюдения двух важных требований:

Во-первых, заборный рукав должен быть выполнен из прочного, сохраняющего форму при разрежении материала. Резиновый шланг – однозначно не подойдет. Обычно применяют полимерные рукава с внутренним армированием.

Во-вторых, перед началом работы камера насоса и заборный рукав должны быть принудительно заполнены водой, иначе насос будет «молотить» вхолостую – не сможет обеспечить первоначальный подъем воды из водоема.

"Заправка" самовсасывающего поверхностного насоса водой перед запуском
«Заправка» самовсасывающего поверхностного насоса водой перед запуском

Для выполнения этой операции предусматриваются специальные заливные горловины, закрываемые затем герметичными крышками.

По принципу работы такие насосы делятся на две основных разновидности — вихревые и центробежные:

  • У центробежных рабочее колесо с лопастями отбрасывает поступающую воду от центра камеры к периферии, чем создаётся разрежение в заборном рукаве и, соответственно, повышенное давление на выходе. Такая схема характеризуется нетребовательностью к чистоте воды, способностью работать длительное время без перебоев. Насос вполне подойдёт для открытых водоемов, где есть вероятность «черпнуть» грязи. Из недостатков – повышенная шумность, меньшие показатели производительности, чем у вихревых, и это еще на фоне более высокой цены.
  • Особенность вихревых – в конструкции турбины, изогнутые лопасти которой создают турбулентный направленный ток воды. Производительность от этого – намного выше, а уровень шума, наоборот, снижен. Стоимость таких насосов тоже несколько пониже. Но вот к грязной воде у них – повышенная «чувствительность», и использовать их для перекачки из озера или речки – опасно. Они, скорее, будут уместны для колодца, бассейна, емкости – или тех резервуаров, где гарантированно нет грязи, илистых отложений, твердых включений.

Как правило, поверхностные насосы весьма ограничены в длине заборного рукава – обычно в пределах 8 метров. То есть установить аппарат на участке, а потом протянуть длинный шланг к водоему – не получится. На большом по площади участке это может вызвать определённые неудобства – насос все же не следует оставлять надолго без внимания (хотя бы по той причине, что его могут украсть). Это – безусловный недостаток таких приборов.

А так сама по себе эксплуатация насоса несложная – он устанавливается возле гидранта (водоема), лучше всего – на какую-нибудь демпферную прокладку, например, резиновый коврик. Подсоединяются рукава (на многих моделях имеются удобные разъемы под стандартные быстросъёмные соединения для оросительных систем).

В таблице ниже – несколько популярных моделей поверхностных насосов различных производителей:

Наименование моделиИллюстрацияКраткое описаниеПроизводительность / создаваемый столб/ глубина всасыванияСредняя цена
«Вихрь ПН-370»пв0Поверхностный насос центробежного типа действия, для чистой воды.
Чугунный корпус, не боящийся механической нагрузки.
Встроенный эжектор, повышающий производительность и создаваемый напор.
Масса 5,1 кг.
Потребляемая мощность – всего 370 Вт
3,7 м³/час
30 м вод.ст.
9 м
2021 руб.
«QUATTRO ELEMENTI Giardino 400 Ci»пв1Насос поверхностный, для чистой воды, центробежный.
Мощность силового агрегата — 400 Вт.
Масса – 6,5 кг.
3,3 м³/час
40 м вод.ст.
8 м
3000 руб.
«METABO P 2000 G»пв3Насос поверхностный, центробежный, для чистой воды.
Мощность 450 Вт.
Чугунный корпус.
Масса – 7,6 кг.
Размер входного и выходного патрубков — 1″.
2,0 м³/час
30 м вод.ст.
8 м
4200 руб.
«STURM WP9741A»пр4Насос поверхностный вертикального исполнения.
Алюминиевый корпус насоса, двигателя, крышка и рабочее колесо.
Мощность 410 Вт.
Масса – 5,5 кг.
Встроенная защита от перегрева.
3,3 м³/час
20 м вод. ст.
5200 руб.
«GARDENA 3500/4 Classic»пв5Современный поверхностный насос повышенного удобства в работе.
Два выхода — можно работать сразу в двух направлениях.
Удобная горловина для залива перед пуском.
Противошумовая защита – антивибрационные ножки-платформа.
Удобная рукоятка для переноса.
Масса — 7 кг.
Мощность -800 Вт
3,6 м³/час
41 м вод. ст.
7 м
5800 руб.

Погружные дренажные насосы

Если предполагается осуществлять забор воды для полива огорода из естественного или искусственного водоема, то можно приобрести погружной насос дренажного типа.

Дренажные насосы способны к длительной работе по перекачке больших объемов воды
Дренажные насосы способны к длительной работе по перекачке больших объемов воды

Целевое предназначение таких насосов – перекачка жидкостей из емкостей осушение подвалов и подтопленных низин, опорожнение накопительных коллекторов и колодцев систем канализации. Такие задачи предопределяют особенности общей конструкции прибора, его устойчивость к повышенным и длительным нагрузкам, а у большинства насосов такого типа – и наличие автоматики, отслеживающей степень опорожнения емкости и не допускающей работы агрегата вхолостую.

Классическая форма дренажного насоса вертикально расположенный цилиндр с площадкой или ножками для установки на дно водоема или емкости. Забор воды может осуществляться снизу или сверху – есть разные модели. При нижнем заборе и хорошо отрегулированной автоматике такие насосы могут откачивать жидкость до слоя всего в несколько миллиметров, то есть почти полностью.

Как правило, все насосы такого типа собраны по центробежной схеме, но количество рабочих камер и их конструкция может варьироваться.

Схематично базовую конструкцию можно представить следующим образом:

"Классическая" схема устройства дренажных насосов
«Классическая» схема устройства дренажных насосов

Вертикальный герметичный корпус (поз. 1), выполненный, в зависимости от модели, из чугуна, нержавеющей стали или высокопрочного пластика. В него сверху входит кабель питания. Обычно имеется перемычка, рукоятка или петля для подвешивания насоса на тросе (поз. 3).

В верхней части корпуса размещен электропривод – двигатель (поз. 4), от которого через вал (поз. 5) вращение передается рабочую камеру. Предусматривается несколько блоков с подшипниками и надежными уплотнениями (поз. 6 и поз. 7), между которыми обычно располагается масляная камера (поз. 8), обеспечивающая постоянную смазку узлов трения.

В нижней части расположена рабочая камера (или каскад из нескольких камер) с рабочими колесами (поз. 8). Чаще всего применяются закрытые одноканальные колеса, но все же более выносливыми являются насосы с открытым колесом, способным к перекачке даже сильно загрязненных жидкостей.

Снизу вход в рабочую камеру обычно огражден решёткой (поз. 9), размер ячеек которой соответствует максимально допустимому диаметру твердых включений. Созданный напор воды передается в выходной патрубок (поз. 10), который обычно расположен с ориентацией вверх – для удобства подключения рукава.

Большое удобство дренажных насосов в том, что они могут работать как в полностью погруженном, так и в полупогруженном состоянии. Перед установкой насоса настраивается механизм автоматики – выставляется уровень поплавка, при котором произойдет отключение питания двигателя.

Типовая схема установки показана на рисунке:

Насос может быть в подвешенном состоянии (как на рисунке), либо установлен на дно емкости или водоема
Насос может быть в подвешенном состоянии (как на рисунке), либо установлен на дно емкости или водоема

1 – дренажный насос.

2 – трос подвеса.

3 – рукав (труба) для перекачки воды.

4 – шнур питания.

5 – положение поплавка для срабатывания автоматики выключения привода.

6 – положение поплавка для автоматического запуска насоса.

Как уже говорилось, насос не обязательно подвешивается – многие модели устанавливаются непосредственно на дно водоема или резервуара. Если планируется проводить регулярный забор воды из одного и того же места, многие владельцы изготавливают своеобразный «подиум» — подставку, например, из обрезка трубы большого диаметра или же из стального уголка.

Многие модели дренажных насосов способны справиться с сильно загрязненной водой
Многие модели дренажных насосов способны справиться с сильно загрязненной водой

Один из ключевых параметров дренажных насосов – это показатель загрязнённости воды, с которой агрегат сможет работать. Так, условно можно разделить на приборы для чистой воды, для грязной и фекальные, которые способны перекачивать очень загрязненные вязкие жидкости.

Выбор конкретной модели будет зависеть от характеристик конкретного источника воды. Так, для естественного водоёма, где не исключается попадание в заборные отверстия грязи, водорослей, песка, камешков и т.п., лучше приобрести насос для грязной воды. Если же водоем склонен к заболачиванию, то оптимальным вариантом станет использование «фекальника».

Практически у всех дренажных насосов есть общий недостаток. Они рассчитаны на продолжительную работу по перекачке больших объемов жидкости, то есть отличаются отменной производительностью. Но вот о создаваемом напоре такого не скажешь – обычно он невелик, и прямой полив таким насосом будет представлять определенные неудобства.

МодельИллюстрацияКраткое описание моделиПроизводительность, создаваемый напор, максимальная глубина погруженияСредняя цена
«Калибр НПЦ-750/35П»др1Дренажный насос для чистой и грязной воды.
Максимальный размер твердых включений – 30 мм.
Потребляемая мощность – 750 Вт.
Длина шнура питания – 10 м.
Поплавковый механизм автоматики
13,5 м³/час
8 м вод. ст.
6 м
2650 руб.
«Gardena 7500 SP»др2Удобная модель с патрубком, адаптированным под быстросъёмные соединения.
Поплавочный механизм и зашита от перегрева.
Масса – 4,3 кг.
Потребляемая мощность – 340 Вт.
Кабель 10 м.
Максимальный размер загрязнений – до 10 мм.
7,5 м³/час
6 м вод. ст.
8 м
6800 руб.
«GRUNDFOS UNILIFT CC 7 A1»Unilift CC 0001Насос для грязной воды с максимальным размером частиц до 10 мм.
Позволяет откачивать воду до минимального уровня в 3 мм.
Защита от «сухого» хода.
Универсальный переходник на выходном патрубке.
Длина кабеля – 10 м.
Масса — 5 кг.
Потребляемая мощность – 380 Вт
9,5 м³/час
6,5 м вод. ст.
10 м
11900 руб.
«Metabo TPF 6600 SN»др4Комбинированный корпус из нержавеющей стали и высокопрочного полимера.
Насос для чистой воды (размер частиц до 3 мм).
Длина кабеля – 10 м.
Потребляемая мощность – 450 Вт.
Малая шумность в работе.
Масса – 4.3 кг.
6,6 м³/час
6 м вод. ст.
5 м
6600 руб.
«LEBERG GS550»др5Насос для перекачки сильнозагрязнённой воды (фекального типа), до 25% загрязнений от общего объёма и с содержанием примесей до 35 мм в диаметре.
Встроенные системы защиты, поплавковая автоматика.
Длина кабеля- 10 м.
Потребляемая мощность – 500 Вт.
Масса – 4.2 кг.
12 м³/час
8 м вод. ст.
3 м
3900 руб.

Производительность и эффективность

Диапазон услуг, предлагаемых водой, от ее кинетической энергии до скорости потока , на основе площади поперечного сечения, на которую влияет водяное колесо , можно рассчитать следующим образом:
vФ.лтыss{ displaystyle {v _ { mathrm {река}}}}А.{ displaystyle A}

м˙знак равноА.⋅ρ⋅vФ.лтыss{ displaystyle { dot {m}} = A cdot rho cdot {v _ { mathrm {river}}}}
пФ.лтыssзнак равно12⋅м˙⋅vФ.лтыss2знак равно12⋅А.⋅ρ⋅vФ.лтыss3{ displaystyle P _ { mathrm {river}} = { frac {1} {2}} cdot { dot {m}} cdot {v _ { mathrm {river}}} ^ {2} = { frac {1} {2}} cdot A cdot rho cdot v _ { mathrm {flow}} ^ {3}}

Производительность глубоководного колеса можно рассчитать следующим образом:

Поток воды ( плотность воды в кг / м³) оказывает на лопасти силу (в Ньютонах ) с площадью поперечного сечения (в м²), которую можно рассчитать по динамическому давлению потока на лопасти:
ρ{ displaystyle rho}Ф.{ displaystyle F}А.{ displaystyle A}

Ф.знак равноА.⋅cш⋅12⋅ρ⋅vdyпамяscЧАС2{ displaystyle F = A cdot c_ {w} cdot { frac {1} {2}} cdot rho cdot v _ { mathrm {dynamic}} ^ {2}}

Коэффициент лобового сопротивления является безразмерным числом и может быть получен из соответствующих таблиц. Полая сферическая полуоболочка, летящая в полую сторону, имеет коэффициент ≈1,35. Однако следует отметить, что с водяным колесом без динамической подстройки угла атаки к вертикальному потоку ( лопасти колеса с эксцентриковым управлением ) действуют более пологие углы при погружении и выходе. Таким образом, эффективный средний коэффициент сопротивления потоку меньше, чем значение, которое можно найти в обычных таблицах. В этом отношении лопасти колеса с эксцентриковым управлением представляют собой возможное улучшение, но требуют интенсивного обслуживания и вызывают дополнительные потери при управлении эксцентриком, поэтому они не преобладают.
cш{ displaystyle c_ {w}}cш{ displaystyle c_ {w}}
Эффективная скорость для динамического давления рассчитывается из скорости течения реки , уменьшенной на поверхностную скорость водяного колеса :
vdyпамяscЧАС{ displaystyle v _ { mathrm {динамический}}}vФ.лтыss{ displaystyle v _ { mathrm {река}}}vW.аssерраd{ displaystyle v _ { mathrm {водяное колесо}}}

vdyпамяscЧАСзнак равноvФ.лтыss-vW.аssерраd{ displaystyle v _ { mathrm {динамический}} = v _ { mathrm {река}} -v _ { mathrm {водяное колесо}}}

Мощность водяного колеса (в ваттах) рассчитывается по формуле
п{ displaystyle P}

пW.аssерраdзнак равноФ.⋅vW.аssерраd{ displaystyle P _ { mathrm {водяное колесо}} = F cdot v _ { mathrm {водяное колесо}}}
или же.
пW.аssерраdзнак равноФ.⋅ωW.аssерраd⋅р{ displaystyle P _ { mathrm {водяное колесо}} = F cdot omega _ { mathrm {водяное колесо}} cdot r}

Решая эту систему уравнений, исключая силу , динамическую скорость и поверхностную скорость водяного колеса , получаем уравнение для мощности водяного колеса:
Ф.{ displaystyle F}vdyпамяscЧАС{ displaystyle v _ { mathrm {динамический}}}vW.аssерраd{ displaystyle v _ { mathrm {водяное колесо}}}

пводяное колесознак равно12⋅А.⋅cш⋅ρ⋅vводяное колесо⋅(vпоток-vводяное колесо)2знак равно12⋅А.⋅cш⋅ρ⋅р⋅ω⋅(vпоток-р⋅ω)2{ displaystyle P _ { text {водяное колесо}} = { frac {1} {2}} cdot A cdot c_ {w} cdot rho cdot {v _ { text {водяное колесо}} } cdot ({v _ { text {river}}} — {v _ { text {водяное колесо}}}) ^ {2} = { frac {1} {2}} cdot A cdot c_ {w} cdot rho cdot r cdot omega cdot ({v _ { text {river}}} — r cdot omega) ^ {2}}

Производительность оптимальна при:

р⋅ωvФ.лтыssзнак равноvW.аssерраdvФ.лтыssзнак равно13{ displaystyle { frac {r cdot omega} {v _ { mathrm {river}}}} = { frac {v _ { mathrm {водяное колесо}}}} {v _ { mathrm {река }}}} = { frac {1} {3}}}

Таким образом, оптимальная поверхностная скорость составляет лишь 1/3 скорости течения реки, поэтому современное водяное колесо должно иметь регулятор скорости, чтобы иметь возможность управлять им с оптимальной скоростью. Необходимость измерения скорости течения реки с помощью ультразвукового доплеровского зонда зависит от того, сильно ли колеблется скорость течения в зависимости от уровня воды.

Затем максимально возможную мощность можно рассчитать следующим образом:

Оцените статью
Дачный мир
Добавить комментарий