by 
Υδροστρόβιλος (υδραυλική τουρμπίνα) είναι μια διάταξη η οποία τοποθετείται κατά τη ροή νερού. Καθώς το νερό διέρχεται από το εσωτερικό του υδροστροβίλου περιστρέφει τα πτερύγια του. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να αντλήσουμε ενέργεια από νερό το οποίο ρέει και να τροφοδοτήσουμε μηχανές. Για παράδειγμα μπορούμε να περιστρέψουμε πλαίσια που βρίσκονται μέσα σε ομογενή μαγνητικά πεδία για να παράγουμε εναλλασσόμενη τάση.
Συμπληρώθηκε η εκφώνηση έτσι ώστε να είναι εντελώς σαφές ότι μετά την έξοδο από τον υδροστρόβιλο το νερό εξακολουθεί να κινείται μέσα σε σωλήνα και η έξοδος του στην ατμόσφαιρα γίνεται πολύ πιο πέρα.
Ευχαριστώ Κώστα
Καλησπέρα Δημήτρη,
πάρα πολύ όμορφο θέμα και πρωτότυπο..
εξαιρετικά γραμμένο επίσης..
Να είσαι καλά
ωραία η ανάρτησή σου Δημήτρη ,χρήσιμη και συνδυάζει αρμονικά τα ρευστά με η/μ
Σου έχω πει πως όποιος βάζει σε άσκηση ταμιευτήρα-υδροστρόβιλο-εναλλακτήρα
προδίδει την ηλικία του….Σειρά έχει να βάλεις και ένα μετασχηματιστή μετά τον
εναλλακτήρα και να ζητάς τις απώλειες στην γραμμή μεταφοράς……..
Έξυπνη Δημήτρη, την ΑΔΕ στον υδροστρόβιλο θα την έγραφα:
(P(Κ)-P(M))ΔV=ΔK+Wυδρ
Ευχαριστούμε
Δημητρη πληρες θεμα στα ρευστα οπου στο τελος εχει και το "κερασακι" με τα εναλλασσομενα !
Στο (iii) που βρισκεις το εργο του περιβαλοντος ρευστου Ζ->Κ βλεπω οτι το θεωρεις δεδομενο να γραψει καποιος κατευθειαν οτι ειναι W=(Pz-Pκ)*ΔV .
Να ελεγες οτι WΣF = ΔΚ + ΔU = 0 – ρ*ΔV*g*h1 ==>
Fz*ΔΧz* – Fκ*ΔΧκ = -ρ*ΔV*g*h1 ==> Pz*Α*ΔΧz – Pκ*Α*ΔΧκ = – ρ*ΔV*g*h1 => (Pz-Pκ)*ΔV = – ρ*ΔV*g*h1.
Τελικα το WΣF = (Pz-Pκ)*ΔV = – ρ*ΔV*g*h1 και για το ερωτημα σου το βρικεις ειτε απο το ενα μελος της ισοτητας ειτε το αλλο .
WΣF = (Pz-Pκ)*Π*Δt ….
Μπορεις φυσικα και μεσα απο την εξισωση Bernoulli αν σταθει καποιος ενα σταδιο πριν την τελικη της μορφη .
(Αναρωτιεμαι πολλες φορες αν ειχαμε ενα θεμα Β που να ζητουσε την αποδειξη της εξισωσης Berrnoulli οπως τοτε …. τι θα γινονταν;;;)
Μια παρατηρηση που μπορει να κανει κανεις ειναι η εξης :
Στο σημειο εισοδου στον υδροστροβιλο επικρατει μεγαλυτερη πιεση απο οτι στην εξοδο του Pκ =550 kPa ενω στο Μ ειναι
Pμ = 150kPa o υδροστροβιλος παίρνει ενεργεια απο την πτωση του νερου αρα για το νερο ειναι μια ενεργειακη "απωλεια" .
Στην περιπτωση ομως της αντλιας η πιεση στην εισοδο της ειναι μικροτερη απο οτι η πιεση στην εξοδο της .
Αυτο εξασφαλιζεται απο την λειτουργια της αντλιας που γινεται προφανως με εξωτερικη παροχη ενεργειας .
Ενω στον υδροστροβιλο το ιδιο το νερο τον θετει σε κινηση οποτε εχουμε αυτη την διαφοροποίηση στις πιεσεις .
Πλήρης καθ'ολα Δημήτρη, μπράβο!!
Είναι μια συνεκτική μελέτη, σε όρια επιτρεπτά από τη θεωρία , και με τις απαραίτητες προϋποθέσεις, για ένα υδροηλεκτρικό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Έχεις αρκετά πράγματα που θίγεις, οπότε η ενασχόληση κάποιου υποψηφίου με αυτό, του γεμίζει τη "φαρέτρα" των απαραίτητων γνώσεων που θα κουβαλάει για την αντιμετώπιση κάτι παρόμοιου Δ θέματος!
Ο περιορισμός της ύλης ωθεί όλους μας να κάνουμε και τέτοια θέματα, που στο κάτω κάτω είναι και κοντά στην πραγματικότητα των εναλλακτικών μορφών (οικολογικών) ενέργειας.
Κι αυτό κάνει επικίνδυνο το θέμα σου.
Ευχαριστούμε και να είσαι καλά.
Καλημέρα Δημήτρη.
Ωραίο στην πρωτοτυπία του με υψηλό βαθμό δυσκολίας… νομίζω.
Περιεργαζόμουνα την υπερχείλιση που την έχει υπερβεί η ελεύθερη επιφάνεια, αλλά εσύ είσαι ο τεχνικός και γνωρίζεις πως και έτσι δεν θα ξεχειλίσει ο ταμιευτήρας.
Καλή εβδομάδα
Δημήτρη συγχαρητήρια για την ανάρτηση.
Δείχνεις πως πρέπει να είναι ένα Δ θέμα εξετάσεων.
Αύριο θα την παρουσιάσω σε όσους μαθητές έρθουν στο σχολείο.
Ας πάμε τώρα στις παρατηρήσεις.
α. Στην εκφώνηση καλύτερα να έδινες την πίεση στην έξοδο του στροβίλου,
διότι το μανόμετρο πρέπει να κινείται με την ταχύτητα του ρευστού για να μετρήσει τη στατική πίεση.
Το ακίνητο μετράει την πίεση ανακοπής.
Φυσικά μπορούσες να τοποθετήσεις στην έξοδο του στροβίλου έναν κατακόρυφο σωλήνα για μανόμετρο.
β. Στο τέλος του i γράψε:
"Αφού μετά το σημείο Z η διατομή των σωλήνων παραμένει σταθερή το μέτρο της ταχύτητας του νερού σε κάθε σημείο είναι ίσο με το μέτρο της ταχύτητας στο σημείο Ζ."
γ. Στο iv βλέπω ότι είσαι αναλυτικός και δεν γράφεις μόνο το συνηθισμένο "μια μάζα Δm μεταφέρεται από το Κ στο Μ).
).
Η διατήρηση ενέργειας όπως τη γράφεις με τα "προσφερόμενα" και αφαιρούμενα" δεν μου αρέσει (γούστα είναι αυτά
Εγώ θα προτιμούσα ένα ΘΜΚΕ για τη "γνωστή μάζα Δm".
Στους μαθητές λέω να αποδεικνύουν τον τύπο του έργου του περιβάλλοντος ρευστού.
δ. Στο v μας αφήνεις την απορία:
Ο άξονας του πλαισίου είναι λείος ή σκουριασμένος;
Εδώ δεν θα έβλαπτε και ένα ερώτημα για απόδοση.
Κώστα για την απόδειξη του Bernoulli, τα διαβασμένα παιδιά θα παπαγαλίσουν την ελλιπή απόδειξη του βιβλίου και εμείς θα δώσουμε όλα τα μόρια.
Με την ευκαιρία του υδροστροβίλου να γράψω μια πραγματική ιστορία.
Πριν από λίγους μήνες, ενώ ετοιμαζόμουν να αποχωρήσω από την τάξη βλέπω μια μαθήτρια
να είναι πολύ εκνευρισμένη χωρίς φανερό λόγο.
Την πλησιάζω και βλέπω ότι διαβάζει ένα φυλλάδιο με ασκήσεις και ερωτώ αν μπορώ να κάνω κάτι.
Η απάντηση που έλαβα:
Τι στο "δ….ο" είναι ο υδροστρόβιλος;
Δημήτρη, Μανόλη, Θοδωρή, Κώστα, Πρόδρομε, Παντελή, Νίκο
Ευχαριστώ για τα σχόλια, χάρηκα που σας άρεσε η ανάρτηση.
Μανόλη έχω προλάβει να δω μόνο το ένα από τα διαγωνίσματα σου. Πολύ δυνατό.
Θοδωρή και μεγάλωσα και δε με αφήνεις να το ξεχάσω!
Ίσως είναι καλύτερα να εφαρμόζεται η ΑΔΕ όπως λες όμως έχω δει ότι δουλεύει στα παιδιά και έτσι.
Κώστα κατ' αρχάς σε ευχαριστώ πολύ για την προσοχή που έδειξες στο διάβασμα της ανάρτησης και που εντόπισες το λάθος αντικατάστασης που είχα κάνει.
Νομίζω πως το βιβλίο αποδεικνύει τη σχέση W=(p1-p2)ΔV για το έργο του περιβάλλοντος ρευστού. Συνεπώς δε χρειάζεται απόδειξη (άλλο για το φόβο των Ιουδαίων).
Έχεις δίκιο ο συγκεκριμένος υδροστρόβιλος δουλεύει λόγω διαφοράς πίεσης.
Αν ζητούσαν την απόδειξη του Bernoulli θα βαθμολογούσαμε όπως βαθμολογούσαν στις δέσμες, (φωτοτυπία το βιβλίο).
Πρόδρομε έχεις δίκιο στο μυαλό μου είχα το υδροηλεκτρικό και τους υδροστροβίλους αντίδρασης.
Τα διαγωνίσματα σου δεν τα έχω δει ακόμα γιατί κάθε φορά με ξεβγάζεις και προτιμώ να τα λύνω σε πιο ήρεμους καιρούς.
Παντελή εννοώ ότι η τρυπούλα βοηθά να μην ξεχειλίσει το νερό από τον ταμιευτήρα για τη συγκεκριμένη παροχή και όχι ότι εκεί υπερχειλίζει το νερό. Δεν μπορώ να σκεφτώ (τώρα τουλάχιστον) μια καλύτερη διατύπωση.
Νίκο χαίρομαι πολύ που θα χρησιμοποιήσεις την άσκηση στην τάξη.
Για τις παρατηρήσεις
α. εντάξει μια διάταξη που μετρά στατική πίεση
β. Ok
γ. κι εγώ στην αρχική εκδοχή για μια μικρή μάζα είχα γράψει, (πιο εύπεπτο για τους μαθητές) αλλά τελικά είναι καλύτερα έτσι. Όπως έγραψα και πριν νομίζω πως δεν χρειάζεται η απόδειξη ο τύπος του έργου
δ. τα γούστα είναι γούστα
, θα μπορούσε να ζητηθεί και απόδοση.
Καλημέρα Δημήτρη.
Όταν κάτι το αφήνεις για αργότερα για να το δεις, καταλήγεις ουραγός…
Έστω και αργά και τα δικά μου συγχαρητήρια για την άσκηση. Πολύ δυνατή, αλλά και ουσιαστική και ας λέει ο Θοδωρής ότι οι μαθητές έχουν …άγνωστες λέξεις!
Καλημέρα Δημήτρη και μπράβο για την αξιόλογη άσκηση που μας έδωσες. Ο υδροστρόβιλος, ως καταναλωτής ενέργειας, δίνει την ευκαιρία να αναδειχθεί η χρήση της ΑΔΕ ως ο ασφαλέστερος τρόπος υπολογισμού ισχύος, είτε αυτή είναι παραγόμενη (αντλίες), είτε δαπανόμενη όπως εδώ.
Καλησπέρα Δημήτρη. Εξαιρετική σύνδεση των φαινομένων. Προσωπικά είμαι οπαδός της – κατά το δυνατόν – εφαρμογής της θεωρίας σε πρακτικά θέματα.
Η άσκησή σου παράλληλα μπορεί να προκαλέσει και συζήτηση με τους μαθητές για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με υδατοπτώσεις, από φράγματα.
Δίνοντας "υδροστρόβιλος" στο Google ξέρεις τι βγάζει;
Κάνε το και θα δεις…
Για να βγάλει γεννήτρια , πρέπει να δώσουμε "υδροηλεκτρική γεννήτρια"!
Το γράφω αυτό γιατί οι μαθητές συνήθως γκουγκλάρουν…
Να είσαι καλά!
Διονύση, Αποστόλη, Ανδρέα.
Ευχαριστώ πολύ για το σχολιασμό και την αποδοχή της ανάρτησης.
Διονύση νομίζω ότι πιο κοντά στα παιδιά είναι ο όρος τουρμπίνα.
Αποστόλη έχεις δίκιο. Άλλωστε δεν είναι ασυνήθιστο στο υδροηλεκτρικά να αντιστρέφουν τη χρήση της τουρμπίνας.
Ανδρέα έχεις δίκιο. Πρέπει να ψάξεις με παραπάνω από μια λέξη.
Καλησπερα!
Την αποδοση με ποιον τυπο θα την βρισκαμε αν ηταν ερωτημα του προβληματος?