by 
Θέλουμε να αντλήσουμε νερό για πότισμα από πηγάδι μεγάλου πλάτους, με ισοπαχή σωλήνα εμβαδού τομής Α = 10 cm2. Η παροχή που χρειαζόμαστε είναι Π = 12 L/s. Αν η επιφάνεια του νερού στο πηγάδι είναι σε βάθος Η = 5 m, ζητούνται:
Α) Η ισχύς Pαντ της αντλίας.
Β) Σε ποιο μέγιστο ύψος h από την επιφάνεια του νερού μπορούμε να τοποθετήσουμε την αντλία για να λειτουργεί κανονικά;
Γ) Αν θέλουμε να τοποθετήσουμε την αντλία στο πάνω μέρος του πηγαδιού, ποιο ελάχιστο εμβαδό τομής πρέπει να έχει ο σωλήνας που θα χρησιμοποιήσουμε, ώστε να έχουμε τη ζητούμενη παροχή και ποια είναι τότε η απαιτούμενη ισχύς της αντλίας;
Δίνονται: Patm =105 Pa , ρ =103 kg/m3 , g =10 m/s2.
Καλησπέρα Πάνο, Εμμανουήλ,
Σας ευχαριστώ για τα καλά λόγια, νά ‘στε καλά 🙂
Μπράβο Διονύση!
Πολύ δυνατή ανάρτηση
Συγχαρητήρια και στους τρεις σας
Καλησπέρα Διονύση, ευχαριστούμε για τη διαφωτιστική ανάλυση στα περί αντλίας
Θέλω να διατυπώσω κάποιες δικές μου σκέψεις
Νομίζω την αντλία, τελευταία στο υλικονετ την φθάσαμε σε οριακές καταστάσεις
διδασκαλίας….που δεν είμαι σίγουρος αν τελικά το πρόσημο για ένα μαθητή
που διαβάζει είναι θετικό ή αρνητικό….
Τι είναι η αντλία για έναν μαθητή του Λυκείου;
Κατά τη γνώμη μου, ένας μηχανισμός μεταφοράς ενέργειας, ώστε μια ποσότητα
ρευστού, να αποκτήσει ενέργεια που δεν είχε…. υπό μορφή κινητικής και βαρυτικής
δυναμικής….
Ενδιαφέρει τον υποψήφιο ο μηχανισμός λειτουργίας της αντλίας;
Έχει το σχολικό κάποιο απόσπασμα που κάνει νύξη γι αυτόν τον μηχανισμό;
Τι οφείλει ο καθηγητής να διδάξει μέσω της αντλίας;;;;
Κατά τη γνώμη μου τη διατήρηση ενέργειας και τίποτα άλλο….
Διαβάζω χρόνια τώρα στο υλικονετ για p(in) και p(out) ….
Δική μου γνώμη…..
Κανείς δεν έχει το δικαίωμα, με το υπάρχον σχολικό να θέσει τέτοια ερωτήματα
στον υποψήφιο…..
Bernoulli μπορούμε να εξετάσουμε πολύ πιο “τίμια”….
Μην παρεξηγηθούν όσα έγραψα….
Εσύ καλά έκανες και μελέτησες όλα τα παραπάνω….
Τουλάχιστον εμένα μου πρόσφεραν νέα γνώση…
Αλλά, να είμαστε λογικοί…
Άλλο τι συζητά ο Μητρόπουλος με τον Ψυλλάκο τα βράδια …
και άλλο τι έχουμε το δικαίωμα να εξετάσουμε….
Και κάτι ακόμα που με έβαλε σε σκέψεις…
Αν δεν κάνω λάθος, μηχανικός δεν είμαι ούτε θέλησα ποτέ να γίνω,
μια αντλία μπορεί να λειτουργεί και βυθισμένη στο νερό…
Πηγάδι βάθους 5m, δηλώνει την απόσταση της ελεύθερης επιφάνειας
του νερού, από το έδαφος….
Εγώ, θέλω ταχύτητα εκροής 20m/s γιατί διαθέτω στενό σωλήνα 10cm^2
και χρειάζομαι παροχή 20L/s ….
Το πηγάδι είναι βαθύ και κατεβάζω το σωλήνα με την αντλία 10m κάτω
από την επιφάνεια….. παραπάνω ισχύ δεν θα ξοδέψω αφού το νερό
αυθόρμητα θα ανέβει στην ελεύθερη επιφάνεια του πηγαδιού
Νομίζω τότε η πίεση στην είσοδο της αντλίας δεν θα είναι αρνητική…
Πιθανά να κάνω και λάθος ….αλλά εδώ είμαστε για να τα συζητάμε
Ευχαριστώ Διονύση
Καλημέρα Δημήτρη, καλημέρα Θοδωρή,
Σας ευχαριστώ πολύ για τα σχόλιά σας! 🙂
Θοδωρή σε γενικές γραμμές συμφωνώ με τις σκέψεις σου!
Το έναυσμα και … σκοτεινό σημείο για την ανάρτηση, ήταν η αρνητική πίεση στην είσοδο της αντλίας, σε μια άσκηση του σχολικού, που τη λύνω στα παιδιά τόσα χρόνια και δεν το έίχα προσέξει!
Νά ‘ναι καλά ο Διονύσης Δρακόπουλος που το … ξέθαψε!
Και το πρόβλημα αυτό δεν εμφανίζεται μόνο στις αντλίες, ούτε σχετίζεται με τα τεχνικά στοιχεία της λειτουργίας τους.
(Αν πρόσεξες, το 1ο ερώτημα για την ισχύ σκόπιμα το απάντησα απλά, με χρήση της ΑΔΕ.)
Η “αρνητική πίεση” είναι όμως ένα σημείο που πρέπει να επισημανθεί στους μαθητές γιατί μπορεί να τύχει και σε άλλες περιπτώσεις εκτός των αντλιών.
Δεν νοείται αρνητική πίεση, σε κανένα σημείο στη ροή ιδανικού ρευστού.
Αρνητική πίεση, σημαίνει ότι το υγρό “τραβάει” το τοίχωμα αντί να το “σπρώχνει”! Κάτι τέτοιο μπορεί να συμβαίνει π.χ. αν υπάρχουν ισχυρές δυνάμεις συνάφειας με τα τοιχώματα και συνοχής μεταξύ των σωματιδίων ρευστού, και πάλι είναι μια ασταθής κατάσταση και μπορεί το υγρό να καταρεύσει, εκτός αν έχουμε τριχοειδή φαινόμενα (όπως π.χ. στα πολύ ψηλά δένδρα που οι χυμοί φτάνουν μέχρι την κορυφή!).
Στην πράξη, στα δικά μας προβλήματα, όταν η πίεση τείνει στο μηδέν, το υγρό χάνει την επαφή του με το τοίχωμα, δημιουργούνται κενά στη ροή (σπηλαίωση) και πιθανώς και διακοπή της.
(Κι αν λάβουμε υπόψη και την τάση ατμών, εξάτμιση, φυσαλίδες, κλπ.)
Γράφω άλλο ένα παράδειγμα, με το σιφώνι του … Πρόδρομου 🙂
για να γίνει πιο κατανοητό τι εννοώ …
ΕΔΩ:
Συγχαρητήρια Διονύση, το συμπλήρωμα που έκανες στη λογική της δικής μου άσκησης αναρρόφηση με λάστιχο εδώ , είναι όλα τα λεφτά !!!
Να είσαι καλά φίλε μου.
Νά ‘σαι καλά Πρόδρομε 🙂
Έγραψα μερικές σκέψεις και στη δική σου ανάρτηση.
Διονύση, ευχαριστώ για την απάντηση
Να θυμίσω με τη σειρά μου, μια ανάρτηση πριν 5,5 χρόνια του έτερου Διονύση
Αξίζει να διαβάσει κανείς και τα σχόλια…
Πρόδρομε, τη ξέχασες;;;
Είναι “Σαν να μη πέρασε μια μέρα”
Γιώργος Δημητριάδης
“Σε είδα ξανά, ήσουν στα μαύρα ντυμένη
Πλατεία Μαβίλη, τεσσερις παρά”
Όπως Αντλία-ξανά
Την ξέχασα Θοδωρή αλλά μου την ξαναθύμισες!
Ήταν μια εξαίσια ανάρτηση του Διονύση, τον καιρό που όλοι μας “ψαχνόμασταν” με τα ρευστά!
Η δική μου αλλά και αυτή του Μητρόπουλου, έχουν κάτι να συμπληρώσουν. Έχω κάνει κι άλλη με σιφώνιο πριν χρόνια.
Κάθε άσκηση έχει να προσφέρει.
Καλημέρα.
Πράγματι, τον Διονύση είναι αδύνοτον να τον … προλάβει κανείς Θοδωρή 🙂
(απνευστί )Ρετιμαθαινεικανείς !
στο ylikonet φυσικά
Διονύση Μητρόπουλε, Διονύση Δρακόπουλε, Κώστα Ψυλάκο
Μπράβο για τα δημιουργικά ξενύχτια και ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ
(*) Αν θυμάμαι καλά όταν η πίεση τείνει στο μηδέν αρχίζουν τα φαινόμενα “σπηλαίωσης” ( κάπως έτσι τα λέγαμε ) αλλά το περίεργο ήταν ότι τα μικρά σιφώνια συνεχίζουν να λειτουργούν αν θυμάμαι καλά ;! Ακόμη και με αέριο στην κορυφή ίσως με ελαττωμένη ταχύτητα. Εξαέρωση υγροπίηση ; ίσως …Δεν είμαι σίγουρος αν θυμάμαι σωστά )
Καλημέρα Δημήτρη,
Σ’ ευχαριστώ για τα καλά λόγια,
Νά ‘σαι καλά!
Καλά θυμάσαι … 🙂
Καλημέρα στη νησίδα.
Βρήκα ευκαιρία να διαβάσω από τις “σημειώσεις” εκλεκτών συναδέλφων σαν να δίνω αύριο εξετάσεις …
Ο συνάδελφος Δρακόπουλος “ψάρεψε” και οι Μητρόπουλος ,Ψυλάκος αφού ”ξεψάρισαν” ετοίμασαν σπουδαίο ”πιάτο”!
Να είστε όλοι καλά
Καλησπέρα Παντελή,
νά’ σαι καλά 🙂
Διονύση καλησπέρα. Με καθυστέρηση, αφού δεν μας φτάνει η πανδημία, έχουμε και το Υπουργείο να μας κυνηγάει με λίστες, οπότε πέφτει πολύ γράψιμο σε διάφορα μέσα…, να σχολιάσω ότι η ανάρτηση είναι πολύ χρήσιμη και μας προφυλάσσει από ένα πολύ πιθανό λάθος, να κάνουμε μια άσκηση με αντλία και να την τοποθετούμε σε όποιο ύψος νάναι…
Ευχαριστίες σε σένα, στον Κώστα και στο Διονύση Δ.