Господа / товарищи / друзья / коллеги. Помогите решить человеку без инженерного образования (университетское) обратную задачу - преобразование водяного потока в механическую вращательную энергию. Я понимаю, что у вас, спецов, многие исходные параметры есть просто в голове. Чтобы не рыть справочники. Исходно, хочется из обыкновенного автомобильного генретора на 12В сделать минигидроэлектростанцию. Есть пополняемый резервуар воды (плотина) на ручье, от которой предполагается сделать одбор воды в трубу определяемого диаметра, которую продлить вниз на уровень максимум в 7 метров ниже уровня воды в резервуаре и установить турбину для уверенного вращения генератора, ориентировочно в 1 квт. Решение предполагается достаточно бюджетное, желательно из готовых деталей, ибо в том месте, где я нахожусь, токарно-фрезерные работы весьма затруднительны, возить всё придётся за 4000 вёрст. Ну или заказать некоторые блоки целиком. Не забывая о ремонтопригодности. Если есть где-нибудь готовые решения, с удовольствием бы познакомился.
Без учета потерь в гидравлических насосах мощность - это произведение давления на объемную подачу. N=Vp*P .
Vp измеряется в кубометрах в секунду, давление Р в паскалях, мощность в ваттах.
Попытаемся решить эту задачу для вашей трубы с напором 7 метров. Труба говорите диаметром 140 мм? Поехали....
Давление при напоре 7 м в статике составит 0,7 атм что равно примерно 0,07 Мпа = 7*104
Мощность 1000 ватт.
Итак 1000=Vp*70000. Vp=0,0143 ( округленно)
Конечно, можно посчитать по формуле Дарси-Вейсбаха и потери в трубопроводе, но для начала надо бы определить примерную скорость потока.
V=Vp/S=0,0143/0,0154=0,92 м/с
V- скорость (м/с) S- площадь м2равная (3,14*D2)/4=0,0154 м2
На самом деле я не верю в эти цифры. КПД осевого насоса будет у вас в лучшем случае 0,3 Поэтому скорость потока надо иметь 2,7 м/с.
В секунду будет расходоваться почти 50 литров воды. В минуту 3 тонны. за час 180 тонн. Водоемчик вам понадобится для часа работы размером 10 на 10 метров и глубиной 0,8 метров. А для суточной работы размером 10 на 10 и глубиной 19,2 метра.
Чтоб уменьшить расход надо увеличивать напор. А чтоб КПД поднять, надо или число ступеней наращивать. Или стать мастером гидродинамики.
Это чисто прикидочный расчет. Так на коленке и второпях....
Кстати, привод масляного насоса АКПП Тойоты я просчитывал - около киловатта жрет мощности. Но там давление около 20 атм.