Gidroenergetika uchun suv g'ildiragi dizayni
gidroenergiya belgisi Gidroenergiya - bu harakatlanayotgan suvning kinetik energiyasini mexanik yoki elektr energiyasiga aylantiradigan texnologiya bo'lib, harakatlanayotgan suvning energiyasini foydalanishga yaroqli ishga aylantirish uchun ishlatilgan eng qadimgi qurilmalardan biri suv g'ildiragi dizayni edi.
Suv g'ildiragi dizayni vaqt o'tishi bilan ba'zi suv g'ildiraklari vertikal, ba'zilari gorizontal va ba'zilari murakkab kasnaklar va tishli g'ildiraklar bilan jihozlangan holda rivojlandi, ammo ularning barchasi bir xil funktsiyani bajarish uchun mo'ljallangan va bu ham "harakatlanuvchi suvning chiziqli harakatini aylanuvchi val orqali unga ulangan har qanday mashinani harakatlantirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan aylanma harakatga aylantirish" deganidir.
Odatda suv g'ildiragi dizayni
Dastlabki suv g'ildiragi dizayni juda ibtidoiy va sodda mashinalar bo'lib, ularning atrofi atrofida teng ravishda o'rnatilgan yog'och pichoqlar yoki chelaklar bo'lgan vertikal yog'och g'ildirakdan iborat bo'lib, ularning barchasi gorizontal valga tayanib, uning ostidan oqayotgan suv kuchi bilan g'ildirakni pichoqlarga teginsel yo'nalishda itaradi.
Bu vertikal suv g'ildiraklari qadimgi yunonlar va misrliklar tomonidan ilgari ishlab chiqilgan gorizontal suv g'ildiragi dizaynidan ancha ustun edi, chunki ular harakatlanayotgan suvning momentumini kuchga aylantirib, samaraliroq ishlashi mumkin edi. Keyin suv g'ildiragiga kasnaklar va tishli mexanizmlar biriktirildi, bu esa tegirmon toshlarini boshqarish, yog'ochni arralash, rudani maydalash, shtamplash va kesish va boshqalar uchun aylanuvchi valning yo'nalishini gorizontaldan vertikalga o'zgartirishga imkon berdi.
Suv g'ildiragi dizayni turlari
Suv tegirmonlari yoki shunchaki suv g'ildiraklari deb ham ataladigan ko'pgina suv g'ildiraklari gorizontal o'q atrofida aylanadigan vertikal ravishda o'rnatilgan g'ildiraklardir va bu turdagi suv g'ildiraklari suvning g'ildirakka g'ildirak o'qiga nisbatan qo'llanilishi bo'yicha tasniflanadi. Siz kutganingizdek, suv g'ildiraklari nisbatan katta mashinalar bo'lib, ular past burchak tezliklarida aylanadi va ishqalanish natijasida yo'qotishlar va chelaklarning to'liq to'ldirilmaganligi va boshqalar tufayli past samaradorlikka ega.
Suvning g'ildirak chelaklari yoki eshkaklarini itarish harakati o'qda moment hosil qiladi, ammo suvni g'ildirakning turli pozitsiyalaridan ushbu eshkak va chelaklarga yo'naltirish orqali aylanish tezligi va uning samaradorligini oshirish mumkin. Suv g'ildiragi dizaynining eng keng tarqalgan ikkita turi - "pastki suv g'ildiragi" va "ortiqcha suv g'ildiragi".
Undershot suv g'ildiragi dizayni
Undershot suv g'ildiragi dizayni, shuningdek, "oqim g'ildiragi" nomi bilan ham tanilgan, qadimgi yunonlar va rimliklar tomonidan ishlab chiqilgan eng ko'p ishlatiladigan suv g'ildiragi turi bo'lgan, chunki u eng oddiy, eng arzon va eng oson yig'iladigan g'ildirak turi hisoblanadi.
Ushbu turdagi suv g'ildiragi dizaynida g'ildirak shunchaki tez oqayotgan daryoga joylashtiriladi va yuqoridan ushlab turiladi. Pastdagi suvning harakati g'ildirakning pastki qismidagi suv osti eshkaklariga qarshi itaruvchi ta'sir yaratadi, bu esa uning faqat suv oqimi yo'nalishiga nisbatan bir yo'nalishda aylanishiga imkon beradi.
Ushbu turdagi suv g'ildiragi dizayni odatda quruqlikning tabiiy qiyaliksiz yoki suv oqimi yetarlicha tez harakatlanadigan tekisliklarda qo'llaniladi. Boshqa suv g'ildiragi dizaynlari bilan taqqoslaganda, bu turdagi dizayn juda samarasiz bo'lib, suv potensial energiyasining atigi 20% g'ildirakni aylantirish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, suv energiyasi g'ildirakni aylantirish uchun faqat bir marta ishlatiladi, shundan so'ng u suvning qolgan qismi bilan birga oqadi.
Suv osti g'ildiragining yana bir kamchiligi shundaki, u tezlikda harakatlanadigan ko'p miqdordagi suvni talab qiladi. Shuning uchun, suv osti g'ildiraklari odatda daryolar bo'yida joylashgan, chunki kichikroq soylar yoki irmoqlar harakatlanayotgan suvda yetarli potentsial energiyaga ega emas.
Suv osti g'ildiragining samaradorligini biroz oshirishning bir usuli - daryodagi suvning ma'lum bir qismini tor kanal yoki kanal bo'ylab yo'naltirish, shunda yo'naltirilgan suvning 100% g'ildirakni aylantirish uchun ishlatiladi. Bunga erishish uchun suv osti g'ildiragi tor bo'lishi va kanal ichiga juda aniq joylashishi kerak, bu suvning yon tomonlardan oqib chiqishiga yo'l qo'ymaydi yoki eshkak eshuvchilar soni yoki hajmini oshiradi.
Overshot suv g'ildiragi dizayni
Overshot suv g'ildiragi dizayni suv g'ildiragi dizaynining eng keng tarqalgan turi hisoblanadi. Overshot suv g'ildiragi avvalgi undershot suv g'ildiragiga qaraganda tuzilishi va dizayni jihatidan murakkabroq, chunki u suvni ushlab turish va ushlab turish uchun chelaklar yoki kichik bo'linmalardan foydalanadi.
Bu chelaklar g'ildirakning yuqori qismidan oqib kiruvchi suv bilan to'ldiriladi. To'la chelaklardagi suvning tortishish kuchi g'ildirakning narigi tomonidagi bo'sh chelaklar yengillashganda g'ildirakning markaziy o'qi atrofida aylanishiga olib keladi.
Bu turdagi suv g'ildiragi tortishish kuchidan foydalanib, suvning o'zini ham, chiqishini ham yaxshilaydi, shuning uchun suvning oshib ketishiga qarshi g'ildiraklar suv osti g'ildiraklariga qaraganda ancha samaraliroq, chunki suvning deyarli barchasi va uning og'irligi chiqish quvvatini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Biroq, avvalgidek, suv energiyasi g'ildirakni aylantirish uchun faqat bir marta ishlatiladi, shundan so'ng u suvning qolgan qismi bilan birga oqadi.
Overshot suv g'ildiraklari daryo yoki oqim ustida osilgan va odatda tepaliklarning yonbag'irlarida qurilgan bo'lib, yuqoridan suv ta'minotini 5 dan 20 metrgacha past bosim (tepadagi suv bilan pastdagi daryo yoki oqim orasidagi vertikal masofa) bilan ta'minlaydi. Kichik to'g'on yoki to'g'on qurilishi va suvning g'ildirakning yuqori qismiga yo'nalishini o'zgartirish va tezligini oshirish uchun ishlatilishi mumkin, bu unga ko'proq energiya beradi, ammo g'ildirakning aylanishiga uning tezligi emas, balki hajmi yordam beradi.
Odatda, suv g'ildiraklari g'ildirakni aylantirish uchun suvning tortishish og'irligi uchun eng katta bosh masofasini ta'minlash uchun iloji boricha kattaroq qilib quriladi. Biroq, katta diametrli suv g'ildiraklarini g'ildirak va suvning og'irligi tufayli qurish murakkabroq va qimmatroq.
Alohida chelaklar suv bilan to'ldirilganda, suvning tortishish kuchi g'ildirakning suv oqimi yo'nalishi bo'yicha aylanishiga olib keladi. Aylanish burchagi g'ildirakning pastki qismiga yaqinlashganda, chelak ichidagi suv pastdagi daryo yoki oqimga quyiladi, lekin uning orqasida aylanayotgan chelaklarning og'irligi g'ildirakning aylanish tezligida davom etishiga olib keladi. Bo'sh chelak aylanuvchi g'ildirak atrofida yana yuqoriga ko'tarilib, ko'proq suv bilan to'ldirishga tayyor bo'lguncha va sikl takrorlanmaguncha davom etadi. Overshot suv g'ildiragi dizaynining kamchiliklaridan biri shundaki, suv g'ildirak ustidan oqayotganida faqat bir marta ishlatiladi.
Pitchback suv g'ildiragi dizayni
Pitchback suv g'ildiragi dizayni oldingi overshot suv g'ildiragining bir variantidir, chunki u g'ildirakni aylantirishga yordam berish uchun suvning tortishish og'irligidan ham foydalanadi, lekin u qo'shimcha turtki berish uchun uning ostidagi chiqindi suv oqimidan ham foydalanadi. Ushbu turdagi suv g'ildiragi dizayni yuqoridagi pentroughdan g'ildirakning yuqori qismiga yaqin suvni ta'minlaydigan past bosimli kirish tizimidan foydalanadi.
Suvni to'g'ridan-to'g'ri g'ildirak ustidan yo'naltirib, uni suv oqimi yo'nalishi bo'yicha aylantiradigan overshot suv g'ildiragidan farqli o'laroq, pitchback suv g'ildiragi suvni vertikal ravishda voronka orqali pastga va pastdagi chelakka o'tkazadi, natijada g'ildirak yuqoridagi suv oqimiga teskari yo'nalishda aylanadi.
Avvalgi overshot suv g'ildiragi singari, chelaklardagi suvning tortishish kuchi g'ildirakning aylanishiga olib keladi, lekin soat miliga teskari yo'nalishda. Aylanish burchagi g'ildirakning pastki qismiga yaqinlashganda, chelaklar ichida qolgan suv quyida to'kiladi. Bo'sh chelak g'ildirakka biriktirilganda, u yana yuqoriga ko'tarilguncha va ko'proq suv bilan to'ldirishga tayyor bo'lguncha g'ildirak bilan avvalgidek aylanishda davom etadi va sikl takrorlanadi.
Bu safargi farq shundaki, aylanuvchi chelakdan bo'shatilgan chiqindi suv aylanuvchi g'ildirak yo'nalishi bo'yicha oqadi (chunki uning boshqa boradigan joyi yo'q), xuddi suv g'ildiragining pastki qismidagi printsipga o'xshash. Shunday qilib, pitchback suv g'ildiragining asosiy afzalligi shundaki, u g'ildirakni markaziy o'qi atrofida aylantirish uchun suv energiyasidan ikki marta, bir marta yuqoridan va bir marta pastdan foydalanadi.
Natijada, suv g'ildiragi dizaynining samaradorligi suv energiyasining 80% dan ortig'iga sezilarli darajada oshadi, chunki u kiruvchi suvning tortishish kuchi va yuqoridan chelaklarga yo'naltirilgan suvning kuchi yoki bosimi, shuningdek, pastdagi chiqindi suvning chelaklarga itarib yuborishi bilan boshqariladi. Pitchback suv g'ildiragining kamchiligi shundaki, u g'ildirakning to'g'ridan-to'g'ri ustidagi novlar va teshiklar bilan biroz murakkabroq suv ta'minoti tizimini talab qiladi.
Ko'krak qafasidagi suv g'ildiragi dizayni
Ko'krak qafasi suv g'ildiragi dizayni - bu vertikal ravishda o'rnatilgan yana bir suv g'ildiragi dizayni bo'lib, unda suv chelaklarga o'q balandligining yarmida yoki undan biroz yuqoriroqda kiradi va keyin g'ildiraklar aylanish yo'nalishi bo'yicha pastki qismida oqib chiqadi. Odatda, ko'krak qafasi suv g'ildiragi suv sathi yuqoridan oshib ketadigan yoki pitchback suv g'ildiragi dizaynini quvvatlantirish uchun yetarli bo'lmagan holatlarda qo'llaniladi.
Bu yerdagi kamchilik shundaki, suvning tortishish og'irligi aylanishning faqat to'rtdan bir qismi uchun ishlatiladi, avvalgidan farqli o'laroq, aylanishning yarmi uchun. Bu past bosh balandligini yengib o'tish uchun suv g'ildiraklari chelaklari suvdan kerakli miqdordagi potentsial energiyani ajratib olish uchun kengroq qilib yasaladi.
Ko'krak qafasidagi suv g'ildiraklari g'ildirakni aylantirish uchun suvning taxminan bir xil tortishish og'irligidan foydalanadi, ammo suvning bosh balandligi odatiy overshot suv g'ildiragining yarmiga teng bo'lgani uchun, chelaklarda ushlanadigan suv hajmini oshirish uchun chelaklar avvalgi suv g'ildiragi dizaynlariga qaraganda ancha kengroq. Ushbu turdagi dizaynning kamchiligi shundaki, har bir chelak tomonidan olib ketiladigan suvning kengligi va og'irligining oshishi. Pitchback dizaynida bo'lgani kabi, ko'krak qafasidagi g'ildirak suv energiyasidan ikki baravar foydalanadi, chunki suv g'ildiragi suvda turishi uchun mo'ljallangan bo'lib, chiqindi suv oqim bo'ylab oqayotganida g'ildirakning aylanishiga yordam beradi.
Suv g'ildiragi yordamida elektr energiyasi ishlab chiqarish
Tarixan suv g'ildiraklari un, don mahsulotlari va boshqa shunga o'xshash mexanik ishlarni maydalash uchun ishlatilgan. Ammo suv g'ildiraklaridan gidroenergiya tizimi deb ataladigan elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun ham foydalanish mumkin. Elektr generatorini suv g'ildiraklarining aylanuvchi valiga to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita haydovchi kamarlar va kasnaklar yordamida ulash orqali suv g'ildiraklaridan quyosh energiyasidan farqli o'laroq, kuniga 24 soat uzluksiz energiya ishlab chiqarish uchun foydalanish mumkin. Agar suv g'ildiragi to'g'ri ishlab chiqilgan bo'lsa, kichik yoki "mikro" gidroelektr tizimi o'rtacha uyda yoritish va/yoki elektr jihozlarini quvvatlantirish uchun yetarli elektr energiyasi ishlab chiqarishi mumkin.
Nisbatan past tezlikda optimal quvvatni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan suv g'ildiragi generatorlarini qidiring. Kichik loyihalar uchun kichik doimiy tok motori past tezlikda ishlaydigan generator yoki avtomobil alternatori sifatida ishlatilishi mumkin, ammo ular ancha yuqori tezlikda ishlash uchun mo'ljallangan, shuning uchun biron bir turdagi uzatmalar talab qilinishi mumkin. Shamol turbinasi generatori past tezlikda, yuqori quvvatli ishlash uchun mo'ljallanganligi sababli ideal suv g'ildiragi generatorini yaratadi.
Agar uyingiz yoki bog'ingiz yaqinida siz foydalanishingiz mumkin bo'lgan juda tez oqadigan daryo yoki soy bo'lsa, unda kichik ko'lamli gidroenergetika tizimi "Shamol energiyasi" yoki "Quyosh energiyasi" kabi boshqa qayta tiklanadigan energiya manbalariga yaxshiroq alternativ bo'lishi mumkin, chunki u vizual ta'sirni ancha kam oshiradi. Shuningdek, shamol va quyosh energiyasi singari, mahalliy kommunal tarmoqqa ulangan tarmoqqa ulangan kichik ko'lamli suv g'ildiragi ishlab chiqarish tizimi bilan siz ishlab chiqargan, lekin foydalanmagan har qanday elektr energiyasi elektr kompaniyasiga qaytarilishi mumkin.
Keyingi Gidroenergetika qo'llanmasida biz gidroenergetika ishlab chiqarish uchun suv g'ildiragi dizayniga biriktirishimiz mumkin bo'lgan turli xil turbinalarni ko'rib chiqamiz. Suv g'ildiragi dizayni va suv kuchidan foydalanib o'zingizning elektr energiyangizni qanday ishlab chiqarish haqida ko'proq ma'lumot olish yoki mavjud bo'lgan turli xil suv g'ildiragi dizaynlari haqida ko'proq gidroenergetika ma'lumotlarini olish yoki gidroenergetikaning afzalliklari va kamchiliklarini o'rganish uchun bugun Amazon'dan elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan suv g'ildiraklarining tamoyillari va tuzilishi haqidagi nusxangizni buyurtma qilish uchun bu yerni bosing.
Nashr vaqti: 2021-yil 25-iyun
