Wasserkraft - Hydraulische Ram-Pumpe
Eine hydraulische RAM-Pumpe arbeitet nach den Grundgesetzen der Physik, um Wasser gegen die Schwerkraft auf eine Höhe zu heben, die höher als die der Quelle ist. Diese Pumpe arbeitet ohne externe Energieversorgung wie Verbrennung von Kraftstoff. Die einzige Energie ist die kinetische Energie des gepumpten Wassers. Je größer der Kopf, desto größer der gepumpte Abstand.
Wie es funktioniert?
Um zu verstehen, wie die RAM-Pumpe funktioniert, ist es wichtig, das Prinzip des Wasserschlags zu kennen.
Fluid hammer- Der Fluidhammer-Effekt tritt auf, wenn eine Flüssigkeit (in diesem Fall Wasser) gewaltsam gestoppt wird oder sich ihre Richtung plötzlich ändert. Es tritt ein Druckschock auf und die Welle wird zurück zur Flüssigkeitsquelle geleitet. Dies kann ein gefährliches Phänomen sein, bei dem Reifen und Rohre platzen oder kollabieren.
Wasser fließt durch den Einlass (5) mit etwas kinetischer Energie vom Kopf in die Pumpe und schließt das Ventil (6).
Wenn 6 geschlossen und 3 anfänglich geschlossen sind, entwickelt das Wasser einen Wasserhummer, der Druck in der Leitung aufbaut und das Ventil (3) öffnet, das etwas Wasser durch den Auslass (1) leitet.
Da die Strömung bergauf geht, fließt das Wasser langsam und fällt kurz wieder zurück und schließt 3.
Der Wasserschlag baut sich auf und repliziert sich durch das Rohr zurück, wobei eine Saugkraft erzeugt wird, die das Abfallventil 6 öffnet.
Der Vorgang wird jedes Mal mit Druckaufbau wiederholt.
Etikett 2 ist ein Druckregler, der Luft enthält. Es dämpft den Stoßdämpfer, wenn 6 näher kommen und Wasser durch 3 gedrückt wird. Es schützt die Rohrleitungen vor Stößen, die zum Platzen führen können, und unterstützt den Pumpeffekt. Der Stößel ist zu 60 bis 80 Prozent effizient. Dies spiegelt nicht direkt das Verhältnis des gepumpten Wassers wider, da es von der vertikalen Höhe des gepumpten Wassers abhängt. Mit anderen Worten, dies ist die Effizienz des Pumpeffekts gegenüber Energie aus dem Wasserhummereffekt.
Gelöstes Beispiel 1
Berechnen Sie die geschätzte Leistung für eine Turbine mit einem Wirkungsgrad von 85 Prozent. Die Strömung des Flusses beträgt 80 Kubikmeter pro Sekunde und der Stromeinlass befindet sich 147 Meter vom Standort der Generatorturbinen entfernt.
Solution - -
Die Leistung ergibt sich aus W = Wirkungsgrad * Förderhöhe * Durchfluss * Dichte * Schwerkraft
Wenn wir die spezifische Dichte von Wasser in SI-Einheiten umrechnen, erhalten wir 1000 kg -3
Ersetzen der Werte in der Formel -
P = 0,85 · 1000 · 80 · 9,81 · 147
P = 97 Megawatt
Gelöstes Beispiel 2
Angesichts der tatsächlichen Leistung an einem bestimmten Tag betrug 1.440.000 kWh; Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Generators. Angenommen, die Schwerkraft beträgt 9,81 ms -2 . Spezifische Dichte von Wasser 1 gcm -3 .
Solution - -
Gegeben: 1 Tagesvorrat = 288000 kWh
Leistung = 1440000/24
= 60 mW
Wirkungsgrad = Stromversorgung / erwartete Leistung * 100
= 60/97 * 100
Das System ist zu 66,67% effizient.