Năng lượng thủy điện - Bơm Ram thủy lực
Một máy bơm thủy lực hoạt động theo các định luật vật lý cơ bản để nâng nước chống lại lực hấp dẫn lên độ cao cao hơn so với độ cao của nguồn. Máy bơm này hoạt động mà không cần cung cấp năng lượng bên ngoài như đốt nhiên liệu. Năng lượng duy nhất là động năng của nước được bơm. Đầu càng lớn khoảng cách bơm càng cao.
Làm thế nào nó hoạt động?
Để hiểu cách hoạt động của máy bơm ram, điều quan trọng là phải có kiến thức về nguyên lý búa nước.
Fluid hammer- Hiệu ứng búa chất lỏng xảy ra khi chất lỏng (trong trường hợp này là nước) bị dừng lại một cách cưỡng bức hoặc hướng của nó thay đổi đột ngột. Một cú sốc áp suất xảy ra và sóng được dẫn trở lại nguồn chất lỏng. Đây có thể là một hiện tượng nguy hiểm khiến lốp và ống dẫn bị nổ hoặc xẹp.
Nước chảy vào máy bơm qua đầu vào (5) với một số động năng từ đầu và đóng van (6).
Với 6 lần đóng và 3 lần đầu đóng, nước phát triển một chất tạo bọt nước tạo áp lực trong đường ống và mở van (3) đưa một lượng nước qua đầu ra (1).
Vì dòng chảy lên đồi nên nước chảy chậm và ít lâu sau lại đổ xuống đóng lại 3.
Búa nước tích tụ và tái tạo trở lại qua đường ống tạo ra lực hút làm mở van thải 6.
Quá trình này được lặp lại với áp lực tăng lên mỗi lần.
Nhãn 2 là bộ điều khiển áp suất có chứa không khí. Nó chống va đập bất cứ khi nào 6 gần hơn và nước được đẩy qua 3. Nó giúp bảo vệ đường ống khỏi va đập có thể dẫn đến vỡ cũng như hỗ trợ hiệu quả bơm. Ram có hiệu suất từ 60 đến 80 phần trăm. Điều này không phản ánh trực tiếp tỷ lệ nước được bơm vì nó phụ thuộc vào chiều cao thẳng đứng của nước được bơm. Nói cách khác, đây là hiệu suất của hiệu ứng bơm thành năng lượng từ hiệu ứng hummer của nước.
Ví dụ đã giải quyết 1
Tính công suất ước tính cho tuabin có hiệu suất 85 phần trăm. Lưu lượng của sông là 80 mét khối / giây và cửa lấy nước của dòng nằm cách vị trí của các tuabin máy phát điện 147 mét.
Solution -
Công suất được cung cấp bởi W = Hiệu suất * đầu * lưu lượng * mật độ * trọng lực
Quy đổi khối lượng riêng của nước sang đơn vị SI, ta được 1000kgm -3
Thay thế các giá trị trong công thức -
P = 0,85 * 1000 * 80 * 9,81 * 147
P = 97 Mega Watts
Ví dụ đã giải quyết 2
Với công suất thực tế nhận được trong một ngày cụ thể là 1.440.000kWh; tính hiệu suất của máy phát điện. Giả sử trọng lực là 9,81 ms -2 . Khối lượng riêng của nước 1 gcm -3 .
Solution -
Cho trước: nguồn cung cấp 1 ngày = 288000 kWh
Công suất = 1440000/24
= 60 mW
Hiệu quả = Nguồn cung cấp / công suất dự kiến * 100
= 60/97 * 100
Hệ thống có hiệu suất 66,67%.