Vannets hastighet ut fra dysen på en peltonturbin.

[PUK]

Jeg las om peltonturbiner her om dagen og ble forviten på hvilke fart vannet kom ut av dysen med.
Først regnet jeg ut farten fra et fal på 50 m. som ble 31,62 meter i sekundet. Jeg regnet da med farten ut fra dysen ville bil dobbelt så stor om fallhøyden var 100 m. Men slik gikk det ikke. Her ble farten ut fra dysen 44,72 meter i sekundet i stedet for 63,24 som jeg hadde forventet ved en dobling av fallhøyden fra 50 til 100 meter.
Siden det vel ikke fins noe tvil om at en får dobbelt så mye energi ut ved å doble fallhøyden, her fra 50 til 100 meter lurer jeg på hvordan dette kan forklares og henger sammen.
 

Endret 16. desember 2022 av PUK

[mobile999]

12 hours ago, PUK said:

Siden det vel ikke fins noe tvil om at en får dobbelt så mye energi ut ved å doble fallhøyden, her fra 50 til 100 meter lurer jeg på hvordan dette kan forklares og henger sammen.

Bevegelsesenergien til vannet øker med kvadratet av hastigheten.

[PUK]

mobile999 skrev (7 timer siden):

Bevegelsesenergien til vannet øker med kvadratet av hastigheten.

Er det slik å forstå at om en fikk ut 50 kWh ved fallet 50 så får en ut 200 hWh ved fallhøyden 100 m.? Jeg tror heller en må se på forskjellen mellom kraft og vei, og kraft og tid som er gjeldene under akselerasjon og retardasjon. 

[arne22]

Dette er jo ikke snakk om fritt fall i vakum, men der i mot en strøm av vann gjennom et rør og ut i en dyse. Det som man da behøver å vite det er det statiske trykket og hastigheten av vannstrømmen i røret, inn på dysa, arealet av røret, og så arealet ov dysa. Da kan man regne ut hastigheten ut av dysa. Har ikke regnet på disse tingene på et halvt hundre år, men her ser det ut som at vi har den teorien som er nødvendig:

https://ingfag.no/fysikk/9 Fluidmekanikk/Grunntekst.pdf 

[Mag ne]

PUK skrev (28 minutter siden):

Er det slik å forstå at om en fikk ut 50 kWh ved fallet 50 så får en ut 200 hWh ved fallhøyden 100 m.? Jeg tror heller en må se på forskjellen mellom kraft og vei, og kraft og tid som er gjeldene under akselerasjon og retardasjon. 

Nei. Dobles høyden så dobles energien. Som du tidligere har blitt forklart (og du selv regnet ut) så skjer det uten at vannets hastighet dobles.

[PUK]

Jo takk, det er alltid interessant å høre andres meninger. Men jeg har ett annet grunnsyn på forståelsen av akselerasjon og retardasjon.
Det viser seg tall blir det samme her som i fritt fall. Merkelig nok.
At bremselengden blir 4 ganger lenger ved å doble farten er ingen kraft men effekten av den doble tiden det tar å stoppe. 
Friksjonen på vei og akselerasjon i fritt fall går på kraft og tid.
Jeg legger ved en tabell jeg laget for noen år siden som viser tall fra fritt fall. Studer den nøye.  

[arne22]

Dett er "standad ingeniørfag". Her er en artikkel i Wikipedia som kanskje har "noe av starten på forklaring".

https://no.wikipedia.org/wiki/Peltonturbin

Men hvor stor kan egentlig farten være på vannstrålen inn på en peltonturbin? Har ikke funnet noe konkret talleksempel.

Man kunne jo måle den enten direkte eller indirekte, ved målinger og eventuelt regne ut.

Luft har jo den egenskap at den forandrer egenskaper fullstendig ved supersonisk hastighet, men tror ikke det er noe i veien for å la en vannstråle kjøre med supersonisk hastighet. (Man kutter jo stål vha vannstråle med høy hastihget.) 

Å regne på fallhøyde og akselerasjon for å finne hastigheten inn på turbinen tror jeg blir omtrent skivebom.

[Flin]

Dette her igjen? Kan du ikke bare gjøre et eksperiment? Naturen vil bevise at du tar feil. Vi har diskutert dette med deg flere ganger og forsøkt å forklare det, men du nekter å godta fakta. Derfor, det eneste du kan gjøre er å gjøre et forsøk. Sjekk hva som faktisk skjer. Du vil fort finne ut at denne teorien din er helt feil.

[PUK]

Flin skrev (14 timer siden):

Naturen vil bevise at du tar feil.

Jeg har allerede foretatt de eksperimentene som er nødvendig for å bevise jeg har rett. 🙂 
 ""Merk at den kinetiske energien aukar med kvadratet av snøggleiken. Dette betyr til dømes at om ein reiser dobbelt så fort, vil ein ha fire gonger så mykje kinetisk energi. Som følgje av dette vil ein bil som køyrer dobbelt så fort ha ei bremselengd som er fire gonger lengre for å stoppe""
Dette her, til og med på nynorsk, bestrider jeg ikke, bortsett fra den kinetiske energien som bare er doblet. Det er effekten av fartsøkningen  som slår ut her. . 
Kjører du inn i 4 tomtønner og den ene blir flatklemt så vil alle 4 bli flatklemt om du dobler farten på bilen.
Tønnenes motstand er lik uansett fart. Så går  det 1 sekund på den ene tønna vil du ha 2 sekunder til rådighet med dobbel fart og bilen stoppe ikke før alle 4 er flatklemt. I retardasjon er det kraft og tid som gjelder, og du kan glemme kraft og vei.
Forsto du dette? 🙂
At mine oppfatninger bryter med vitenskapens helligdommer beklager jeg, men jeg er ikke en sau, og skal derfor ikke villedes. 🙂 

Bilde nedenfor er i målestokk og viser forskjellen på fart og dobbel fart i akselerasjon og retardasjon.

Endret 18. desember 2022 av PUK

[geir__hk]

Ok, nå har jeg lest tråden 3 ganger - mulig jeg er trøtt elns. men jeg skjønner ikke hva dere krangler om.

Her er iallefall responsen min til spørsmålet som PUK først stilte: Det er en faktor som overhodet ikke har blitt nevnt - selv om faktoren som oftest kan sées bort fra i utregninger, noe jeg også tror bidrar til forvirring hvis man forsøker å studere for seg selv - og det er trykkforskjellen bak/foran turbinen.

Hvis man tar med trykkforskjellen i betraktning (altså drit i høydemeter, kun tenk trykk) så kan man dra en sammenlikning mellom dette systemet og elektrisk spenning, strøm og effekt. Forskjellen er at mengden gjennomsluppet vann ikke nødvendigvis er mye høyere ved dobbelt trykk.

[PUK]

geir__hk skrev (10 minutter siden):

Forskjellen er at mengden gjennomsluppet vann ikke nødvendigvis er mye høyere ved dobbelt trykk.

Jeg mener du har rett her, i alle fall får en ikke mer luft gjennom et og samme hull om en eksempelvis øker trykket fra 3 til 10 bar. Farten øker kraftig men antall luftmolekyler som går gjennom blir det samme. Og husk molekylene kolliderer ikke med hverandre, de har bare en magnetisk pol og frastøter hverandre. I et tenkt isolert kammer vile de stå helt stille og skyve på hverandre.
Vitenskapens tro som vist på bilde er den reneste galskap. De 2 andre bildene er bare for å få fart på hjernen. 🙂 

[TAC-2]

Morsomt når folk i forum mener de har rett og Einstein tok feil, spesielt når deres egen beregning er i tråd med det Einstein postulerte.

[PUK]

TAC-2 skrev (15 timer siden):

Morsomt når folk i forum mener de har rett og Einstein tok feil

Albert Einstein ga i 1905 en detaljert beskrivelse av brownske bevegelser. Etter den tid ble det allment akseptert at molekylene er i konstant bevegelse. I henhold til dagens lære er farten ca. 445 m/sek. i gjennomsnitt ved romtemperatur.

I fysikkboka står det at molekylenes translatoriske bevegelse er like sikker viten som at jorden er rund.

Etter personlige eksperimenter med fenomenet har jeg mistet troen på vitenskapen her. Dette på tross av at dette er en vesentlig del av fysikkens forståelse.

Jeg tror ikke at vibrerende og kolliderende molekyler er opphavet til trykk og varme etc. At kona til Einstein "blåkopierte" arbeidene til blant annet Boltzmann og Maxwell, og at disse utledninger siden ble verifiserte og godtatt som korrekte, beviser kun at regnestykkene var riktige ut fra troen på denne molekylteorien. Man har her regnet på noe som ikke eksisterer, selve grunnlaget for utledningen fantes ikke. 

Endret 18. desember 2022 av PUK

[arne22]

3 hours ago, geir__hk said:

Hvis man tar med trykkforskjellen i betraktning (altså drit i høydemeter, kun tenk trykk) så kan man dra en sammenlikning mellom dette systemet og elektrisk spenning, strøm og effekt. Forskjellen er at mengden gjennomsluppet vann ikke nødvendigvis er mye høyere ved dobbelt trykk.

Dette var en god pedagogisk måte å beskrive problemstillingen på.

Dette dreier seg jo om faget fluidmekanikk, og det forholder seg jo på ingen måte slik at hastigheten gjennom en dyse er en lineær funksjon.

https://ingfag.no/fysikk/9 Fluidmekanikk/Grunntekst.pdf

Derfor så blir alle beregninger basert på proporsjonalitet eller en lineær sammenheng helt uten mening.

Det som er litt mer kompisert i forbindelse med å regne ut hastigheter gjennom en dyse, det er at i forbindelse med elektriske kretser og Ohms lov, så har man med en type spenning å gjøre. I fluidmekanikken så har man to typer trykk å gjøre i forbindelse med utregning av hastigheten gjennom en dyse, statisk og dynamisk trykk, som til sammen utgjør "totaltrykket".

Når man kjenner hastighet/dynamisk trykk og statisk trykk samt arealet av røret inn på dysa, samt også arealet ut i fra dysa, samt noen detaljer rundt dysas utforming og gjennomstrømningsmediets egenskaper, så kan man regne ut utløpshastigheten ut i fra formler som ikke er lineære.

Dette dreier seg vel om fysikk for ingeniørutdanningen. I praksis aå er vel utregningen av gjennomstømningshastighet ut i fra dysen mer komplisert enn som så, men det man lærer som generelle prinsipper ifbm ingeniørutdanningen, det er jo en start på det hele. Innenfor olje og gass så driver man vel også med problemstillinger som er "i slekt".

Bernoullis ligning beskriver vel noe av de grunnprinsippene som gjelder for beregning av hastighet ut i fra en dyse, men i dette tilfellet, så er det vel sannsynligvis bare starten på en overslagsberegning. 

https://snl.no/Bernoulliligningen

Endret 18. desember 2022 av arne22