vattenturbin studentuppgift 1952

Uppgiften: "en vattenturbin är placerad i ett vattenfall 10m under den övre vattenyta. genom turbinen strömmar 150 kubikmeter vatten per minut. sedan vattnet lämnar turbinen, har den en genomsnittlig hastighet 2m/sek. hur många hästkrafter kan as ut från turbinen, om energiförlusterna inom turbinen uppskattas till 10%. man får bortse från vattnets hastighet vid den övre vattenytan"

vi fick att det går ut 149700 kg vatten per minut (gjorde om 150kubikmeter) som blir till 2495 kg/sekund (149700/60)

om man tar höjd som sträcka så kan man räkna hastighet (10/2 =5sek) dvs. det tar 5 sekunder för vatten att "ramla" 10 m

kan man sedan använda massan (2495kg) och stoppa allt i en lägesenergiformel och beräkna effekt med hjälp av den och tiden på 5 sekunder??

är vi helt ute å cyklar??

Det som sker är att vatten först är i vila, men har lägesenergi, som sedan omvandlas till kinetisk energi när vattnet faller ned. Vid turbinen kommer en del av denna kinetiska energi att tas ut och vattnet har kvar tillräckligt med kinetisk energi för att fortsätta sitt fall ifrån den punkten med 2 m/s.

Det du vill veta är alltså skillnaden i kinetisk energi precis före och precis efter turbinen.

Varför 149700 kg, densiteten på vatten är 1000kg/m^3 (temperaturberoende är här försumbar och man vet inte temp).

Övrigt håller jag med bjornebarn, räkna lägesenergin som omvandlas till och skall vara lika med turbinenergin + förluster(verkningsgrad) + kvarvarande rörelseenergi.

Förluster innom turbinen är då all uppvärmning av omgivning samt uppvärmning av vattnet som kommer ut.

Jag hade nog räknat det som potentiell energi per tid för 10 m minus kinetisk per tid för massan som ska "accelereras upp" för att så att säga komma bort.

mgh/s och mv^2/2/s
Men det gäller att hålla tungan rätt i munn, jag kan riktigt se den stackars studenten sitta och svettas men sin sticka och alla knöliga omvandlingar. Och så de sabla 10 % ska man ta de på slutresultatet eller redan på första uträkningen. Slutresultatet känns bäst men det känns inte alls självklart.