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Drei Arten Wasserkraft; Physik


CC-BY-NC-SA 3.0

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vorder Milch zu den Wasserturbinenkommen welche Sorten es an Wasserturbinengibtman diesen bisschen einsortierenkann wollte ich erst einmal Bernoulli verallgemeinernBernoulliging ja darum dass sich ein Wasserpaketverfolgein einer stationärenStrömungentlangder Stromliniedas bisschen allgemeiner habenund dann kann man mit dem was da raus kommt netterweise tatsächlich drei Arten der Wasserkraftgewinnungunterscheiden?? der Formel dann daraus Punktwelche Energie im Wasser stecktwelche Energie man aus dem Wasser holen ?? ich gucke mir total abstrakt eine Turbine anHolzkisteirgendwas wird in dieser Kiste stattfindenwas stattfindetspäterdas hier so meine Turbine seinPunkt ich stelle mir vor es kommt Wasser reinwie oben?? das mal so ihr kommt Wasserreinund hier untenkommt Wasser raus aus der Turbinehier oben hätte ich gerneeinen Druck einseineQuerschnittsflächeA eins eineGeschwindigkeit?? V einseine Höhe H einsdass sie auf der Höhe H einsund hier unten als mit zwei den Druck B zweieine QuerschnittsflächeP zweieine GeschwindigkeitV zwei ?? das Ganze auf der Höhe ?? zweiich möchte mir überlegenwie vielEnergie welche Leistung genauer gesagt wie viel Energie pro Zeitwas ist die Leistung die die Turbine abführen kann welche Leistung wird die Turbinemeinem Wasser entnehmenvöllig allgemeiner Art und richten netterweise drei verschiedene Firmen sind sie gleich in Bernoulli?? drei verschiedene Thermekann aber drei Arten der Wasserkraftgewinnungunterscheidenwenn ich mir hier oben drin ein Paket an Wasser vorstelle jetzt eine gesunde Tablette sozusagendas soll mein Wasserpaketseinmit einergroßen Tiefe fürS einsdiese Abmessung hier will ich es einzelneneine Scheibe von Wassermit der Höhe S eins und der Querschnittsfläche A einssage okay dann kommt hier unten wohl analogwenn ich solche Scheiben rein stecke kommt und wohl auch irgendwelche Scheiben wieder rausdie soll die Höhees zwei haben die Schein untenPunkt nun überlegt man sich okay wie viel Energie geht reinund wie viel Energiegeht raus und das muss dann die Leistung seindie in der Turbine abgegeben wird erst maldie Energie vorher wenn ich sage das hierstecktdie EnergieE eins drinnen steckt die Energie in zwei Trainerndie Energie indiesem Wasserpaketals solcheswas wäre das die Energie als solches im Wasserpaket?? hätte ich gerne die potentielle Energie und die kinetische Energie des ?? müssen noch die Masse habendiese Pakete und soll den da oben entsprechenbei derselben Masse ähm ähm schreibe ich damals dranalso als potentielle Energie ähm AG mal H einsund als kinetische Energie ein halb ähm mal V einsQuadratdas erste oben und John natürlich analog im Magiemann hat zwei plus ein halb ähm allenfallsbei Quadratjetzt muss man vorsichtig den Druck ins Spiel bringen das war ja auch bei meiner offiziellen Herleitung von Bernoulliein Problem bekommt der Druck in Spieltiefeder Kräfteüberlege welche kräftig aufwenden mussund wenn ich die noch mit ins Spiel gebracht habe den Druck welche Arbeit wendet das Wasser aufvon der Kraft der dies aufwendetwelche Arbeitsfelderdas Wasser auf um dieses WasserpaketTurbine rein zu kriegenwelche Arbeit muss die Turbine aufwendenum dieses Wasserpaketdauern wieder rauszukriegendamit kommt der Druck plötzlich ins Spielnormales Nummer für diesesso ein Wasserpaketwas dadurch läuft was wäre die abgegebeneEnergiefür dieses eine Wasserpaketwie kann ich das jetzt ausrechnen welche Energiedieses Wasserpaket was der Rotwein jedoch wieder rausPunkt was das an die Turbine abgeben muss?? Fall Differenz von diesen beiden EnergienE einsminus E zweiwird diese Paket sehr hoch ist oder sehr schnell ist ?? überhaupt höher ist oder schneller ist als diese Pakete rundendann hat es Energie abgegeben zwangsläufig erweise potentielle energiekinetischeEnergie abgegebendiese Energiedifferenzist das Maßbanddie landet in der Turbine jetzt muss ich aber eben noch berücksichtigenwie schon gesagtdas Wasser passiert drüber gestapelt ist das Wasser drücktdieses Wasserpaketin die Turbine Reinmusterfür Arbeit aufwendenPunkt umgekehrt muss die Turbine dieses Wasser vergeht der unten wieder ausdrückenwie kriege ich diese Arbeit da oben aufgewendet wird vom Wasser und wieder unten aufgewendet wird von der Turbinedie mechanische Arbeit des Wasser ?? drüber leistetPunkt dieses Wasserpaketin die Turbine einzutretenKraft mal Wegdes okay S einsdas ist der Wegdie Kraft welche GrafikoberflächeP eins mal A einsS eins B einsA einsdas ist die mechanische Arbeitdie benötigt wird um dieses Paket in die Turbine rein zu kriegendas es ja was was ich gewinnen es ist in der Turbine drinoder muss unten entsprechend wieder Wasserpaketraus also minus S zweiT zweiA zweidamit habe ich dann den Druck berücksichtigtKomma ihr Wissen zusammenfassenund sich dass sie an PockenS einsdiese Höhe mal P eins A einskönnen Sie dasgeschickter schreibenS eins mal eins das für das Volumen werden die Höhe war die Querschnittsfläche schreibt auch ?? ?? Vgroß VWassers in Kongress sieben also oben und unten das ähm Volumendieses Produkt hier S eins mal A eins das ist das Volumengroß V und das ist natürlich schon wieder das Volumender sie das doch verdächtigähnlich auswie bei Bernoullidie Energie hier vorne Buchstabe I aus moralischerpotentielle energiekinetischeEnergiealso das macht ähm AG mal H einsplus ein halb ähm mal V eins Quadrat für E eins minus dasselbe für die zwei also immer Thema hat zweiminus Vorsicht minusein Klammer zuweiterhin minus ein halb ähm mal vor zwei QuadratP eins mal V zu aktivierenund hier kommtdie zweimalVabzuziehendas wäre dieEnergie überlege sich fast schon ein bisschen zusammengehensie vorneimmer prima H eins immer Themaalso das ist im alten H eins Minus hat zweiein halb ähm mal vor eins Quadratminus V zwei Quadrat hier ganz auch zusammenfassenplusE eins minus zweimal Vdiese Energie würde abgegeben worden sein??sind die S eins den Unterschied zu Bernoullivon letzter Woche was wäre der Unterschied zu Bernoulli was würden Sie bei Bernoulli rausbekommenhabenBernoulli hätte gesagt dass ihrpotentielle Energie kinetische Energie und dann noch den Druck dazu wäre konstantund wenn sie das ?? von hinten abziehen voneinanderwenn sie nur rausgekriegtbei Bernoulli Berlin zwangsläufig immer null das Ergebnises würde keine Energie abgegeben und keine Energie aufgenommendass wir nicht ganz im Sinne des Turbinenerfindersund Clubs wenn nur wenigwas geht hier schiefmit Bernoullials der Witz ist es eben keine stationäre Strömung in anderen außen sieht es stationär aus innen drin dreht sich die Turbinedas ist nicht stationärund deshalb geht's Bernoulli nicht in der Form mit Strömung entlang einer Stromliniein einer stationären Strömungdadurch ist es das ehrliches möglich dass hierkeine Leistung von null rauskommt sondern mehr als null rauskommtso das damiter selber ja was ?? gerne eine Leistung eine Energiedifferenzfür solche Wasserpaketeserwiesen langweilighätte das jetzt gerne als Leistung ausgedrücktder Mann auf die Leistung kommt Komma noch eineweitere Größedie Wassermenge und die heißt gerne Kurs sehr verwirrend ist bei gucken sie aus der Thermodynamikals Wärmemengein diesem Spiel ist es jetzt die Wassermengeund Wassermenge ist eine sehr ungeschickte BezeichnungBeistrich die Wassermengepro Zeit istpro Zeit ist damit gemeint wenn ihr von Wassermenge die Rede ist anders als bei Wärmemenge in der Thermodynamikdas soll wirklich heißen in Kubikmeternpro Sekundedie Wassermenge heißt dann je nach Funktionsabflussdurchflusszuflussje nachdem wo das Wasser jetzt ?? hin fließtund dies nicht anders als der Volumenstromwenn Sie so wollen V PunktKubikmeter pro Sekundewie viel Kubikmeter pro Sekunde fließendurch irgend ein Rohran irgendeiner Stelle oder durch eine gedachte Fläche?? auch jetzt nochetliche Wasser dadurch fließt um das umzurechnen auf Leistungbekommen Sie von dieserEnergiedifferenzfür ein Wasserpaketwie kommen Sie da jetzt auf Leistungwas muss ich tun??korrigiert das pro Zeit Energie pro Zeit ist die Leistungdas heißt ich bräuchte hier die Masse pro Zeit die Masse pro Zeithöhe pro Zeitoder Wirbelsäule kurzzeitig offensichtlich nicht viel Sinn Masse pro Zeit Masse pro Zeit jedoch Volumen pro Zeitvolumenpro Zeit okay das Hammer schon das ist der Volumenstromdie Masse pro Zeit das bisschenraffinierterdie Masse pro Zeitalso ähm Punktwas ist die Masse pro Zeitdas wird werdenVolumen pro Zeit mal die Dichteallein schon von den Einheitenpro Zeit sind Kubikmeter pro Sekunde die Dichte sind Kilogramm pro Kubikmeterzu sehen hat Kilogramm pro Sekundeder Massenstromist der Volumenstrommal die Dichteerforschtalso wenn ich die Leistung habe das hierbei die Energie für ein Wasserbad geht ?? die Leistung haben will Richter M Punkt M Punkt V Punkt PM Punkt schreibe ich kummerrotfür Frau Punkt schreibe ich Qund dann ist das fertig als die Leistungweitaus dazu schreiben das ist also die entnommene Leistungdie dem Wasser entnommene LeistungsrichtungKleistso was ist die Leistung die ich entnehmedas ähmmuss ich durch Masse pro Zeit ersetzen ?? Human Home AGmal wo maldiemal die Differenz der Höhendieses ähmdurch Masse pro Zeit ersetzen Puma Rohrein halb PumaOma die Differenz der Geschwindigkeitsquadratedieses V ersetzen durch Volumen pro Zeit als ich ihr die DifferenzderBrückemal das Volumen pro Zeit Punktjetzt kann ich gut insgesamt ausklammern natürlich ist die Leistung proportionalzum Volumen Strom eher komischalso berichte mal schwere Beschleunigerdifferenzerhöhenmuss ein Halbdichtemal Differenz der Geschwindigkeitsquadratebloß die Differenz derDrückesoll es aber drei Thermender Nummer eins der Nummer zweider Nummer dreidas sind die drei Arten der Wasserkraftgewinnungvon denen ich geredet habeman sieht jetzt wie man Energie aus dem Wasser rauskriegen kann auf drei verschiedene Artenerst mal durch Höhendifferenznicht gerade überraschenddas haben die Leute in Artikel schon gebautdieses hier vorn ist das was man im Wasserbad machtsie nutzen die Höhendifferenzausdas nächste hier GeschwindigkeitsdifferenzKomma schon mal gerechnet was passiertwenn ich ein Wasserstrahlbilderaus Wasser mit tausend hundert Meter Fallhöhe wie viel Energie steckt im ein Wasserstrahl drinich wandledie Energie dem Wasser steckt in Geschwindigkeitunddas steckt hier benutze die Geschwindigkeitdes Wassersdas wird insbesondere in den gleich Druckturbinenverwendet wie die so heißen die Nikon Druckdifferenz das Rennen die Überdruckturbinenjammerte gleich Druckturbinendie nutzen das ausGeschwindigkeitsdifferenzenund das hier ist schon sacht die Überdruck Turbine die das ja ausnutztDruckdifferenzausnutzt?? Klassifizierungwelchen Effekt nutzen die aus die Höheoder die Höhendifferenzsoll ich sagen die Geschwindigkeitsdifferenzoder die Druckdifferenzist ab sofort schon ein paar Namen hier gleich Druckturbinedas ist insbesondere die Eltern Turbinemehr zu sagen wie die Wirklichkeit aussieht Weltengleich Druck TurbineÜberdruck Turbine gibt es zwei verschiedene typische Sortenals es einmal Francisund einmalKaplandas es ?? die drei Klassikerwählten Francis und Kaplanwieder Dutzendeverschiedene SortenKomma dass für die drei großenwobei ich dazu sagen solltedieser Einteilung hiergleich Druck Turbine ÜberdruckturbineFrancis und Kaplan putzen auch Geschwindigkeitenaußer dass es keine so saubere Einteilungaber schon mal was grobesso das vorab und jetztguckt man eben mal genauer rein was passiert eigentlich in Sonderturbinewas passiert eigentlich in dieserListe hier tatsächlichdas E-Werk eine sehr abstrakte Beschreibungwie viel Leistung entnehmen könnte