Berbec hidraulic

Un berbec hidraulic , pompa berbecului , fântâna de apă cu presiune inversă sau berbecul de apă este o pompă acționată de apă, care funcționează intermitent . Berbecul folosește efectul de creștere a presiunii sau efectul de presiune dinamică pentru a ridica o parte din apa care conduce pompa la un nivel superior. Este deosebit de potrivit pentru pomparea sarcinilor în apropierea râurilor cu un gradient suficient pentru funcționare.

O pompă Lambach îndeplinește același scop , dar spre deosebire de un berbec hidraulic, nu funcționează cu energia cinetică a apei, ci cu energia potențială . Nu se utilizează debitul , ci presiunea apei . Pompele Lambach nu mai sunt construite. Erau mult mai scumpe decât berbecii hidraulici.

Domenii de aplicare

Pentru agricultură, colibe montane și case de vacanță care sunt aproape de apa curgătoare, berbecii sunt adesea folosiți pentru alimentarea cu apă. În principal, acestea sunt proprietăți în zone îndepărtate care nu sunt nici conectate la alimentarea cu apă publică, nici la rețeaua electrică publică sau sunt utilizate temporar doar din alte motive.

Stâlpi hidraulici noi sunt folosiți în special în ajutoare pentru dezvoltare. De exemplu, există o aplicație de berbeci hidraulici în sud-estul Chinei pentru agricultura la scară mică, ca alternativă la pompele de motorină.

poveste

Berbecul hidraulic este automatizarea din 1772 de către motorul de pulsație inventat de John Whitehurst , atunci când este cauzat de închiderea unui robinet de turnul de apă, vibrația ridică o coloană de apă peste înălțimea afluxului. Prin deschiderea și închiderea repetată a robinetului, s-au ridicat cantități mai mari de apă. În 1796, francezul Joseph Michel Montgolfier a înlocuit robinetul motorului cu pulsație cu o supapă de închidere automată și a dezvoltat berbecul hidraulic împreună cu Aimé Argand . Numele ar trebui să provină și de la Montgolfier, deoarece el a scris în specificațiile sale de brevet că atunci când supapa se închide, apare o forță „ca și impactul unui berbec”.

Berbecul hidraulic este menționat pentru prima dată în evidența Académie des Sciences din 14 iulie 1797. „Cetățeanul” Montgolfier susținuse o prelegere intitulată Sur un moyen très simple d'élever l'eau des fleuves („Despre un mijloc foarte simplu de ridicare a apelor râurilor”). Brevetul francez pentru invenție a fost acordat în noiembrie 1797. Pentru Anglia, brevetul (numărul 2207) a fost acordat pe 13 decembrie 1797 pionierului mașinilor cu aburi Matthew Boulton , care a depus cererea în numele său pentru Montgolfier.

Primul berbec hidraulic din Germania a fost instalat de către omul de știință tehnic Joseph von Baader (1763-1835) la începutul secolului al XIX-lea pentru a furniza apă moșiei contelui Montgelas din Bogenhausen lângă München.

Primul brevet american a fost acordat lui J. Cerneau și SS Hallet în 1809. În Statele Unite , interesul pentru berbecii hidraulici a crescut brusc de la aproximativ 1840, când au fost acordate mai multe brevete și au început producția companiile locale .

Unul dintre primii producători din Elveția a fost Johann Georg Schlumpf , care a vândut primul berbec hidraulic în 1885. În 1923 a dezvoltat „autoventilația”. Aceasta s-a ocupat automat de umplerea regulată a pernei de aer, ceea ce a făcut posibilă funcționarea fără întreținere timp de decenii.

Interesul a scăzut abia după mijlocul secolului al XX-lea, când s-a răspândit utilizarea energiei electrice și, astfel, a pompelor electrice.

Compania elvețiană Schlumpf Innovations dezvoltă berbecul hidraulic autoventilat de Johann Georg Schlumpf încă din anii '90 . Între timp, pot fi atinse înălțimi de livrare de până la 500 m și viteze de livrare de până la 15.000 de litri pe zi. Acest lucru se realizează prin îmbunătățirea tehnologiei și sincronizării supapelor, precum și prin înfășurarea liniei de acționare cu betonarea ulterioară într-un bloc de beton compact, pentru a absorbi sarcinile de presiune ridicate, asemănătoare șocurilor.

Structura și descrierea funcțională

Un berbec hidraulic constă din următoarele elemente:

• O bazin de apă suficient de abundent ca recipient de stocare (la o înălțime mică),
• vană ,
• conducta de curgere a apei rezistentă la presiune înaltă și rigidă cu o supapă setată la capăt, formată din
  • supapa de șoc, care se oprește brusc la atingerea unui anumit debit și
  • supapa de presiune, care lasă pe scurt să scape puțină apă la presiune ridicată
• „camera de aer” ca vas de presiune tampon și
• ascensorul conectat (până la o înălțime mai mare).

Împreună, aceste componente formează un sistem pulsatoriu care, după o singură apăsare, continuă să funcționeze independent atâta timp cât există o alimentare cu apă suficientă. Deoarece sistemul are doar două părți mobile (supapă de șoc și supapă de presiune), producția poate fi rentabilă, întreținerea este simplă și unitatea este extrem de fiabilă, cu condiția ca supapele să nu fie murdare.

Dintr-un rezervor de stocare care este alimentat de un izvor sau un curent, apa curge printr-o linie de acționare care nu este prea scurtă și, în cea mai mare parte, iese la capăt prin supapa de șoc (pe berbec) ca apă pierdută în apă curgătoare.

Funcția supapei de șoc depinde de setarea decalajului supapei. Acest lucru este prezentat schematic în imaginea de mai jos. Supapa de șoc este menținută deschisă de un arc sau de o greutate. Dacă există un decalaj mare, apa poate curge fără a afecta supapa. Dacă diferența (mică) este setată corect, apar alte condiții (vezi și). Presiunea p1 și viteza de curgere v1 prevalează în apele din fața supapei. Din cauza decalajului îngust, totuși, apa din supapă curge cu o viteză mult mai mare v2 (legea continuității ). Conform legilor debitului ( Bernoulli ), se creează o presiune negativă p2 în supapă (aceasta depinde în mare măsură de viteza de curgere). Ca rezultat, supapa este închisă datorită forței rezultate din diferența de presiune p1-p2 față de forța greutății sau a arcului. În funcționare practică, supapa se deschide periodic, astfel încât de fiecare dată există o creștere foarte rapidă a debitului în supapă, cu consecința unei creșteri bruște a diferenței de presiune. În acest fel supapa se închide brusc.

Debitul de apă care curge în linia de acționare până în acest punct este blocat brusc. Masa de apă reacționează la aceasta cu o creștere enormă a presiunii, ceea ce duce la devierea fluxului (în direcția camerei de aer) și la deschiderea supapei de presiune (supapă de reținere).

Apa de antrenare curge în camera de aer și comprimă aerul până când contraspreția (cauzată de aerul comprimat) inversează direcția de curgere și astfel închide din nou supapa de presiune. Prin închiderea supapei de presiune, se inițiază o creștere negativă a presiunii, care se poate răspândi acum în rezervor.

Partea de înaltă presiune a apei rămase în camera de aer este presată în ascensor până când presiunea de greutate din ascensor și presiunea aerului comprimat (care scade datorită expansiunii) sunt egale. Apa din riser (apă transportată) este astfel ridicată puțin la fiecare ciclu de pompare în funcție de volumul furnizat, astfel încât să curgă în mod pulsatoriu la sfârșitul liniei (punctul de consum). În acest fel, pot fi generate presiuni de apă de până la 50 bari, care corespund înălțimilor de livrare de până la 500 m. Înălțimile tipice ale liniei de ape sunt între 30 cm și 5 m. Experimentele au arătat că raportul dintre lungimea capului și capul ar trebui să fie între 1: 3 și 1:12.

Durata ciclului (frecvența) pompei este determinată în special de durata accelerației apei de la deschiderea până la închiderea supapei de șoc și de perioada în care supapa de presiune este deschisă (a se vedea diagrama de mai jos). Tipice sunt de 0,5 până la 2 secunde pe ciclu. Fenomenele de vibrație descrise mai jos au loc în intervalul de milisecunde și nu au nicio influență asupra timpului ciclului. Atunci când supapa de șoc este deschisă (declanșând un nou ciclu), apa de sus se odihnește și numai presiunea gravitațională a apei acționează asupra supapei de șoc (în funcție de capul de ape de cap). Greutatea supapei sau arcul supapei sunt dimensionate astfel încât supapa să fie deschisă împotriva acestei presiuni. Deschiderea este declanșată de supratensiunea negativă menționată mai sus după închiderea supapei de presiune.

Sistemul este controlat automat de supapă și împarte un flux pas cu pas de apă (apă de cap) la presiune scăzută prin schimbarea periodică a deviațiilor de la o cantitate mai mică de apă transportată care este sub presiune ridicată și, de asemenea, se deplasează treptat (în sus). Ramul hidraulic reprezintă, prin urmare, un traductor de presiune .

Berbecul este, de asemenea, denumit pompă cu piston fără piston , deoarece apa care curge în camera de aer și frânează acolo capătă funcția de „piston” care împinge apa deja acolo în ascensor.

• 

  Apa curge prin conducta de antrenare (1) și iese la supapa de șoc (2) deschisă de greutate (4).

• 

  Supapa de șoc (2) se închide datorită presiunii apei, presiunea crescătoare deschide supapa de presiune (5), apa curge în camera de aer (6)

• 

  Contrapresiunea camerei de aer (6) închide supapa de presiune (5), apa din camera de aer este presată în conducta de ridicare (3)

Calculul supratensiunii și curba presiunii

Estimare cu ecuația Joukowsky

Ecuația Joukowsky este adesea utilizată pentru a estima creșterea presiunii în berbecul hidraulic . Acesta a fost creat pentru a identifica cazurile extreme care pun în pericol conductele atunci când o supapă se închide sau se deschide brusc.

Din motive de simplitate, se presupune că debitul (debitul volumic) și debitul prin supapă nu se schimbă în timpul procesului de închidere și își asumă valoarea zero numai după ce supapa s-a închis complet. Acest lucru este echivalent cu un timp de închidere a supapei = 0. Cu toate acestea, ecuația Joukowsky nu oferă un salt de presiune infinit de mare, deoarece compresibilitatea apei a fost luată în considerare la derivarea ecuației. ${\ displaystyle T_ {s}}$

Pentru derivarea ecuației Joukowsky și pentru explicații suplimentare, a se vedea și.

${\ displaystyle \ Delta p = \ rho \ cdot c \ cdot \ Delta v}$

prin care:

${\ displaystyle \ \ Delta p}$= Schimbarea presiunii în N / m², = densitatea în kg / m³ (apă: 1000 kg / m³), = viteza de propagare a undelor în m / s (apă: aprox. 1000 m / s) și = schimbarea vitezei m / s.
${\ displaystyle \ \ rho}$
${\ displaystyle \ c}$
${\ displaystyle \ \ Delta v}$

Șocul Joukowski este creșterea maximă posibilă a presiunii. Suprafața de presiune (frânarea vitezei de curgere la zero) se răspândește de la supapa de supratensiune cu viteza c și este „reflectată” la rezervor, adică presiunea din linie generează acum un flux în direcția rezervorului. Această undă de relaxare, care se deplasează și la viteza c, ajunge din nou la supapa de șoc după un anumit timp de funcționare și creează o presiune negativă acolo datorită inerției masei de apă. Prin urmare, timpul real de închidere a supapei are efect numai dacă creșterea presiunii negative ajunge la supapa de supratensiune înainte ca aceasta să se închidă complet și să slăbească presiunea acolo. ${\ displaystyle T_ {s}}$

Suma timpilor de tranzit de la supapa de șoc la rezervor și înapoi se numește timpul de reflexie T _{r al} undei de presiune.

${\ displaystyle T_ {r} = {\ dfrac {2 \ cdot L} {c}} \ \ \ mathrm {\ lbrack s \ rbrack}}$

${\ displaystyle \ L}$ = lungimea conductei [m]

De exemplu, dacă apa curge la 3 m / s printr-o conductă lungă de 5 m, timpul de reflexie este = 10 ms (milisecunde) și presiunea crește scurt la 30 bari cu un timp de închidere a supapei de = 10 ms  (o închidere chiar mai scurtă timpul nu mai are rezultatul creșterii presiunii). ${\ displaystyle T_ {r}}$${\ displaystyle T_ {s}}$

Există o aproximare cu ajutorul căreia influența timpului real de închidere asupra creșterii presiunii poate fi aproximativ estimată:

${\ displaystyle \ Delta p = c \ cdot \ rho \ cdot \ Delta v \ cdot {\ frac {T_ {r}} {T_ {s}}}}$

( ) ${\ displaystyle T_ {s}}$ ${\ displaystyle \ geq}$ ${\ displaystyle T_ {r}}$

prin care:

${\ displaystyle T_ {s}}$ timpul de închidere a valvei [s]

și

${\ displaystyle T_ {r}}$ timpul de reflexie [s]

este.

Estimarea creșterii presiunii care are loc efectiv folosind ecuația Joukowsky, ținând cont de timpul de închidere a supapei de supratensiune, dă valori prea mari. O determinare aproximativă a creșterii presiunii cu setul de impulsuri este mai oportună.

Estimarea cu legea impulsului

Spre deosebire de șocul Joukowsky, nu se presupune că viteza de curgere nu se schimbă până când supapa de șoc nu este complet închisă. Mai degrabă se utilizează ca bază masa de apă care trebuie frânată și reducerea vitezei (accelerație negativă) determinată de caracteristicile de închidere ale supapei.

${\ displaystyle F = m {\ frac {dv} {dt}} = \ rho LA {\ frac {dv} {dt}}}$

${\ displaystyle \ Delta p = \ rho L {\ frac {dv} {dt}}}$

m masa de apă curgătoare

F Forța pe secțiunea transversală a penstock-ului

O secțiune transversală a penstock-ului

L Lungimea penstock-ului

${\ displaystyle \ rho}$ Densitatea apei

${\ displaystyle {\ frac {dv} {dt}}}$ Reduceți viteza la închiderea supapei de șoc

(vezi și „Teoria coloanei rigide de apă” din și)

În exemplul dat mai sus (lungimea sticlei L = 5 m, un timp de închidere a supapei de = 10 ms și o viteză de curgere de = 3 m / s), presupunând o caracteristică liniară de închidere ( = 300 m / s ² ), o creșterea presiunii de 15 rezultate bar. Aceasta este o valoare mai realistă decât cea determinată cu ecuația Joukowsy, care se aplică indiferent de lungimea conductei de curse. ${\ displaystyle T_ {s}}$${\ displaystyle \ v}$${\ displaystyle {\ frac {dv} {dt}} = {\ frac {v} {T_ {s}}}}$

Pentru penstocks lungi, teorema impulsului oferă valori chiar mai mari decât ecuația Joukowsky, care oferă creșterea maximă posibilă a presiunii, deoarece compresibilitatea apei (coloana rigidă de apă) nu este luată în considerare. Ambele metode reprezintă doar estimări, neglijând diferiți factori de influență.Pentru un calcul mai precis, ar trebui utilizată „teoria coloanei elastice de apă” (vezi literatura citată).

Trebuie remarcat faptul că fluxul este oprit doar de creșterea presiunii în ceea ce privește direcția sa originală de curgere, ceea ce duce la o deviere în direcția camerei de aer. Debitul nu este întrerupt de aceasta și își păstrează aproximativ energia cinetică inerentă.

Propagarea presiunii

• 

  Propagarea presiunii

• 

  Răspândirea presiunii negative

După închiderea supapei de șoc (1), apa din fața supapei este încetinită la viteză zero în timp ce continuă să curgă în linia de acționare.

La prima vedere, acest lucru este de neînțeles. Se poate explica dacă se ia în considerare viteza redusă a debitului și compresibilitatea apei în comparație cu viteza de propagare a undelor mult mai mare. De exemplu, apa de la admisia apei de la începutul creșterii presiunii și care curge la 3 m / s se mișcă doar 15 mm de la supapa de șoc la rezervor în timpul rulării undei de presiune într-o conductă lungă de 5 m Domnișoară).

Frontul de presiune se deplasează cu viteza c în direcția rezervorului și, de asemenea, se extinde în direcția camerei de aer. Supapa de presiune este deschisă (2). Apa curge în camera de aer, prin care, pornind de la supapa de presiune, se răspândește un front de relaxare, care se deplasează și cu c în rezervor și în supapa de șoc. Apa, care este încă înainte de a curge în camera de aer, este accelerată de relaxarea celor două zone de presiune (pe partea orientată spre camera de aer) (3). Frontul de presiune orientat spre rezervor continuă să oprească apa. Relaxarea pe partea vasului de aer este astfel compensată prin compresie pe partea rezervorului. Ambele fronturi se deplasează spre rezervor cu c. Acest lucru înseamnă că o zonă de apă plată se mișcă cu c prin conducta de curse (4). Strict vorbind, apa se odihnește doar în mijlocul zonei, deoarece există o ieșire și un flux constant.

Când această zonă de presiune a ajuns în rezervor, are loc reflexia, adică apa nu mai curge în partea rezervorului, ci în afara zonei de presiune (5). Fronturile se deplasează unul către celălalt și zona de presiune se dizolvă. Apa continuă să curgă, condusă de presiunea profundă, cu o viteză descrescătoare în camera de aer (6) până când supapa de presiune începe să se închidă când presiunea este egalizată. Există un flux de retur din camera de aer către rezervor (7).

După ce supapa de presiune se închide brusc, se creează o zonă de presiune negativă în spatele supapei, ale cărei fronturi se extind din nou cu c (8). După ce un front a ajuns la supapa de șoc, acesta începe să se deschidă (9). Aerul este aspirat, astfel încât apa să se condenseze (să scadă în volum) și să preia presiunea atmosferică (aerul echilibrează volumul). Acest lucru este echivalent cu un flux de apă în zona de presiune negativă, combinat cu o deplasare frontală care are loc la viteza c (10). Debitul are loc în vecinătatea frontului de presiune negativă, în timp ce apa este deja în repaus în zona spre supapa de șoc.

Ca și în cazul propagării presiunii, o zonă de apă liniștită (presiune negativă) se deplasează acum prin linia cursei de viteză la viteza c, deoarece intrarea pe partea supapei de șoc este opusă unei ieșiri cu c pe partea rezervorului.

După ce zona de presiune negativă a ajuns la rezervor, aceasta se reflectă. Acum există un flux pe ambele fronturi ale zonei, ceea ce duce la dispariția zonei de presiune negativă (11). Apa acum calmă este accelerată de presiunea profundă și iese la supapa de șoc deschisă până când se închide din nou (12).

Curba de presiune

Se cunosc doar câteva studii metrologice asupra berbecului hidraulic. Următoarea descriere se bazează pe publicație.

Diagrama opusă se bazează pe această discuție. Sunt prezentate procese caracteristice, eliminându-se vibrațiile suprapuse (cu frecvență mai mare). În document, aceste pulsații suplimentare sunt urmărite înapoi la elasticitățile conductelor și la reflexiile undei de presiune la rezervor, fără nicio analiză suplimentară.

Val de presiune (1) are loc după ventilul de expansiune se închide. Supapa de presiune se deschide foarte repede și ajunge la poziția sa finală (2), unde se oprește brusc. Apa care curge în camera de aer suferă o schimbare bruscă a rezistenței prin supapă, astfel încât apare o supratensiune secundară. Datorită inerției masei curgătoare, apa care curge mai departe în rezervorul de aer creează pentru scurt timp o presiune negativă (3) în apele fără a deschide supapa de șoc. Acest lucru este important pentru utilizarea continuă a berbecului, deoarece presiunea negativă atrage aerul exterior printr-o supapă sniffer sau o gaură mică. Bulele se ridică în sus, ceea ce înseamnă că alimentarea cu aer din camera de aer este reumplută cu fiecare creștere de presiune. Când supapa de presiune este deschisă, apare o oscilație de presiune (4) ca contramutare. Apa curge mai departe în cazan, acționată de gradientul liniei de acționare. Presiunea acum scăzută a apei în ape nu este cauzată (creșterea presiunii servește doar la deschiderea rapidă a supapei de presiune și, prin urmare, nu reprezintă o măsură a capului de livrare realizabil). Mai degrabă, energia cinetică a apei curgătoare (care este oprită în camera de aer) este cea care creează presiunea asupra apei din camera de aer și, astfel, asigură umplerea acesteia. Forța F _W (sau presiunea F _W / A _W ) pe secțiunea transversală a supapei A _W și deci pe apa din rezervorul de aer este aproximativ calculată conform ecuației de mai sus:

${\ displaystyle F_ {W} = m {\ frac {dv_ {W}} {dt}} = \ rho LA {\ frac {dv_ {W}} {dt}}}$

${\ displaystyle \ Delta p_ {W} = \ rho L {\ frac {A} {A_ {W}}} {\ frac {dv_ {W}} {dt}}}$

F _W Forța pe secțiunea transversală a supapei supapei de presiune

${\ displaystyle \ Delta p_ {W}}$ Presiunea asupra supapei de presiune

${\ displaystyle A_ {W}}$ Zona secțiunii transversale a supapei de presiune

${\ displaystyle v_ {W}}$ Viteza de intrare în camera de aer

${\ displaystyle {\ frac {dv_ {W}} {dt}}}$ Scadeți viteza atunci când curgeți în camera de aer

De exemplu, pentru L = 5 m, A = A _W (secțiunea transversală a liniei corespunzătoare secțiunii transversale a supapei), = 3 m / s (viteza inițială pentru intrarea vasului de aer), timpul de intrare 0,1 s (supapa de presiune deschisă ) și în consecință = 30 m / s ² (Presupunând liniaritatea) o valoare de = 1,5 bar. Prin urmare, capul maxim de livrare realizabil este de 15 m. Timpul de intrare depinde, printre altele, de volumul de aer și de presiunea (presiunea de adâncime a conductei ascendente) din camera de aer. ${\ displaystyle v_ {W}}$${\ displaystyle {\ frac {dv_ {W}} {dt}}}$${\ displaystyle \ Delta p_ {W}}$

La (5) supapa de presiune începe să se închidă datorită contrapresiunii prezentă acum în camera de aer, cu un flux de retur din camera de aer în direcția rezervorului de apă. Acest debit de retur este întrerupt brusc când supapa este complet închisă, astfel încât apare o presiune negativă (6) deoarece apa tinde să curgă mai departe în direcția rezervorului din cauza inerției sale și este împiedicată să facă acest lucru de către supapele închise. Presiunea negativă declanșează deschiderea supapei de șoc. Deschiderea efectivă are loc prin forța arcului sau greutatea supapei. Apa principală curge prin supapă cu o viteză crescândă. Când supapa ajunge la poziția sa finală (7) (complet deschisă), există o scurtă creștere a presiunii în același mod ca și la creșterea secundară a presiunii (2) la supapa de presiune. După ce apele de la supapă au atins o viteză care are ca rezultat o diferență suficientă de presiune pe supapă, supapa de șoc (8) se închide și începe un nou ciclu.

Aplicații speciale

Cu ajutorul unei conexiuni în serie a mai multor berbeci, se pot realiza și înălțimi mari de livrare. Cu toate acestea, cantitatea de apă pompată scade cu fiecare etapă, deoarece doar aproximativ 10% din apa care curge este pompată.

Prin utilizarea așa-numitelor „berbeci de apă sălbatică”, pot fi utilizate și diferite tipuri de apă pentru antrenarea berbecului și pentru pomparea apei. De exemplu, berbecul poate fi acționat cu apă de suprafață, în timp ce apa potabilă care trebuie pompată dintr-o fântână este separată de ape de sus printr-o membrană elastică. Creșterile de presiune ale apei de cap acționează un fel de pompă cu membrană atașată .

Există un anumit grad de comparabilitate cu pompa Lambach , în care totuși nu energia cinetică a apei, ci energia potențială (presiunea apei) determină pomparea apei. Aici există și opțiunea de a separa apa pentru propulsie de apa pompată, astfel încât, de exemplu, apa de calitate inferioară să poată fi folosită și ca apă de antrenare.

Probleme operaționale tipice

Probleme tipice de funcționare sunt aerul în linia de derivare, blocarea alimentării cu apă sau a supapelor sau înghețarea în timpul iernii.

Prea puțin aer în camera de aer poate fi evitat folosind o supapă de aer mică (alezaj de 1-2 mm) sau o supapă sniffer chiar în fața supapei de reținere (supapă de presiune). La fiecare cursă, se aspiră puțin aer și se împinge în cazan.

Zgomot puternic

O altă problemă este emisiile de zgomot considerabile cauzate de creșterile de presiune, care necesită măsuri de protecție împotriva zgomotului în zonele rezidențiale sau naturale. Părțile structurii expuse la impact sunt realizate în mare parte în întregime din metal datorită forțelor care apar, ceea ce înseamnă că zgomotul de impact este transmis și liniei de acționare și ascensorului. Ca o contramăsură, se utilizează instalarea bucăților (scurte) de țeavă de plastic la sau lângă capetele țevii care merg de la berbec. În acest fel, propagarea zgomotului prin conducte este redusă semnificativ. Alte opțiuni sunt protecția clasică împotriva zgomotului, cum ar fi acoperirea cu izolare fonică și - mai ales în spațiile de locuit - instalarea subterană.

Berbec hidraulic ca model alternativ pentru fiziologia cardiacă

În termeni mai simpli, aceasta este , de obicei , a învățat că inima acționează ca o pompă și conduce circulația sângelui . Acest model neglijează observația că fluxul sanguin în timpul dezvoltării embriologice începe înainte de dezvoltarea inimii și intră în conflict cu observațiile din terapia intensivă cardiacă, care ia în considerare din ce în ce mai mult rolul activ al periferiei circulației fluxului sanguin cu rezultate reușite în tratamentul inimii. eșecul de a veni. Prin urmare, cardiologul și medicul de terapie intensivă american Branko Furst întreabă dacă modelul hidraulic nu descrie funcția cardiacă în sistemul circulator mai bine decât modelul pompei convenționale.

Comparație cu circuitul electric

Ramul hidraulic are, de asemenea, un analog electric care este utilizat mult mai frecvent: convertorul step-up , care poate genera vârfuri de tensiune considerabil mai mari în impulsuri de la o tensiune continuă DC . Următoarele corespund:

• Inductanța L = masa inertă a apei din rezervor
• curent electric în inductanță = curentul apei din canal
• Comutator S = supapă de șoc
• Redresor D = supapă de presiune
• Condensator C = vas aerian
• Tensiunea U _E și U _A = diferențele de înălțime ale diferitelor niveluri de apă

Locații

Vezi lista berbecilor hidraulici

Vezi si

• Fântână arteziană
• Fântâna Heron
• Arta apei
• Pompa cu jet de apă

literatură

• Christian Mähr : Berbecul hidraulic din: Invenții uitate. De ce motorul sifon nu mai funcționează? Ediție nouă, Dumont, Köln 2005 (prima ediție 2002), ISBN 978-3-8321-7744-7 , pp. 65-80 (tot în Weltbild 2005 sub denumirea de ISBN 978-3-8289-5398-7 ).

Link-uri web

• Video: Ram hidraulic (franceză)
• hydraulische-widder.de Informații despre modul de acțiune și istoria berbecului hidraulic, precum și Muzeul Widder cu o colecție de berbeci diferiți.
• hydraulischer-widder.ch Informații despre berbecii hidraulici moderni
  • Istoria berbecului hidraulic
  • Calculul performanței online
• Ueli Gutknecht: Cum pompează apa apa (PDF)
• Turnul de apă Tauchersreuth (sistem istoric de alimentare cu apă cu berbec hidraulic)
• turneralp: cum se face un cilindru hidraulic youtube.com, 3 martie 2015, video (4:51) - Producția DIY a unui berbec

Dovezi individuale

1. ↑ Hydropower for China ( Memento din 27 septembrie 2015 în Arhiva Internet ) www.atmosfair.de, nedatat, accesat ultima dată pe 2 mai 2017.
2. ^ Mathias Döring 2500 de ani de energie din apă , comunicări de la Catedra de inginerie hidraulică și gestionarea apei de la Universitatea RWTH Aachen, numărul 167, Shaker Verlag, Aachen, 2013
3. ↑ Schlumpf Innovations: Berbec compact. Adus la 1 martie 2015 . 
4. ↑ O EVALUARE A IMPACTULUI SUPAPEI DE IMPULS PE PERFORMANȚA UNEI RAM HIDRAULICE (de Dumisani Siwinda) | Pompa | Inginerie Mecanică. Accesat la 17 februarie 2018 . 
5. ↑ Johann Albert Eytelwein: Comentarii cu privire la efectul și utilizarea avantajoasă a berbecului (Bélier hydraulique): împreună cu o serie de experimente cu aranjamente diferite ale acestei noi mașini de ridicat apa . Realschulbuchh., 1805 ( previzualizare limitată în căutarea de carte Google). 
6. ↑ DEPATISnet | Document DE000000842450B. (PDF) Adus pe 2 februarie 2018 .  Prudență! Cu informațiile DEPATISnet, un mesaj de eroare apare adesea prima dată când se face clic pe acesta. A doua oară funcționează linkul.
7. ^ Lang, Stache: Hidraulica sistemelor de țevi . Ed.: Institutul de Hidromecanică Karlsruhe. S. 95 ( uni-karlsruhe.de [PDF]). 
8. ↑ KSB (ed.): Creșterea presiunii . ( ksb.com [PDF]). 
9. ↑ G. Wossog: Manual de construcție a conductelor . bandă 2 . Vulkan-Verlag, Essen 2003, ISBN 3-8027-2723-1 . 
10. ^ Jürgen Giesecke, Stephan Heimerl, Emil Mosonyi: Centrale hidroelectrice: planificare, construcție și exploatare . Springer-Verlag, 2014, ISBN 978-3-642-53871-1 ( previzualizare limitată în căutarea cărților Google). 
11. ↑ Gerhard Bollrich: Hidromecanică tehnică 1: Fundamente . Beuth Verlag, 2013, ISBN 978-3-410-23481-4 ( previzualizare limitată în căutarea cărților Google). 
12. ↑ WALLACE M. LANSFORD, WARREN G. DUGAN: UN STUDIU ANALITIC ȘI EXPERIMENTAL AL RAMULUI HIDRAULIC . Ed.: UNIVERSITATEA DIN ILLINOIS. 21 ianuarie 1941. 
13. ↑ SB Watt: MANUAL DE INFORMAȚII PRIVIND RAMUL HIDRAULIC AUTOMAT PENTRU POMPAREA APEI . Ed.: Grupul de dezvoltare tehnologică intermediară Unitatea de dezvoltare a apei, Colegiul Național de Inginerie Agricolă, Silsoe, Bedford, MK45 4DT, Marea Britanie 10 ianuarie 1974 ( ircwash.org [PDF]). 
14. ↑ C. Verspuy, AS Tijsseling: Analiza hidraulică a berbecului . Ed.: Universitatea de Tehnologie Delft. ( mar.nl [PDF]). 
15. ↑ W SOBIESKI, D Grygo, S LIPINSKI: Măsurarea și analiza ciocanului de apă în pompa de berbec . În: Academia indiană de științe (ed.): Sadhana . Vol. 41, nr. 11 ( ias.ac.in [PDF]). 
16. ↑ Branko Furst: The Heart: Pressure-Propulsion Pump or Organ of Impedance Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia 2015; 29 (6): 1688-1701. PMID 26026358 , text integral
17. ^ Branko Furst: Inima și circulația: un model integrativ . Springer, New York 2013. ISBN 978-1-4471-5276-7 . Pp. 145, 147–153, 186, 218. (PDF consultați: http://medfac.tbzmed.ac.ir/uploads/3/CMS/user/file/10/library/books/heart%20circulation.pdf )
18. ↑ Markus Meier: Berbecul hidraulic . În: Tehnician în electronică . Nu. 6 ( bioconsult.ch [PDF]). 
19. ↑ J. Roth-Stielow: convertor electronic step-up și berbec hidraulic . În: Universitatea din Stuttgart, Institutul pentru Electronică de Putere (Ed.): Stagiu de bază . 11 octombrie 2006 ( http://www.uni-stuttgart.de/ilr/daten/gp/V031_WS0607_061011_doppel.pdf ( Memento din 5 februarie 2007 în Arhiva Internet ) ).