Течёт ручей, бежит ручей...

[Александрович]

ratay в сообщении #984116 писал(а):

Отобрали энергию - уменьшили расход.

До микрокогэс расход был 100 литров в секунду, после неё должен быть меньше? Куда ушла лишняя вода? Претензии соседей снизу не принимаются.

-- Вс мар 01, 2015 19:11:35 --

Denis Russkih в сообщении #984118 писал(а):

А давайте рассмотрим вот такую картинку:



Дно искусственного "ручья" полностью горизонтально (без уклона). Сколько воды за минуту втекает — столько же и вытекает (т.е. скорость течения постоянна).

Продолжаем удлинять эту конструкцию, увеличивая длину "русла" и добавляя дополнительные водяные колёса... Что будет дальше?

Каждое следующее колесо будет вращаться чуть медленнее предыдущего, пока скорость вращения не сделается нулевой? :)

Отбор энергии у ручья на лицо, а измеряющий снизу никак это не способен определить.

[Александрович]

Давайте задачу поставим иначе. Положим что я прихватизировал русло ручейка длиной 1 км с перепадом высоты в 1 м. Я умею измерять скорость потока воды моего ручья на входе и на выходе. Некто построил микрогэс на моей собствености. Смогу ли я обнаружить такого вора? Или сотню таких воров?

[Xey]

В ручье энергия воды тратится на преодоление сопротивления русла.
Опустив колесо в ручей , мы еще больше увеличим сопротивление. Скорость потока у колеса снизится. Перед колесом поднимется уровень и поэтому сопротивление русла в этом месте уменьшится. Энергия , которая терялась на трение о русло будет передаваться колесу.

Если поставить плотину и организовать водопад, то на трение о русло будет тратиться мало энергии. Она будет выделяться в виде тепла в месте падения водопада. Если поставим в этом месте колесо, то оно снимет часть энергии и в виде тепла потеряется меньше.

Короче, $mgh$ выделяется в виде тепла при трении о русло, в виде тепла при падении падении водопада или в виде вращения колеса.

[Александрович]

Xey в сообщении #984168 писал(а):

Если...

А если, не если? Вы как-то пытаетесь решить не ту задачу, которая поставлена, а ту, которую вы умеете решать.

[Xey]

Все что могут сделать воры, это поднять уровень воды на вашем участке и тем самым уменьшить его сопротивление , а значит потери энергии на трение о русло. На плотине в конце участка они могут поставить колесо и снять с него ровно ту энергию , которую удастся сэкономить во время протекания воды по вашему участку (за счёт подьема уровня).

[Александрович]

Xey в сообщении #984182 писал(а):

На плотине...

Да нет в моей постановки задачи никакой плотины.

[ex-math]

Xey в сообщении #984168 писал(а):

Опустив колесо в ручей , мы еще больше увеличим сопротивление. Скорость потока у колеса снизится. Перед колесом поднимется уровень и поэтому сопротивление русла в этом месте уменьшится. Энергия , которая терялась на трение о русло будет передаваться колесу.

Колеса в роли микроплотин.

[Xey]

Александрович в сообщении #984177 писал(а):

Xey в сообщении #984168 писал(а):

Если...

А если, не если? Вы как-то пытаетесь решить не ту задачу, которая поставлена, а ту, которую вы умеете решать.

Повторю для вас ещё раз. Перед колесом уровень воды повышается, поэтому сопротивление русла уменьшается. На трение тратится меньше энергии, и именно эту сэкономленную энергию можно снять с колеса.
Отсюда можно получить ответы на все ваши заданные и ещё не заданные вопросы.

[Denis Russkih]

ex-math в сообщении #984188 писал(а):

Колеса в роли микроплотин.

Xey в сообщении #984189 писал(а):

Перед колесом уровень воды повышается, поэтому сопротивление русла уменьшается. На трение тратится меньше энергии, и именно эту сэкономленную энергию можно снять с колеса.

Хм, уровень воды возле колеса повышается — значит, наползающая сзади вода вынуждена забираться "в горку". В чём выигрыш, ведь на подъём воды тратится энергия?

[Александрович]

Xey в сообщении #984189 писал(а):

вы умеете решать.
Повторю для вас ещё раз. Перед колесом уровень воды повышается,

Надо же! Мало того что колесо потребляет кинетическую энергию воды, так оно ещё и увеличивает потенциальную энергию воды в виде повышения уровня воды перед собой. По вашему не у меня украли, а я ещё должен остался.

[rustot]

реальный поток, с наклонным руслом фиксированного сечения и постоянной скоростью. энергия перепада высот постоянно расходуется на потери. мини гэс изменяет параметры потока на некотором расстоянии до и после себя, но значительно выше и значительно ниже по течению ничего не изменяется - значит вся энергия доставшаяся турбине в итоге отобрана от потерь

идельный поток с наклонным руслом без потерь и постоянным ростом скорости или с горизонтальным руслом без потерь и постоянной скоростью потока. в обоих случаях мини гэс меняет параметры потока на всем бесконечном протяжении до и после себя. причем если поток идеализированно бесконечный то энергия в итоге берется "из ниоткуда". пока вы не введете начальный источник энергии поддерживающий поток или не закольцуете его - получите вечный двигатель

Александрович в сообщении #984199 писал(а):

Надо же! Мало того что колесо потребляет кинетическую энергию воды, так оно ещё и увеличивает потенциальную энергию воды в виде повышения уровня воды перед собой.

вы просто делаете интуитивное и неверное предположения что энергию гэс отбирает у потока ПОСЛЕ себя, отбирая энергию только у непосредственно проходящей черз лопатки воды. тогда как она отбирает его у потока выше по течению. увеличивая высоту потока перед собой ПРИ ТОМ ЖЕ РАСХОДЕ гэс неизбежно уменьшает его кинетическую энергию. в идеализированном случае потока без потерь это в итоге повысит уровень воды на самом истоке и заставит мальчика с ведром поднимать воду на бОльшую высоту. в неидеализированном случае это уменьшив скорость потока снизит потери на трение

поставив плотину вы можете озаботиться тем чтобы сформировать выходящий из нее поток ровной той же конфигурации каким он был в этом месте до постройки плотины, абсолютно той же скорости в том же русле. и при этом получать энергию. так у какой части потока она была отобрана, выше или ниже по течению?

[amon]

Александрович в сообщении #984165 писал(а):

Давайте задачу поставим иначе.

А давайте не ручей, а трубу с водой рассматривать, так проще. Эта труба соединяет два бассейна с перепадом высот $h$. Эта гидродинамическая задача решается, но нам, надеюсь, решение не понадобится. Пусть вода течет с некоторой средней по сечению скоростью $v$. Тогда, казалось бы, максимальная теоретическая мощность, которую я могу снять с трубы будет $mgh=\rho v Sgh$. Если я засуну в трубу генератор энергии, то скорость потока упадет (для трубы это ведь очевидно), и, казалось бы, я такую, и даже близкую к ней мощность, никогда не сниму. Тем не менее, если я вставлю генератор там, где труба открывается в нижний бассейн, то диаметр входного и выходного потока будут разные, и можно почти остановить поток при том же расходе воды. Теперь я хочу-таки впендюрить генератор внутрь трубы, поскольку я вспомнил, что есть трение, о котором упомянул Xey. Сила трения (вязкость) нелинейно зависит от скорости, и, скажем, на участке трубы длиной $l$ жидкость разгоняется до скорости $v$, и дальше скорость не меняется. Тогда я разобью мою трубу на куски длиной $l$ и сделаю каждый кусок переменного сечения (широкий в начале и узкий в конце), наставлю генераторов и получу существенно больше энергии чем $\rho v Sgh$. Откуда она взялась? Мы ее, как сказал Xey, отобрали у силы трения (если бы трения не было, то скорость на нижнем конце была бы гораздо больше $v$). Теперь трубу можно убирать, и сказать,что у бабочек (в ручье) тоже самое, только ручей "диаметр трубы" меняет автоматически. Так что если длина участка, на котором воруют воду, больше критического $l$, то только аэрофотосъемка ширины русла поможет. По-моему, так.

[aa_dav]

Александрович в сообщении #984199 писал(а):

Надо же! Мало того что колесо потребляет кинетическую энергию воды, так оно ещё и увеличивает потенциальную энергию воды в виде повышения уровня воды перед собой.

При заданных условиях, что поток одинаков, конечно. А как же иначе? Притекающее сверху, но не могущее протечь, превращает свою кинетическую энергию потока в потенциальную энергию столба подпёртой жидкости.
А вам собственно что непонятно до сих пор?

[Xey]

По процессу повышения уровня (накопления воды) перед колесом в принципе можно засечь, момент установки колеса на вашем участке.
Для этого надо определить, что в течении некоторого времени втекало воды на участок больше , чем вытекало с него.

[Astronaft]

aa_dav в сообщении #984208 писал(а):

Притекающее сверху...

В этом- то и дело: сверху постоянно прибывает кинетическая энергия, и поэтому нет смысла замыкать систему на кусочке ручья, сравнивая потребление энергии. Это все равно что, решая задачу, самому себе ставить препятствия.