Zavlažování pozemku s minimálními náklady
Se začátkem letní chatové sezóny se mnoho lidí potýká s naléhavou otázkou zalévání svých pozemků s minimálními náklady z nejbližší řeky nebo jezera.
Autor: Feiling Alexander Vladimirovich
Se začátkem letní chatové sezóny se mnoho lidí potýká s naléhavou otázkou zalévání svých pozemků s minimálními náklady z nejbližší řeky nebo jezera.
Na konci loňského léta jsem narazil na článek: „Můžete čerpat vodu z řeky bez čerpadla! Archimédes to udělal. „Dobrý způsob, který nevyžaduje elektřinu.“
Ссылка на статью: https://pulse.mail.ru/article/kachat-vodu-iz-reki-mozhno-i-bez-nasosa-eto-sdelal-esche-arhimed-horoshij-sposob-ne-trebuyuschij-elektrichestva-4747607811075993301–7107741627561890124/?pulse_comment_id=6ef62a4b-1869–49a0-ac57–15b4ea5beefc.
Četl jsem to, ale ta varianta se mi nelíbila kvůli vysoké spotřebě energie na výrobu, včetně náročné výroby některých dílů. Jak říkával můj matematik ve škole: „Matematici jsou líní lidé, takže půjdeme jinou cestou.“ Tento výraz mi pevně utkvěl v hlavě. Začal jsem si vzpomínat na svůj školní kurz fyziky. Z nějakého důvodu jsem si okamžitě vzpomněl na lekci o tlaku vodního sloupce. Vzpomněl jsem si, jak jsem jako mladý muž získával benzín do otcovy motorky M-72 pomocí hadice a mých plic. Ale příklad je dobrý, protože ukazuje, jak když se vytvoří vakuum, kapalina následuje vzduch. Podobný příklad nastává při použití nejběžnějšího klystýru, kde zředěný vzduch stahuje kapalinu spolu s ním.
Také jako člověk, který má akvárium s rybami již mnoho let, mohu nabídnout další příklad: sběr nečistot ze dna akvária hadicí do kbelíku umístěného pod akváriem. Možná jste použili jinou zajímavou techniku, kdy vezmete skleněnou trubici a vložíte ji do nádoby s vodou. Horní otvor se poté těsně uzavře a trubice se svisle zvedne z nádoby s vodou. A vidíme, že voda zůstává téměř ve výšce vody v nádobě. O něco méně, aby vznikl podtlak ve vzduchu.
Tento příklad používají lidé, kteří extrahují elektrolyt z baterií. To znamená, že fyzika je skvělá věc. Po troše přemýšlení jsem asi přišel na to, jak na základě tlaku vodního sloupce a jeho hmoty v hadici udělat tichou variantu zásobování zahradou vodou s rozpočtem rovným ceně hadice. Rád bych to předložil k posouzení čtenářů.
Schéma je jednoduché: vezměte hadici dlouhou 20–40 metrů. Lepší delší s vnitřním průměrem 12-20 mm. Budete potřebovat dvě zátky k ucpání hadice nebo dva ventily, bezpečně připevněné ke koncům hadice, které zabrání vniknutí vzduchu do hadice bez otevření ventilu. Chtěl bych okamžitě poznamenat jeden vzor: čím větší je vnitřní průměr, tím delší by měla být hadice. Délku hadice s požadovaným vnitřním průměrem nechávám na vás, abyste si sami vybrali. Nedávno jsem v obchodě viděl 200 m dlouhou roli hadice za 3600 rublů. Pro zeleninovou zahradu nebude zbytečný ani jeden metr. Začal bych proces s ním. Dalším komponentem tohoto jednoduchého designu bude vidlice, která by po bezpečném „zapíchnutí“ do země na samotném břehu nádrže měla zůstat 2–3 m dlouhá nad zemí (mimochodem větev stromu blíže ke kmeni rostoucímu na samotném břehu nádrže postačí). A samozřejmě potřebujeme právě tu nádrž, ze které budeme „čerpat“ vodu.
Břeh a povrch země vzhledem k hladině nádrže by měly být v malé výšce a v ideálním případě by měly být ploché nebo snížené vzhledem ke břehu, ale je také možné s mírným pozvolným zvyšováním povrchu země směrem nahoru. Konec hadice samozřejmě musí být opatřen síťkou, kterou lze snadno připevnit přímo na ventil. Je to proto, aby se do hadice nedostaly nečistoty. Dále chci popsat závislost délky hadice na dalších faktorech, které ji ovlivňují.
Délka hadice se zvětšuje s výškou břehu nad vodní hladinou, výškou vidlice nad zemí, zvětšením průměru hadice a změnou vodorovnosti zemského povrchu směrem k jejímu nárůstu. A se všemi těmito proměnnými můžete dosáhnout nejlepšího výsledku.
Všichni víme, že k tomu, aby voda tekla samostatně, je potřeba výškový rozdíl z vyšší do nižší výšky. Z čeho vychází mé tvrzení, že při tomto provedení vám voda do zahrady přiteče sama?
2-3 metry vysoká vidlice na břehu vytvoří samotný výškový rozdíl pro nezávislý proud vody. souhlasíte? Otázkou je, jak zvednout vodu z nádrže do výšky 3-4 metrů do výšky vidle? Zde použijeme zákon o tlaku vodního sloupce: P= ρ *g*h, kde ρ je hustota kapaliny, h je výška sloupce kapaliny, g je gravitační zrychlení. Kde p = 1000 kg/m1000. m nebo = 9,8 g/m2. dm: g=XNUMX m/sXNUMX (metr/sekunda na druhou).
K provedení takové akce je nutné naplnit hadici vodou od kohoutku ke kohoutku, zcela eliminovat vzduchové bubliny. Udělejme nějaké výpočty. Máme: břeh vysoký 1 m od vodní hladiny + 3 m nad povrchem země. Hadice s 3m oštěpem a 197m na povrchu země. Pro snadnější výpočet vezmeme průměr hadice jako D vnitřní = 10 mm, hadice je naplněna vodou a z obou stran ucpaná. Hadici natáhneme po povrchu země (zahrady) a druhý konec přehodíme přes vidličku a ponoříme ji ne hluboko do vody, 30–40 cm, abychom ze dna nezvedli nečistoty.
Dále odstraníme zátky z obou konců hadice současně a. Kam bude voda téct, do jezírka nebo do zahrady.
Přejděme k výpočtům: tlak vodního sloupce v úseku hadice 4 m vysoké spouštěné do vody. Nejprve si spočítejme objem vody při tomto průměru a délce hadice 1 metr. Plocha průřezu hadice se rovná S = π * R2 (pi x čtverec poloměru). Pro náš případ: S = 3,14 x (0,005 x 0.005) = 0,000025 m3,14 x 0,0000785 = 1 m10. Objem 0,0000785 m vody v hadici o vnitřním průměru 1 mm se rovná: V = S x h = 0,0000785 m1 x 1000 m = 0,0000785 m1000. m; 0,0785 cu. m vody váží XNUMX kg; P = XNUMX krychlových. m x XNUMX kg = XNUMX kg/mXNUMX. m Hmotnost vody v hadici délky 1 m a průřez 10 mm se bude rovnat 0,0785 kg = 78,5 g (100 kilopascalů se rovná 1,019716 kilogramu na centimetr čtvereční). Počítal jsem: tlak vodního sloupce ve 4 metrech od vrcholu vidlice je přibližně rovný 400 g/cm3 a ve 300 metrech – asi XNUMX g/cmXNUMX.
Ale vypadá to, že to není to, co bude hrát hlavní roli. Vypočítejme hmotnost vody v hadici k horní části vidlice: v našem případě to bude 4m x 78,5g/m = 314g. Hmotnost vody v hadici z vidlice do zahrady je 200 m x 78,5 g/m = 15 700 g = 15,7 kg. Voda z každé strany vidlice bude fungovat jako čerpadlo a bude čerpat vodu z opačné strany spolu s ní. Jak si myslíte, že bude proveden odpor: voda ze strany nádrže nemůže vytékat z hadice, protože se za ní vytvoří podtlak, který ji nutí tahat vodu z hadice ležící na zahradě. Dle mého názoru je pravděpodobnější, že ze stejného důvodu bude voda ze zahrady táhnout za sebou vodu ze 4metrové hadice a ta pak bude tahat po vodě z vodojemu.
K mému komentáři k článku na odkazu: 2 lidé mě podpořili a 11 odpovědělo, že voda neporoste. Velmi často jsou však krátké komentáře uvedeny spíše na základě předpokladů než po jakékoli analýze.
Zahrada by měla přinášet radost a zdraví.
Moc rád bych tuto problematiku s někým probral a vyslechl si myšlenky lidí, kteří tomu chtějí porozumět. Pokud se někdo pokusí udělat podobný design, chci říct, že v žádném případě nemáte co ztratit, hadice je na zahradě vždy potřeba. Také mě prosím kontaktujte s případnými dotazy, určitě na ně odpovím. Mě samotné výsledky velmi zajímají a nyní je nejvíce „zahradnické“ období. Sám bohužel nemohu udělat podobný experiment kvůli pohybovým omezením – jsem handicapovaný člověk skupiny 2, ale jinak bych to určitě udělal a natočil.
Přihlášením k odběru budete mít možnost číst další články autora, které nejsou ve feedu a navíc budou motivovat autora k psaní budoucích článků.