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C'è un'enorme energia potenziale nelle cascate, tanto che sono alla base degli impianti idroelettrici. Una cascata può essere il risultato di una cascata o semplicemente di un ruscello che scorre verso il basso a causa dei cambiamenti nel rilievo. Gli impianti idroelettrici canalizzano questa energia potenziale costringendo l'acqua a muoversi attraverso immense ruote idrauliche collegate alle turbine di un generatore. L'energia risultante può essere calcolata in base all'altezza e al flusso d'acqua.
Passo 1
Raccogli i dati necessari. È necessario conoscere l'altezza della caduta netta e del flusso.
L'altezza di caduta netta è la distanza dall'origine della cascata alla ruota idraulica. Questo valore è normalmente distorto da deviazioni e giri del flusso e dal coefficiente di attrito. Queste distorsioni possono essere trascurate per ottenere un'altezza di caduta netta stimata. Di solito si misura in metri o piedi.
Il flusso è il volume di acqua che si muove sulla ruota idraulica per unità di tempo. Di solito è misurato in litri al secondo, metri cubi al secondo o piedi cubi al secondo.
Passo 2
Moltiplicare l'altezza di caduta netta in metri per il flusso in litri al secondo per 9,81, che è l'accelerazione di gravità, misurata in metri al secondo. Ciò si tradurrà in potenza idraulica in watt. Ad esempio, se l'altezza di caduta netta fosse di 20 metri con una portata di 25 litri al secondo, la potenza idraulica sarebbe 20 volte 25 volte 9,81 o 4,905 watt.
Se stai usando le misurazioni in piedi invece che in metri, la formula cambia leggermente per calcolare la conversione. In questo caso, moltiplicare l'altezza di caduta netta in piedi per il flusso in piedi cubi al secondo per il fattore di conversione di 84,6 per calcolare la potenza idraulica in watt.
Passaggio 3
Moltiplicare la potenza idraulica per l'indice di efficienza dell'unità, solitamente indicato come percentuale nelle specifiche. In questo esempio, se avessi un'efficienza del 60%, dividerebbe quel numero per 100 per convertirlo in decimale (0,6). Quindi, moltiplicare la potenza idraulica di 4.905 watt per il numero trovato per ottenere il risultato di 2.943 watt.