3-2
120512
ในเมื่อ
KE. = kinetic energy, N-m;
m
= mass, kg;
W
= weight, N
V =
ความเร็วของการไหล
, m/s
;
g =
อัตราเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก
,
m/s
2
2.1.3.
เฮดสถิตย์
(Static Head
หรือ
Elevation Head; Z)
เมื่อของเหลวอยู่ในที่สูงก็มีพลังงานศักย์
(Potential energy)
ในตัว พลังงานศักย์ต่อหนึ่งหน่วยน ้าหนัก
ของของเหลวถูกเรียกว่าเฮดสถิตย์ พลังงานศักย์
(Potential energy)
ของวัตถุที่ระดับ
Z
คือ
Z
W
P.E.
Z
W
P.E.
…………………. (3.3)
ในเมื่อ
P.E
. =
พลังงานศักย์
,
N-m
W =
น ้าหนัก
,
N
Z =
ระดับ
,
m
2.1.4.
เฮดรวม
(Total Head; H)
เฮดรวมของน ้า ณ จุดหนึ่งจุดใดก็คือพลังงานทั้งหมดต่อหนึ่งหน่วยน ้าหนักของน ้าและเท่ากับ
เฮดรวม
=
เฮดความดัน
+
เฮดความเร็ว
+
เฮดสถิตย์
H
=
Z
g
V
P
γ
2
2
…………………. (3.4)
2.1.5.
เฮดความฝืด
(Friction Head ; H
L
)
ในขณะที่ของเหลวไหลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง พลังงาน หรือ เฮดในการไหลส่วนหนึ่งจะสูญเสีย
ไป เนื่องมาจากความเสียดทานระหว่างของเหลวกับผนังท่อหรือ ทางไหลของน ้า และการเสียดสีกันเอง
ของอนุภาคของของเหลว พลังงานที่สูญเสียนี้ต่อหนึ่งหน่วยน ้าหนักของของเหลวถูกเรียกว่า เฮดความฝืด
ฉะนั้นเฮดความฝืดระหว่างต าแหน่งที่
1
และต าแหน่งที่
2
คือ
2
1
2
2
2
1
2
1
2
1
2
2
z
z
g
V
g
V
p
p
,
h
γ
γ
L
…………………. (3.
5)
2.1.6.
กังหันพลังน ้าที่โรงผลิตไฟฟ้า
อ่างกักเก็บน ้าเหนือเขื่อนของโรงไฟฟ้าพลังน ้าจะท าหน้าที่เก็บน ้าจ านวนมหาศาลไว้ในที่สูง ดังนั้น
น ้าในอ่างกักเก็บน ้าเหนือเขื่อนจึงมีพลังงานศักย์ที่สูงมาก ถ้าหากน ้าในอ่างกักเก็บน ้าเหนือเขื่อนนี้ถูกปล่อย
ลงสู่ระดับที่ต ่ากว่า ไหลผ่านท่อเหล็กซึ่งโดยปรกติจะมีขนาดใหญ่ ซึ่งมีชื่อเฉพาะว่า
“
Penstock
”
ถูกปล่อย
ให้ไหลผ่านกังหันน ้า พลังงานของน ้าบางส่วนก็จะถูกกังหันแปลงให้เป็นพลังงานกลที่ถูกส่งออกมาทาง
เพลาของกังหันน ้าที่น าไปขับเครื่องก าเนิดไฟฟ้าเพื่อแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าอีกทอดหนึ่ง ส าหรับน ้าที่ไหล
ออกมาจากกังหันนั้นตามทฤษฎีแล้วจะถือว่ามีความดันเท่ากับความดันของบรรยากาศ
