Вопрос про гидроэлектростанциям

User avatar
vm__
Уже с Приветом
Posts: 11756
Joined: 10 Feb 2005 16:08
Location: CMH

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by vm__ »

Hamster wrote:... По порядку величины, знаменитая ДнепроГЭС снимает 1500 мегаватт с 1500 куб.м/с воды, то есть один ватт с грамма в секунду, то есть температура понижается на 0.2 градуса.
Про порядки величины - а не слабО кому-то посчитать, насколько вода нагревается, падая с Ниагарского водопада? Типа - порядок?
(Там внизу - не кипяток :gen1: )
User avatar
ESN
Уже с Приветом
Posts: 19321
Joined: 04 Jan 2002 10:01
Location: РСФСР-UA-Bayern-München.

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by ESN »

vm__ wrote:... а не слабО кому-то посчитать, насколько вода нагревается, падая с Ниагарского водопада? Типа - порядок?
(Там внизу - не кипяток :gen1: )
Перепад высот Ниагарского водопада ниже, чем у вышеприведённой ГЭС. Т.е. нагревается как минимум не сильнее, чем на доли градуса.
Tact is the knack of making a point without making an enemy.
vaduz
Уже с Приветом
Posts: 27652
Joined: 15 Jul 2002 17:05
Location: MD

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by vaduz »

vm__ wrote: Про порядки величины - а не слабО кому-то посчитать, насколько вода нагревается, падая с Ниагарского водопада? Типа - порядок?
(Там внизу - не кипяток :gen1: )
Скорее всего, вода охлаждается из-за испарения.
0.01% испаренного обьема перекроет гравитационный нагрев.
erix
Уже с Приветом
Posts: 3289
Joined: 18 Oct 2005 18:08

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by erix »

vaduz wrote:
vm__ wrote: Про порядки величины - а не слабО кому-то посчитать, насколько вода нагревается, падая с Ниагарского водопада? Типа - порядок?
(Там внизу - не кипяток :gen1: )
Скорее всего, вода охлаждается из-за испарения.
0.01% испаренного обьема перекроет гравитационный нагрев.
А возможно все это считать чисто из закона сохранения? Как я уже сказал, если дамбой питать суперконденсатор бесконечной емкости, то энергия накапливаемая в конденсаторе неизбежно вынимается из системы. В чем я неправ?
vaduz
Уже с Приветом
Posts: 27652
Joined: 15 Jul 2002 17:05
Location: MD

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by vaduz »

erix wrote:А возможно все это считать чисто из закона сохранения? Как я уже сказал, если дамбой питать суперконденсатор бесконечной емкости, то энергия накапливаемая в конденсаторе неизбежно вынимается из системы. В чем я неправ?
Что такое система, что такое суперконденсатор бесконечной емкости?
Извините, я не пойму что конкретно вам не понятно...
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63430
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by Flash-04 »

+1
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
User avatar
ESN
Уже с Приветом
Posts: 19321
Joined: 04 Jan 2002 10:01
Location: РСФСР-UA-Bayern-München.

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by ESN »

vaduz wrote: Извините, я не пойму что конкретно вам не понятно...
Имхо, оппонент всё ещё подозревает, что вода, проходя через турбину, реально охлаждается.
Во всяком случае я так понял его реплики.


З.Ы.
В реале - если КПД турбины 100%, то вода температуры не меняет. А если КПД меньше 100%, то вода нагревается (Несильно. Например на Ниагаре - типа на полградуса).
Tact is the knack of making a point without making an enemy.
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1338
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by NanoKaktus »

Такое ощущение что студенты на лекциях в этом семестре уже дошли до steady flow energy equation :)
User avatar
Al Nemiga
Уже с Приветом
Posts: 6156
Joined: 17 Jan 2007 16:21
Location: Столичная область

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by Al Nemiga »

erix wrote:Возник вопрос термодинамический: если мы строим гигаваттную ГЭС и отсылаем электричество куда-то за тысячи километров (в Норильск, пусть плавят нам металл), за счет чего идет выемка этих гигаваттов? Должны ли мы ожидать, скажем, эквивалентное понижение температуры ниже по течению реки?
Понижение средней температуры бывает не ниже, а выше по течению. Например, Вилюйское водохранилище замерзает в среднем на 2-3 недели раньше и освобождается ото льда в среднем на месяц подздже, чем река Вилюй до постройки плотины.
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1338
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by NanoKaktus »

Al Nemiga wrote:
erix wrote:Возник вопрос термодинамический: если мы строим гигаваттную ГЭС и отсылаем электричество куда-то за тысячи километров (в Норильск, пусть плавят нам металл), за счет чего идет выемка этих гигаваттов? Должны ли мы ожидать, скажем, эквивалентное понижение температуры ниже по течению реки?
Понижение средней температуры бывает не ниже, а выше по течению. Например, Вилюйское водохранилище замерзает в среднем на 2-3 недели раньше и освобождается ото льда в среднем на месяц подздже, чем река Вилюй до постройки плотины.
Это уже не из курса термодинамики, а из курса гидродинамики :)
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63430
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by Flash-04 »

логично, скорость воды уменьшилась, замерзать стало легче.
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
User avatar
AndreyT
Уже с Приветом
Posts: 3003
Joined: 14 Apr 2004 01:11
Location: SFBA (было: Минск, Беларусь)

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by AndreyT »

Hamster wrote:Гидроэлектростанция уменьшает скорость течения реки. Если бы ее не было, та же энергия рассеивалась бы или от трения обо дно русла реки, или в процессе циркуляции воды в океане. И да, превращалась бы в тепловую.
Гидроэлектростанция НЕ уменьшает общую скорость течения реки. Если бы гидроэлектростанция уменьшала скорость течения реки, т.е. общий flow (в литрах в секунду) был меньше ниже по течению чем выше по течению. В результате водохранилище гидроэлектростанции бы переполнялось (втекает больше, чем вытекает). В реальности переполнения водохранилища не происходит. Можно, конечно, вывести некоторое уменьшение flow за счет более интенсивного испарения с большей поверхности водохранилища и турбулентном в водосбросе, но это не более чем побочный фактор.

Плотина гидроэлектростанция лишь перепрофилирует процесс превращения потенциальной энергии воды в кинетическую, путем создания относительно длинного участка русла, на котором падения потенциальной энергии не происходит (водохранилище), за которым следует короткий участок русла, на котором это "задержанное" превращение делается быстро: падение воды "стремительным домкратом" непосредсвенно за плотиной. Отбор энергии воды (кинетической, разумеется, в случае современной турбины) производится именно на этом коротком участке.

На самом деле понятно, что никакого выигрыша в энергии такое перепрофилирование потока не дает (и, разумеется, не может давать). Дело тут лишь в максимизации эффективности. Если бы мы каким-то образом умели эффективно собирать энергию движущейся воды прямо из исходной нетронутой реки, не выполняя вышеописанного перепрофилирования (т.е. не строя плотины), то с одной и той же длины русла реки мы бы собирали бы в точности то же самое количество энергии. Но в современной технике не существует решений, способных эффективно забирать энергию у относительно медленного и длинного (в плане) потока. Максимум эффективности современных турбин достигается в относительно быстро текущем коротком (в плане) потоке. Для получения такого потока и строится плотина.

Та энергия, которую забирает ГЭС - это та энергия, которая превратилась бы в тепло только на том участке реки, на котром произошло перепрофилирование потока, т.е. фактически участок русла, теперь покрытый водохранилищем ГЭС.
Best regards,
Андрей
vaduz
Уже с Приветом
Posts: 27652
Joined: 15 Jul 2002 17:05
Location: MD

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by vaduz »

AndreyT wrote:
Hamster wrote:Гидроэлектростанция уменьшает скорость течения реки. Если бы ее не было, та же энергия рассеивалась бы или от трения обо дно русла реки, или в процессе циркуляции воды в океане. И да, превращалась бы в тепловую.
Гидроэлектростанция НЕ уменьшает общую скорость течения реки.
Точнее, не изменяет расход воды.
А скорость течения ниже ГЭС может и уменьшиться, и увеличиться по сравнению с тем, что было до строительства плотины.
User avatar
AndreyT
Уже с Приветом
Posts: 3003
Joined: 14 Apr 2004 01:11
Location: SFBA (было: Минск, Беларусь)

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by AndreyT »

vaduz wrote:Точнее, не изменяет расход воды.
А скорость течения ниже ГЭС может и уменьшиться, и увеличиться по сравнению с тем, что было до строительства плотины.
Скорость течения реки на любом локальном участке русла однозначно определяется двумя факторами: расходом воды и профилем русла. ГЭС не меняет расхода воды (опять же, игнорируя в рамках данного рассмотрения побочные водопотери засчет повышения интенсивности испарения и т.п.). Если профиль русла вниз по реке не менялся при строительстве ГЭС, то никакого изменения линейной скорости перемещения воды в реке нет и быть не может.
Best regards,
Андрей
vaduz
Уже с Приветом
Posts: 27652
Joined: 15 Jul 2002 17:05
Location: MD

Re: Вопрос про гидроэлектростанциям

Post by vaduz »

AndreyT wrote:Скорость течения реки на любом локальном участке русла однозначно определяется двумя факторами: расходом воды и профилем русла. ГЭС не меняет расхода воды (опять же, игнорируя в рамках данного рассмотрения побочные водопотери засчет повышения интенсивности испарения и т.п.). Если профиль русла вниз по реке не менялся при строительстве ГЭС, то никакого изменения линейной скорости перемещения воды в реке нет и быть не может.
При постоянном расходе:
- Если скорость воды уменьшилась, а профиль русла не изменился, то повысится уровень воды в реке ниже ГЭС.
- Если скорость воды увеличилась, а профиль русла не изменился, то уровень воды понизится.

Return to “Наука и Жизнь”