เครื่องผลักดันน้ำ
เครื่องผลักดันน้ำนั้น เป็นเครื่องมือเร่งความเร็วของน้ำไหล เพื่อผลักเอาน้ำจากพื้นที่ตรงที่เครื่องตั้งอยู่ ให้ไหลไปยังพื้นที่อื่นอย่างรวดเร็ว เมื่อมีน้ำมากและไม่สามารถกักเก็บไว้ได้ ก็ต้องพยายามนำน้ำไปไว้ที่อื่นเพื่อเป็นการบรรเทาอุทกภัย
การผลักดันน้ำนั้น ต้องพยายามควบคุมไม่ให้ปริมาณน้ำที่ไหลไป เกินความจุของลำน้ำ ทั้งนี้เพราะหากปริมาณน้ำเกินจากความจุของลำน้ำ น้ำก็จะยกตัวขึ้นล้นตลิ่ง กลายเป็นน้ำท่วมที่ปลายน้ำ กล่าวคือย้ายอุทกภัยจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
กลับมาเรื่องเครื่องผลักดันน้ำนั้น มองในแง่ฟิสิกส์แล้ว ก็เป็นการใส่พลังงานลงไป โดยใช้เครื่องกลเปลี่ยนพลังงานที่รับเข้ามา ให้เป็นพลังงานจลน์ของน้ำ โดยน้ำจะไหลไปตามความลาดเอียงเร็วขึ้น
ดูง่ายๆ ตัวเครื่องกล มีใบพัดซึ่งใช้กำลังจากเครื่องยนต์ ทำให้น้ำไหลผ่านเครื่องผลักดันน้ำได้เร็วขึ้น (ด้วยต้นทุนของพลังงานที่ใส่ลงไป) มีส่วนที่ชาวบ้านทำเอง ที่ใช้เครื่องและใบเรือหางยาวทำก็เป็นลักษณะเดียวกัน ถึงประสิทธิภาพน้อยจะหน่อย แต่ก็ยังทำเองได้โดยไม่ต้องรอความช่วยเหลือจากภายนอก ซึ่งไม่รู้ว่าจะมาเมื่อไหร่ หรือว่าจะมาหรือไม่
เรื่องอย่างนี้ ไม่ต้องรอให้น้ำท่วมเสียก่อน ก็ทำล่วงหน้าได้ ทำที่ปลายน้ำอย่างกรุงเทพก็ได้ เพราะหากน้ำไหลออกไปเร็วขึ้น น้ำเหนือก็ไหลลงมาได้เร็วขึ้น เป็นการช่วยบรรเทาอุทกภัยได้ส่วนหนึ่ง — แต่เครื่องผลักดันน้ำ ไม่มีกำลังพอจะสู้กับ “น้ำขึ้น” ไหว ถ้าน้ำทะเลขึ้นสูง ก็ต้องหยุดไว้ก่อนนะครับ
การที่จะทำให้น้ำไหลเร็ว ก็ต้องพยายาม
- กำจัดสิ่งกีดขวางทางน้ำไหล รวมทั้งตลิ่งที่ยื่นลงไปในน้ำ หรือศาลาท่าน้ำบ้านเรือนที่รุกล้ำลำน้ำ เมื่อน้ำไหลมาเจอสิ่งกีดขวาง ก็จะหมุนวน เป็นความปั่นป่วนแทนที่จะรีบไหลไป
- กำจัดความปั่นป่วน (turbulence) ในกระแสน้ำ ยกตัวอย่างเช่นบริเวณหน้าเขื่อนหรือหลังตอหม้อสะพาน ซึ่งมีความปั่นป่วนมาก พยายามจัดให้น้ำไหลไปอย่างเป็นระเบียบ โดยติดตั้งเหล็กแผ่น (ไม้อัดก็ได้แต่คงไม่ค่อยทนทาน) ไว้ตามแนวน้ำไหล ให้น้ำไหลไประหว่างแผ่นเหล็ก ไม่ไหลหมุนวนย้อนไปย้อนมา
- ถ้ามีพลังงานเหลือเฟือหรือว่าคุ้มค่า ติดตั้งเครื่องผลักดันน้ำ เพื่อเร่งให้น้ำไหลไปเร็วขึ้น
เมื่อเร็วๆ นี้ มีคลิปพัดลมไร้ใบพัดโผล่ขึ้นมาอีก ความจริงอันนี้เคยทวีตไว้เมื่อปีก่อนแล้วครับ แต่ดูอีกก็เพลินดี
หลักการทำงานนั้น คือเค้าปั๊มอากาศจำนวนน้อย มาปล่อยออกบนผิวโค้งซึ่งงอกลับ ทำให้ความดันของกระแสอากาศลดลง และความเร็วของกระแสอากาศเพิ่มขึ้น นอกจากนั้น เนื่องจากผิวโค้งทำให้ความดันอากาศลดลงตามหลักของเบอร์นูลี่ (Bernoulli’s principle) จะมีแรงดูดอากาศรอบๆ ให้วิ่งผ่าน “พัดลม”
ตามที่เขาเคลม ปริมาณอากาศที่วิ่งผ่านหน้าพัดลม คิดเป็น 15 เท่าของปริมาณอากาศที่ดูดเข้าไปและปล่อยออกมาที่ผิวโค้ง กรณีอย่างนี้อาจพอมั่วได้ว่าหลักการนี้ จะใช้พลังงานน้อยกว่าการใช้ใบพัดแบบพัดลมทั่วไป
เอาล่ะ ทีนี้ถ้าเปลี่ยนอากาศเป็นน้ำล่ะครับ? ใช้หลักกลศาสตร์ของไหลเหมือนกัน
Next : เดธสตาร์ » »
7 ความคิดเห็น
เว็บ วิดิโอ มันช้ามากๆ ครับ ไม่มีเวลาทนดู แต่พอคิดตามออกได้ว่า มันทำงานอย่างไร …เรื่องพวกนี้ผมคิดมาหลายสิบเรื่อง บางที่คิดไปว่าเราน่าจะได้ โนเบลจากการนี้ เพราะผลิตพลังงาน from thin air
เรื่องกังหันลมปสภ. สูงโดยใช้หลักการแบบนี้ผมก็คิดไว้แล้ว แต่ไม่ได้ลองสักที ส่วนที่ลองและพิสูจน์โดยการทดอลองว่า works แล้ว ก็ยังไม่ได้จดสิทธิบัตรสักที ทั้งที่จดเมือไหร่ คงเป็นอนาถาบิณฑ์เมืองไทยเมื่อนั้น …ก็คนมันขี้เกียจรวยอ่ะ อิอิ
โดยภาพรวม การเอาพลังน้ำที่มีอยู่ ไปเพิ่มพลังน้ำที่มีอยู่ให้มากกว่าเดิม มันทำไม่ได้ครับ ถ้าทำได้ รางวัลโนเบลรออยู่แน่ๆ เพราะมันจะกลายเป็น the Perpetual machine of the first kind ทันทีนะครับ
แต่ถ้าเอาพลังงานจากภายนอกระบบ เช่น เครื่องอีแต๋น หางยาว ดังที่กล่างมาแตต้น ก็พอได้อยู่ครับ เพียงแต่ว่ามันจะเอาไม้ซีกไปงัดไม้ซุง และงัดแบบไม่ทันเวลาอีกต่างหากเสียเท่านั้น นอกจากว่ามีการเตรียมการณ์ ความพร้อม มีวิทยาการ การคำนวณล่วงหน้าไว้อย่างเป็นระบบ (ซึ่งประเทศไทยเราคงเกิดได้ยาก)
http://www.youtube.com/watch?v=Z6FNRd5nkbg via iwhale
ผมลองคำนวณดูแล้ว ถ้าจะทำให้แม่น้ำ กว้าง 1 กม .ลึก 10 เมตร (เจ้าพระยา) ไหลเร็ว 2 เมตรต่อวิ เพิ่มเป็น 2.2 เมตรต่อวิ (เพิ่มขึ้น 10%) และใบพัดมีปสภ. 80% ต้องใช้พลังงาน 22,185 แรงม้า ซึ่งถือว่าไปมากเลย
แต่นี่ยังไม่คิดแรงต้านจากความฝืดต้านที่มากขึ้นนะครับ พลังแรงต้านนี้ก็แปรยกกำลังสามกับความเร็วน้ำที่เพิ่มขึ้น และ ความยาวของแม่น้ำด้านปลายน้ำด้วย
วาบความคิดขึ้นมาทันทีว่า ถ้าหาทำเล กั้นเขื่อน head ต่ำได้ เช่น head สักเพียง 5 เมตร แต่พื้นที่มากหน่อย ยามสงบก็กันน้ำไว้ทำกสิกรรมและ อุตสาหกรรม บริโภค ยามน้ำหลาก ก็จัดการปล่อยน้ำ ที่ระดับเกือนท่วมเขื่อนพอดี แบบนี้อัตราไหลน้ำท้ายเขื่อนจะสูงขึ้น เพราะมีเฮดมากขึ้น แต่อัตราน้ำหน้าเขื่อนจะต่ำลงเพราะเฮดต่ำลง ซึ่งทำให้เราสามารถบริหารอัตราไหล เพื่อให้เกิดผลกระทบน้อยที่สุดได้ ต่อทั้งต้นน้ำและปลายน้ำ
เขื่อนป่าสักฯ คือตัวอย่างที่ดีของการนี้ แต่ไม่ทราบได้มีการศึกษาการปล่อยน้ำที่ดีทีสุดไว้หรือยัง เช่นถ้ารอให้น้ำเต็มเขื่อเสียก่อนแล้วคล่อยปล่อย แบบนี้ต้นน้ำอาจท่วม พอเต็มเขื่อนแล้วปล่อยออก ปลายน้ำ (กทม) ก็ท่วม เพราะระบายไม่ทัน …หรือว่าเราควรระบายน้ำออกที่ 50% ของ head ทำให้ต้นน้ำก็ไม่ท่วม ส่วนปลายน้ำ ก็มีเวลาระบายน้ำนานขึ้น …เรื่องนี้ทำเป็นแบบจำลองคณิตศาสตร์แล้วหาจุด optimum ได้ไม่ยากครับ …เอ.คงต้องไปคุยกับอาจารย์ด้านชลศาสตร์เพื่อทำวิทยานิพนธ์ ป.เอก ร่วมกันสักฉบับซะแล้ว
ขอบคุณครับที่จุดประเด็นทำให้แตกหน่อต่อกิ่งมาได้ถึงเพียงนี้
(ต่อความโพสต์ก่อน…เพิ่งคิดออก) อุปมาระบบแก้มลิง เหมือน surge tank ที่ใช้ช่วยปรับการกระเพื่อมของระบบได้ ..ไม่ให้มากไป หรือน้อยไป เพียงแต่ว่าระบบน้ำท่วมมันซับซ้อนก่วาระบบโรงงานอุตสาหกรรมมากนัก
http://maps.google.com/maps?ll=14.429693,100.477524&spn=0.0921,0.141621&t=h&z=13
ตรงนี้น่าจะทำอุโมงค์ ตัดโค้งบางชะนี ก็จะเพิ่มอัตราการไหลได้
ส่วนเรื่องแก้มปลาทอง (อม+พ่นเป็นรอบๆไป) มีแตะไว้นิดหนึ่งใน [เพิ่มความเร็วของของไหลตามหลักของกังหัน] ครับ เขากั้นแม่น้ำบางส่วน น้ำในส่วนที่มีฝายกั้นยกตัวขึ้นนิดหน่อย ทำให้มดน้ำไปใช้ประโยชน์ได้ แต่ว่าเหนือฝายคงแย่เลยเพราะน้ำไหลช้าลง
แทนที่จะทำอุโมงค์ให้แพง ขุดลอกแม่น้ำให้ลึกมากขึ้นน่าถูกกว่านะผมว่า เป็นการเพิ่มพื้นที่หน้าตัด แทนที่จะไหลล้น ก็ไหลมุดลงใต้ล่างแทน
…หรือไม่ก็ขอเวนคืนที่ดินรอบๆ แล้วขุดให้กว้างขึ้น ส่วนประชาชน ก็สร้างตึกสูง (คอนโด) ให้อยู่กันไป จะชอบใจกันเสียอีก เพราะวันนี้ราคามันแพงปี๋ฉู่
ที่แม่น้ำแคบลง เป็นเพราะมีดินแข็งกว่าบริเวณรอบๆ เพราะธรรมชาติแม่น้ำจะเซาะตลิ่งให้เสมอกัน ถ้าจุดไหนแคบน้ำจะแรง ก็ยิ่งมีแรงเซาะตลิ่งให้พังมาก
…ที่ดินที่เหลือ ให้เอามาทำเป็น water front ให้กรุงเทพมีเสน่ห์ เหมือนมหานครทั่วโลก (ไม่น่าเชื่อว่าพวกนักหาเสียง เอาภาษีเราไปดูงานรอบโลกมาหลายพันรอบ-คน แล้ว ทำไมมันมองไม่เห็นความโสภาแบบนี้กันบ้างเลย คิดแต่สร้างสภาใหม่ให้พวกมันเอง ได้เท่านั้น)
[...] เครื่องผลักดันน้ำ [...]