Oh weh, was ist hier los!
Muss wohl noch einige Worte und Bilder anhängen!
@ Geist
Kapillarwirkung ist hier absolut bedeutungslos! Vergiss bitte das Prinzip von Denis Papin!
Denn hier gibt es keine so dünnen Leitungen, die Wasser aufgrund einwirkender Atmosphäre oberhalb des eigentlichen Wasserspiegels drückt. Atmosphärendruck ist, bis auf das letzte untere Segment, fast vollständig ausgeschaltet! Alleine schon durch die Wände der segmentierte Hauptröhre, die ja nicht aus Plastik sein sollten, wie die Bubbler, sonder aus solidem Edelstahl gefertigt sein sollten. Und die geben durch Atmosphärendruck bekanntlich nicht nach. Zumindest nicht, wenn die Wandstärke dick genug gewählt wurde!
Stichwort: Tankwagen
Wenn man jetzt die Innendurchmesser der Steigrohre mit 4 cm festlegt, da ist nichts mit Kapillarwirkung, höchstens 1 mm, wenn überhaupt und das auch nur im untersten Segment
Es ist ein Teil- Geschlossener System und nicht offen, wie bei Papin!
Wade, in deine Skizze hast du nur den hydrostatischen Druck des Wassers, was sich nach der Krümmung des oberen Schlauches bis zu Auslauf sich befindet! Und das bisschen Volumen ist definitiv zu wenig um einen Selbstsauger zu erzeugen! Siehe dazu von mir umgefärbte Skizze mit dem Wasser + Luft und Kräfteverhältnis.
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@ Stefan
Völlig richtig erkannt Stefan!
Hast Recht!
Um allgemein Berechnungen anstellen zu könne, müssen viele Unbekannte festgelegt werden.
Rohrdurchmesser inne und außen, Wandstärke, Volumen der Segmente, Wasser in den einzelnen Segmenten, etc. Dann kann man die Ergebnisse auf eine Seite der Waage legen und dann muss man auf der anderen Seite soviel Wasser dazu tun, dass damit die aufgewendete Arbeit für den Unterdruck und Gewicht des zu fördernden Wassers größer ist.
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@ Alle
Damit kein Wasser über Ventil 2 trotz Unterdruck nicht zurückgesaugt werden kann, muss das Wasser nur schnell genug fließen und Reservoir im Segment 1 nur groß genug dimensioniert werden!
Im Segment 1 herrscht zwar Unterdruck, aber die Lageenergie des Restwassers inklusive Fallrohr ist immer noch groß genug, um mit Speed durch Ventil 2 zu strömen. Dazu reicht schon, wenn man die Austrittsöffnung nach Ventil 2 reduziert. Und schon sind die Probleme gelöst und die Turbine kann jetzt auch ordentlich auf Touren kommen! Durch die Wassersäule und Fallgeschwindigkeit des Wassers wird der konstante Unterdruck ja kontinuierlich erzeugt.
Moment, habe eine noch bessere Erklärung!
Fallrohr ist eigentlich länger als man denkt. Würde man jetzt den Gesamtvolumen des Wassers von Segment 1 inklusive kurzer Fallrohr nach der Befüllung ausrechnen, dann diesen Volumen nur in einen fiktive verlängerten Fallrohr füllen, dann erkennt man die eigentliche Lageenergie, die unten auf Ventil 2 drückt. Dabei wird die aktuelle Position von Ventil 2 nicht verändert. Die fiktive Verlängerung findet nur nach oben am Fallrohr statt! So, und diese extreme Lageenergie ist nun dafür zuständig, dass Kammer für Kammer ein Unterdruck aufgebaut wird. Dabei entsteht durch die Trägheit des Wassers in den einzelnen Segmenten ein unterschiedlicher Druck, was aber dennoch ausreichend ist, um Wasser Segment für Segment nach oben zu saugen.
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PS:
Sorry, in Bild 1 hat ein Fehler sich eingeschlichen!
Wenn das Wasser über Ventil 1 eingegossen wurde, liegt in der betriebsbereiten Autonom-Pumpe der Wasserspiegel der Steigrohre auf gleichem Niveau mit dem darunter liegenden Segmente und sollte nicht an oberen Rand sein.
Habe außerdem verdeutlicht, dass in Bild 2 in jede Luftkammer ein anderer Unterdruck herrschen muss. Angaben sind nur fiktive Zahlen, bitte nicht so ernst nehmen, ist dennoch relativ nah an der Wirklichkeit!
Nach Ventil 2 ist eine Verengung eingezeichnet, die mit ordentlichem Speed auf die Schaufel spritzt.
Verweise aus Bild 2:
Info 1
Der Volumen des türkis gefärbten Wassers muss als Verlängerung des Fallrohres betrachtet werden. Text ist bereits weiter oben dazu geschrieben worden.
Info 2
Es hat nur den Anschein, dass Lageenergie verloren gegangen ist, dabei wurde sie nur in Unterdruck-Energie, falls die Wortkreation dafür anwendbar ist, umgewandelt.
Die ursprüngliche Lageenergie ist definitiv nicht verloren gegangen!
Hoffe, dass ich jetzt Klarheit genug geschaffen habe.
Beste Grüße
Laborator
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