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Il y a un potentiel énergétique énorme dans les chutes d'eau, à tel point qu'elles sont à la base des centrales hydroélectriques. Une cascade peut être le résultat d'une cascade ou simplement d'un ruisseau qui coule vers le bas en raison des changements dans le relief. Les centrales hydroélectriques canalisent cette énergie potentielle en forçant l'eau à se déplacer à travers d'immenses roues hydrauliques reliées aux turbines d'un générateur. L'énergie résultante peut être calculée en fonction de la hauteur et du débit d'eau.
Étape 1
Collectez les données nécessaires. Il est nécessaire de connaître la hauteur de la chute nette et le débit.
La hauteur de chute nette est la distance entre l'origine de la cascade et la roue à eau. Cette valeur est normalement déformée par les écarts et les tours du flux et par le coefficient de frottement. Ces distorsions peuvent être négligées afin d'obtenir une hauteur de chute nette estimée. Il est généralement mesuré en mètres ou en pieds.
Le débit est le volume d'eau qui se déplace sur la roue hydraulique par unité de temps. Il est généralement mesuré en litres par seconde, en mètres cubes par seconde ou en pieds cubes par seconde.
Étape 2
Multipliez la hauteur de chute nette en mètres par le débit en litres par seconde multiplié par 9,81, qui est l'accélération de la gravité, mesurée en mètres par seconde. Cela se traduira par une puissance hydraulique en watts. Par exemple, si la hauteur de chute nette était de 20 mètres avec un débit de 25 litres par seconde, alors la puissance hydraulique serait de 20 fois 25 fois 9,81, soit 4 905 watts.
Si vous utilisez des mesures en pieds au lieu de mètres, la formule change légèrement pour calculer la conversion. Dans ce cas, multipliez la hauteur de chute nette en pieds par le débit en pieds cubes par seconde multiplié par le facteur de conversion de 84,6 pour calculer la puissance hydraulique en watts.
Étape 3
Multipliez la puissance hydraulique par l'indice d'efficacité de l'unité, généralement noté en pourcentage dans vos spécifications. Dans cet exemple, si vous aviez une efficacité de 60%, vous diviseriez ce nombre par 100 pour le convertir en décimal (0,6). Multipliez ensuite la puissance hydraulique de 4 905 watts par le nombre trouvé pour obtenir le résultat de 2 943 watts.