Gracias por A2A.
Aquí voy a proporcionar una manera rápida y fácil, pero eficiente, de que pueda calcular la energía hidroeléctrica para cualquier presa. El estrecho de Bering es un canal estrecho de agua que conecta dos cuerpos de agua más grandes. En términos de dinámica de fluidos, existen ecuaciones válidas para canal abierto.
Si hubiera una presa …
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Al principio, derivemos la energía hidroeléctrica del agua que cae por esta ecuación teórica ,
P = rho xqxgxh ,
donde p = energía hidroeléctrica, rho = densidad del agua, q = caudal volumétrico, g = aceleración debida a la gravedad, h = elevación por encima de la referencia (la altura del agua que cae)
Tomemos la densidad del agua es de aprox. 1000 kg / m ^ 3 yg es constante (9.81 m / s ^ 2)
Sin embargo, tenemos que considerar las pérdidas de energía debido a la fricción y otros factores. El empírico La ecuación se da para calcular la energía hidroeléctrica es,
P = rho xqxgxhx mu
mu es la eficiencia real de la energía hidroeléctrica. En la práctica, solo se obtiene el 60 ~ 70% de la energía hidroeléctrica, así que suponga que mu es 0.65.
Si conocemos la altura del agua que cae, podemos derivar la energía hidroeléctrica de la presa del estrecho de Bering.
Flujo de fluido en canal abierto
Podemos aplicar la ecuación de Bernoulli a dos puntos de referencia 1 y 2, aguas arriba y aguas abajo del Estrecho. Para canales abiertos, la ecuación de Bernoulli es más apropiada y válida. Dado que el Estrecho es un canal natural y las especificaciones técnicas no son alcanzables, tenemos que asumir algunos factores para obtener la ganancia de energía.
energía de presión + energía potencial + energía cinética + (eficiencia general de la bomba x trabajo de la bomba / turbina) = energía de presión + potencial + energía cinética + pérdidas
Según el enlace proporcionado por Jay Wacker, el ancho y la profundidad del Estrecho es de 85 km y 50 m, respectivamente.
El área total del Estrecho es, A = 85000 mx 50m = 4250000 m ^ 2
El flujo volumétrico anual es, Q = 800,000 m ^ 3 / s
La velocidad promedio es entonces, v = Q / A
Dado que pressere ejerce igualmente sobre la superficie del agua, tome la presión total ‘ nula ‘.
Si hubiera una presa, de coure, habría una cierta altura entre la cabecera y la cola (aguas arriba y aguas abajo), por lo que habría energía potencial. Ahora supongo que no hay represa, sino solo el estrecho. Por lo tanto, sin cabeza, sin diferencia de potencial. ¡Nulo!
Los únicos términos restantes que necesitamos determinar son energía cinética, pérdidas y (trabajo de bomba / turbina, incluido si se tratara de una central hidroeléctrica).
Sin considerar el trabajo de la bomba, la energía cinética promedio es,
KE = mv ^ 2/2 , donde m = masa de agua, v = velocidad del agua
Una vez que conocemos el valor de m, podemos estimar aproximadamente la energía del estrecho de Bering.
Entrada de masa = rho x área x longitud
Nota: La velocidad de medición en un canal abierto siempre variará a través de la sección del canal debido a la fricción a lo largo del límite.
