Pantip-Cafe | Pantip-TechExchange | PantipMarket.com | Chat | PanTown.com | BlogGang.com  


 
มุมมองทางวิชาการ เรื่อง เรือดันน้ำ ติดต่อทีมงาน

มุมมองทางวิชาการ เรื่อง"เรือดันน้ำ"


เป็นเรื่องน่าสนใจมาก ให้ปรัชญาชีวิตกับมนุษย์เราได้ดีว่า "สิ่งที่เราเห็น (perception) อยู่บนผิวน้ำ อาจไม่เพียงพอให้เราสรุปได้ว่าอะไรเป็นอะไรที่เกิดขึ้นจริง (reality) จนกว่าเราจะเข้าใจพฤติกรรมที่ซ่อนอยู่ใต้ผิวน้ำได้แล้วเท่านั้น"

1. ปริมาณการไหลของมวลน้ำ (Flow Rate) ขึ้นกับระดับน้ำที่ต่างกันระหว่างต้นทางกับปลายทาง (ความต่างศักย์) และ พื้นที่หน้าตัดของช่องน้ำไหล (สำหรับคนที่เคยเรียนิสิคส์ คงจำสูตรเหล่านี้ได้ Q = vA; 1/2mv^2 = mgh)


2. โดยธรรมชาติ ถ้าระดับต้นน้ำไม่สูงกว่าระดับปลายน้ำ เป็นเรื่องเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้กำลังงานภายนอกผลักมวลน้ำออกไปโดยถาวร เพราะเมื่อมวลน้ำถูกผลักไปข้างหน้า ก็จะไปเพิ่มระดับน้ำทีปลายทาง ทำให้ต้องใช้กำลังงานที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ และหยุดใช้กำลังงานภายนอกเมื่อไหร่ น้ำก็จะไหลย้อนกลับมาทันที (ฟังดู ก็คล้ายๆเรื่องการเมืองอยู่นะ)

3. ถ้าระดับต้นน้ำสูงกว่าปลายน้ำ โดยธรรมชาติ พลังงานศักย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ (1/2mv^2 = mgh) มวลน้ำทั้งก้อน จะเคลื่อนด้วยความเร็ว v ประกอบเป็นโมเมนตั้มมหาศาล (ถ้ากรณีไม่มีความต่างศักย์ และหวังจะใช้พลังงานกลในการขับเคลื่อนมวลน้ำขนาดเดียวกันด้วยความเร็วเดียวกัน เราจะต้องใช้กำลังงานขนาดไหน?)

4. จุดประสงค์ของเรือดันน้ำ? เพื่อลดปริมาณน้ำที่ขังท่วมอยู่ในลุ่มน้ำภาคกลาง โดยต้องการเพิ่มความเร็วของมวลน้ำ (Flow Rate) ให้ไหลออกสู่ทะเลในช่วงที่น้ำทะเลกำลังลดระดับ จึงได้มีความคิดที่จะใช้พลังงานกลจากหมู่เรือในช่วยดันน้ำให้น้ำไหลเร็วขึ้น ถามว่า ทำได้หรือไม่? คำตอบคือ ถ้าอาศัยพลังงานกลจากแรงขับของเรือบนผิวน้ำ คงไม่ได้ผลเป็นนัยยะสำคัญ ดังจะอธิบายในข้อต่อไป

5 การใช้พลังงานกลที่ได้จากเรือที่ลอยอยู่บนผิวน้ำ ขับดันน้ำไปข้างหน้าพร้อมๆกันเป็นหมู่ จะมีผลอย่างไร?

เพื่อให้เข้าใจ Scale ที่เกี่ยวข้อง สมมติว่า ก้อนน้ำ (water column in the cross-section of the river) นี้มีสภาพเป็นน้ำแข็ง จะมีมวลมหาศาลขนาดไหน และการเคลื่อนที่มันสัก 1 เมตร จะต้องใช้ "งาน"ขนาดไหน แต่เผอิญน้ำเป็นของไหล ที่คุณสมบัติต้านแรงเฉือนเป็นศูนย์ เราสามารถผลักดันมวลน้ำไปข้างหน้าแยกเป็นส่วนๆได้ แรงขับของเครื่องกลจะสามารถผลักมวลน้ำในส่วนที่ปะทะไปข้างหน้า และด้วยความต่อเนื่องและความฝืด (viscosity) ผิวน้ำที่ไหลไปข้างหน้าก็จะพามวลที่อยู่ใกล้เคียงไปด้วย ในขณะเดียวกันพลังงานจลน์ก็จะค่อยๆถูกซับหายไป

6. พลังงานกลที่ใส่ไปบนระดับผิวน้ำ ในภาพใหญ่ ไม่ต่างจากลมที่พัดบนผิวน้ำทะเล จะดันพาน้ำกระเพื่อมไปข้างหน้าได้ระยะหนึ่ง ก็จะไปปะทะกับมวลน้ำที่ไหลช้ากว่า ก็จะสะท้อนไหลม้วนกลับไปกลับมา เรียกว่า Elliptical Wave (ดูรูปเคลื่อนไหว สังเกต particle สีน้ำเงิน) เป็นเช่นนี้จนค่อยๆหมดพลังงานไป ดังนั้น อาจอธิบายว่า ผลของการใส่พลังงานกล (water propellers) บนบริเวณชั้นผิวของแม่น้ำอย่างต่อเนื่อง จะทำให้เกิดคลื่นผิวน้ำ เป็น local effect อยู่บนกระแสน้ำที่ (มวลน้ำทั้งก้อน)ที่ไหลด้วยความต่างศักย์โดยธรรมชาติอยู่แล้ว

สรุปคือ รัฐบาลควรจะทบทวนกิจกรรมในส่วนนี้เสียใหม่ เพราะคงไม่เกิดผลอย่างมีนัยยะสำคัญต่อการไหลออกทะเลของน้ำที่ท่วมภาคกลางแต่อย่างไร รัฐบาลควรพิจารณาใช้ทรัพยากรในการไปช่วยเหลือบรรเทาทุกข์เฉพาะหน้าก่อนน่าจะดีกว่าครับ

รูปเคลื่อนไหว ให้เปิดที่ link นี้ครับ

http://i262.photobucket.com/albums/ii99/alexophia/surfcewave.gif

จากคุณ : วิศวกรอาวุโส
เขียนเมื่อ : 9 ต.ค. 54 15:19:46 A:61.90.38.233 X: TicketID:332863




ข้อความหรือรูปภาพที่ปรากฏในกระทู้ที่ท่านเห็นอยู่นี้ เกิดจากการตั้งกระทู้และถูกส่งขึ้นกระดานข่าวโดยอัตโนมัติจากบุคคลทั่วไป ซึ่ง PANTIP.COM มิได้มีส่วนร่วมรู้เห็น ตรวจสอบ หรือพิสูจน์ข้อเท็จจริงใดๆ ทั้งสิ้น หากท่านพบเห็นข้อความ หรือรูปภาพในกระทู้ที่ไม่เหมาะสม กรุณาแจ้งทีมงานทราบ เพื่อดำเนินการต่อไป



Pantip-Cafe | Pantip-TechExchange | PantipMarket.com | Chat | PanTown.com | BlogGang.com