Su Koçu POMPASI Çalışma Prensibi(ELEKTRİKSİZ SU GÜCÜ POMPASI)(Hydraulic Ram Pump)

   Bu pompa ülkemizde belki de hiç tanınmamaktadır. Amaç bunun tanıtımını nasıl ev ortamında üretilebileceğini açıklayarak bir ışık tutmaktır.
Pompa için her hangi bir enerji tüketilmemektedir. Amaç, pompa seviyesinden yüksekte olan suyun yapmış olduğu basınç ile suyun bir kısmını çok daha yüksekteki bir su deposuna basmaktır. Aşağıda pompanın kurulum şekli gösterilmektedir

    Pompa çalışırken devamlı bir su akışı vermez. Pompa içerisine giren suyun bir kısmı ancak hedefe ulaşır. Şekilde görüldüğü gibi su kaynağının taban seviyesi hidrolik pompadan daha yüksekte olmalıdır. Suyun pompada çekiç etkisi yaratabilmesi için A ile gösterilen mesafe çok uzun tutulmamalıdır. A mesafesi uzun olacaksa yada su kaynağı daha uzakta olacaksa pompaya yakın olan bir yerde şok etkisini yaratabilecek bir depo kurulmalıdır. Aşağıda su kaynağı daha uzak olan depodan alınan su bir açık su tankına getirilmektedir. Su kaynağından gelen suyun şok dalgaları yaratması mümkün olamayacağından gelen su daha yakın bir tanka boşaltılır. Bu tanktan çıkan suyun çekiç etkisi ram pompasını çalıştırır.

Ara mesafe uzak olup bir ikinci su deposu yerleştirilemeyecek durumdaysa uzak su kaynağı ile hidrolik pompa arasına döşenmiş borunun üzerine üstü açık bir boru bağlanır ve borunun üst hizası su kaynağından yüksekte tutulur.

Pompanın evdeki olanaklarla yapması oldukça kolaydır PVC veya galvanizli boru ve elemanları kullanılması tercih edilir.

Aşağıda pompanın çalışma esası resimlerle anlatılmaktadır. Aşama aşama gösterilmiş açıklama basit olarak şu şekilde açıklanabilir

1.İlk anda yukarıdaki çek valf açık durumdadır gelen su dışarı doğru akmaktadır. Kapalı olan çekvalf suyun pompalanmasını engellemektedir.

2.aşamada suyun itme kuvveti çekvalfi kapatacak su dışarı doğru akamayacağından bu defa aşağıdaki çekvalfi açacak bu bölgeye geçen su önce basınç deposundaki havayı sıkıştırırken bir kısmı da suyun aktarılacağı alana doğru gider.

3.Bu aşamada basınç odasındaki hava oldukça sıkışmıştır gelen su daha fazla dolamayacağından basınç bölmesindeki su dışarı doğru itilir ve ters durumda olan çekvalf kapanır.basınçta düşme olana değin içerideki su boşaltma alanına doğru basılır. Bu kısa süre içerisinde üstteki çekvalf de kapalıdır. giren suyun bir kısmı kaynağa doğru dönmeye başlar.

4.Şimdi basınç bölmesi halen suyu iterken üst çekvalfin kapalı kalma süresi çok kısa olur.

5.Yukarıdaki işlemde  açılmış olan  üst çekvalften su tekrar dışarı doğru akmaya başlar. Bu işlem tekrarlanarak devam eder.

Bazı formüller

Bir Hydraulic Ram Pump yüksek basınç dalgalanması yaratmak için  borudaki akışın ani durmasını kullandığından, tahrik borusundan hacimsel deşarj şu şekilde verilir:

(1)

Burada, 

Q = borudaki hacimsel akış oranı,

 r = boru yarıçapı, 

L = boru uzunluğu ve

N = devrimin hızı.

Tahrik edilen borudaki akışkan akış hızı da

(2)

Burada, 

V _d = akışkan akış hızı ve 

A _d = boru alanı.

Akışın doğasını (yani, laminer veya türbülanslı) belirlemek için,  verilen Reynolds sayısının belirlenmesi gerekliydi.

(3)

Burada,

 V = akışkan akış hızı, 

d = boru çapı ve 

= kinematik viskozite.

Sürtünme faktörü f laminer akışı için matematiksel olarak elde edilebilir, ancak değişimi için basit bir matematiksel ilişki f Reynolds sayısı ile türbülanslı akış mevcuttur. Dahası Nikuradse ve ark. Borunun pürüzlülüğünün (yüzey kusurunun boyutunun borunun iç çapına oranı) f   değerini de etkilediğini bulmuştur   .

Düz borular için Blasius, türbülanslı akış için

(4)

Burada,

 f = borunun sürtünme faktörü ve 

Re, Reynolds sayısıdır.

Darcy-Wersbach formülü, borulardaki ve borulardaki akışkan akışında kafa kaybını değerlendirmenin temelidir ve şu şekilde verilir:

(5)

Burada, 

g = yer çekimi nedeniyle ivme, 

L = boru uzunluğu, 

V = akışkan hızı ve 

d = boru çapı.

T-kavşak noktasındaki akışkan akış hızı,

(6)

Burada 

Q = hacimsel sıvı boşalımı ve 

A _T = T-kavşakta boru kesit alanıdır.

T-kavşakta ani genişleme yüzünden meydana gelen kayıp,

(7)

Boru bağlantı parçaları gibi genel olarak diğer kayıplar genellikle

(8)

Baş (H), tahrik edilen borudaki su hızlanmasına katkıda bulunduğu için, bu hızlanma şu şekilde verilir:

(9)

K ve f'nin değeri standart referans el kitapları / ders kitaplarından bulunabilir. Sonunda bu akış, sudaki sürüklenme ve basınç atık değerinin ağırlığına eşit olduğunda atık valfi kapatmaya başlayacak kadar hızlanacaktır. Denklem tarafından verilen sürükleme kuvveti

(10)

Sıvıyı hızlandıran kuvvet,

(11)

Noktadaki basınç, Denklem (11) 'deki F kuvvetini alan A'ya bölmek suretiyle elde edilir.

(12)

Gerekli güç, bu ifadeyi kullanarak hesaplanabilir

(13)

Hidronun etkinliği şu şekilde verilir:

(14)

Sürücü akışı saniyede litre cinsinden (Q);
 Sürücü yüksekliği (H);
 Teslimat yüksekliği (h); ve
 Pompanın verimliliği yüzde (μ) cinsinden.
Formül şöyledir:

Örnek yapımlat
http://www.instructables.com/id/Hydraulic-Ram-Pump/
http://www.pseau.org/outils/ouvrages/acf_gravity_fed_system_in_rural_areas_6_hydraulic_ram_pump_systems_2009.pdf


Derleyen:By EyyupK
KAYNAKLAR:http://www.ugrasi.com/R_enerjisi/koc_pompasi.htm