[Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Vantazzy

Ik heb een idee om een vijverpomp te maken met capillaire slangetjes maar vraag het even aan de meer professionelere denkers onder ons.

Met meerdere slangetjes door plastic pijpjes die als je er even aan zuigt het water begint te lopen.

Op de bodem wil ik een bak maken met een grote spons erin. Daarin zit een gat waar de slangetjes in hangen. De spons is ervoor om het water te filteren zodat de slangetjes niet verstopt geraken. De bak heeft gaten aan weerzijdes helemaal rondom zodat er water in de bak geraakt. De spons zuigt zowiezo het water de bak in.

De slangetjes gaan omhoog via een pijp en helemaal bovenaan (zo'n 1,5 meter hoog) gaan ze weer naar beneden (tot 10 a 15 cm). Dan moet het water eruit lopen.

Tegen die pijp aan leg ik rotsjes/stenen om de pijp een beetje onzichtbaar te maken en er een soort waterval-achtig-iets van te creeeren.

Nu luid mijn vraag:

Is dit idee eigenlijk toepasbaar?

Ik had eerst het idee voor een pomp op zonne-energie maar die bestaat al en kost over de honderden euro's.

Dit principe kost vele malen minder en werkt op geen enkele vorm van electriciteit, enkel op de kracht van capillaire slangetjes. Het hoeft mischien niet eens capillair te zijn (maar aangezien water een waterspiegel heeft dat door capillaire werking als het ware "klimt" door het slangetje, lijkt me dat het meest toegankelijke)

Als mijn idee mogelijk is, dan wil ik die best gaan maken... Maar aangezien mijn ideeen nogal chaotisch kunnen lijken, lees ik graag andermans visies/meningen erover voordat ik er daadwerkelijk mee aan de slag ga.

Met vriendelijke groet,

Vantazzy

TD

Vantazzy: neem eens een kijkje in de bijsluiter van dit forum. Probeer in het vervolg je topic titel te voorzien van een passende tag (deelgebied) en vermijd alles in hoofdletters te schrijven (dit laatste heb ik in je twee topics inmiddels aangepast).

Vantazzy

Mijn excuses,

Dit is slechts mijn 2e of 3e keer dat ik een topic open. Zal er de volgende keer op letten, want deze site is echt mijn redding om mijn ideeen een trap onder te kunnen schuiven...

Mvg,

Vantazzy

Jan van de Velde

Capillaire pomp......

....eens zien.....

Laten we het eens zó benaderen:

waar komt de energie vandaan die nodig is om het water in beweging te houden?

Koen007

Mijn eerste reactie was dat dit niet kon lukken omdat dit dan toch wel mogelijkheden geeft om perpetum mobilé's te maken.

Ik dacht dat de capillaire kracht nooit groot genoeg kon zijn om de vloeistof echt uit het buisje te duwen. Maar is dit ook als het buisje echt heel fijn wordt?

Als je bovenaan in een boom met een mes een inkeping maakt dan stroomt daar toch ook sap uit? Een voorbeeld hiervan is een natuurlijke rubberplantage.

Waarom zou je dan geen bundel van honderduizend flinterdunne glazen haarbuisjes kunnen maken die het water 100m omhoogzuigen en - omdat ze met zoveel zijn - toch een aardig waterdebiet kunnen verzetten?

Stel dat die bundel buisjes gezamelijk tien liter water per uur over een hoogte van 100m kunnen opvoeren dan heb je een theoretisch vermogen van:

Vermogen = debiet * dichtheid * gravitatieconstante * opvoerhoogte

Vermogen = 0.010 m³/h * 1/3600 h/s * 1000 kg/m³ * 9.81 N/kg * 100 m

Vermogen = 2,725 Watt

En als je honderd van die buizenbundeltjes neemt heb je een gezamelijk vermogen van 272,5 Watt.

...

Wie kan mij zeggen waar ik hier een fout maak?

Koen

Bart

Ik denk dat een snee in een boom en een buisje wat aan een kant eindigt in de open ruimte niet met elkaar vergeleken kunnen worden.

Water in een dun buisje wordt niet omhoog 'geduwt', maar klimt omhoog, omdat daarmee de interface / oppervlakte energy het laagst is. Ik twijfel dan ook of het water daadwerkelijk bovenaan het buisje eruit zal lopen, omdat het zich dan nergens meer aan kan 'vasthouden'.

Jan van de Velde

Ik twijfel dan ook of het water daadwerkelijk bovenaan het buisje eruit zal lopen, omdat het zich dan nergens meer aan kan 'vasthouden'.

Ik twijfel daar niet eens aan, ik weet dat zeker. De exacte reden moet ik ook weer eens opzoeken, maar ik meen dat het zó zat: het heeft iets met adhesiekrachten te maken tussen wateroppervlak, glasoppervlak en luchtoppervlak, en adhesie tussen watermoleculen onderling (oppervlaktespanning). Elke stof heeft zo zijn eigen eigenschappen t.o.v. elke andere stof. Dat zoekt een evenwicht. In een dun capillair is er veel glasoppervlak en weinig luchtoppervlak, en het evenwicht wordt bereikt m.b.v. zwaartekracht of een andere vorm van compenserende druk. Als het capillair overvuld zou raken houdt de rand van het wateroppervlak zich vast aan het glas, ontstaat er een bolle meniscus, waarvan de oppervlaktespanning meer tegendruk geeft dan het capillair kan leveren.

Het is wél zo dat je dat water kan laten verdampen, waardoor je toch een opwaartse stroming in je capillairen krijgt. Maar dat is een valse PM, want je moet continu verdampings-energie blijven toevoeren.

Maar dit moet op te zoeken zijn.

Bart

adhesie tussen watermoleculen onderling (oppervlaktespanning)

Je bedoelt cohesie, en dit is niet hetzelfde als oppervlaktespanning.

Koen007

Waarin verschilt een glazen capillaire buis dan met een inkeping bovenaan in de stam van een boom? Het klopt toch dat het sap uit een boom stroomt boven in een boom, zoals met de melk van een rubberboom of de hars uit een denneboom?

Daar stroomt het sap er toch echt wel uit en meer dan een paar druppels? Is dat omdat een boom leeft en er extra krachten in het spel zijn die je in een glazen haarbuisje niet hebt?

Jan van de Velde

Koen007 schreef:Waarin verschilt een glazen capillaire buis dan met een inkeping bovenaan in de stam van een boom? Het klopt toch dat het sap uit een boom stroomt boven in een boom, zoals met de melk van een rubberboom of de hars uit een denneboom?

Daar stroomt het sap er toch echt wel uit en meer dan een paar druppels? Is dat omdat een boom leeft en er extra krachten in het spel zijn die je in een glazen haarbuisje niet hebt?

Inderdaad. In een boom is er ten eerste nog zoiets als worteldruk (wat we al redelijk begrijpen), en ten tweede is het vloeistoftransport in een boom ook nog eens een nog niet helemaal begrepen actief (en daarmee energievragend) proces van doorgifte van de ene cel naar de andere, waarbij cellen dus op een of andere manier "pompen".

solarplanet

Je moet niet vergeten dat vooral in het voorjaar er een enrome druk in de bomen plaatvind,als je een berkentak afsnijd dan kun je een literfles met berkenwater vullen.

Die druk ontstaat naast de capilaire werking omdat het blad water verdampt.

kotje

Het water komt door osmose in de wortels van de bomen of planten(we kunnen wortels water laten verliezen door een zoutoplossing er aan te gieten, men verbrand de plant). Ale de buisjes dun genoeg zijn is het oppervlak hol (combinatie grotere adhesie en kleinere cohesie kracht) en werkt de wet van de communicerende vaten niet meer en het water stijgt op. De hoogte van de opstijging hangt af van de doorsnede van het buisje. voor zeer dunne buisjes kan dit meerdere meters bedragen en het water kan er van boven uitlopen. Het eigenaardige is dat men voor kwik een neerdrukking krijgt omdat de adhesie hier veel kleiner is dan de cohesie.

Jan van de Velde

Kotje schreef:De hoogte van de opstijging hangt af van de doorsnede van het buisje. mee eens

voor zeer dunne buisjes kan dit meerdere meters bedragen mee eens

en het water kan er van boven uitlopen.niet mee eens

Je hebt hiermee beweerd dat Vantazzy's capillaire vijverpomp werkt. En daarmee de perpetuum mobile uitgevonden......

kotje

en het water kan er van boven uitlopen.niet mee eens

Het is de capillaire werking(adhesie en cohesie: moleculaire krachten van electrische aard) die het water omhoog brengt .Het water krijgt potentiële energie en als het buisje tekort is lekt het water eruit. Omzetting

\(E_{pot} \in E_{k\in}\)

.Als de capillairkes lang zijn zou men langs de zijkant kleine gaatjes kunnen maken zodanig dat het water daar weg kan. Ik moet toegeven dit trekt op een perpetuum mobile wat natuurlijk niet kan. Maar waar zit dan de fout in de redenering?

Opmerking: Wilt ge ook even uitleggen hoe ge die rode tekst in de quotes krijgt.

Bart

Waar komt dan die energie vandaan om het water omhoog te duwen/trekken?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

[Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp

Re: [Vloeistofmechanica] Capillaire vijverpomp