Како у базену ради систем противтока?

Основна физика и функција система противтока

Бернулијев принцип и импулсна равнотежа у супротном току

Системи противтока раде на основу Бернулијевог принципа. Када вода убрза кроз те млазнице, ствара се подручје нижег притиска које усађује околну воду и ствара покрет напред. Ова разлика притиска омогућава пливачима да остану на месту без гурања. Цела ствар зависи и од балансирања импулса. Пливачи гурају против струје, а систем скоро одмах реагује прилагођавањем струје. Неке студије из журнала за динамику флуида прошле године показале су занимљиве резултате. Држећи брзину воде у складу са око плюс или минус 0,2 метра у секунди смањује потрошњу енергије за око 17% у поређењу са старијим системима који се нису могли прилагодити. Међутим, одржавање свега овога захтева прилично моћне пумпе. За базене олимпијске величине, говоримо о машинама са између 80 и 120 коњских снага само да би се супротставила снага коју људи генеришу док пливају. Ове пумпе морају да преносе кинетичку енергију врло прецизно да би све радило гладко.

Ламинарна и турбулентна струја и њихов утицај на искуство пливања

Квалитет протока воде има велики утицај на ефикасност тренирања и на то како се спортисти осећају удобно. Ламинарни ток, што значи глатки паралелни токови који не вибрирају много, даје пливачима стабилан отпор који им је потребан да би побољшали своје ударе и развили боље технике. С друге стране, када уместо тога добијемо турбулентни проток, то изазива све врсте непредвидивих промена притиска. Према неким истраживањима објављеним прошле године у Sports Engineering Review, ово може учинити да се тренинг осећа око 34% теже него што би требало. Зато су модерне установе за обуку почеле да инсталирају ове специјалне конне дифузере и равначало струја. Ови уређаји помажу да ствари раде глатко одржавајући Рејнолдс број испод 2.000, што је управо оно где их желимо за ламинарне услове. И пливачи обично примећују велику разлику. Када турбуленција остане испод 5%, већина људи каже да се не уморју током тих интензивних анаеробних сета. Али ако се проток постане превише хаотичан, то ће нарушити нормалне дисање са обе стране и отежати правилно ангажовање језгра.

Кључне компоненте које омогућавају поуздани систем противтока

Високоефикасне пумпе: брзина протока, притисак главе и ефикасност енергије

Пумпе су у основи животна крв било ког система базена. Када је реч о кућним базенима, кретање око 100 до можда 200 галона сваке минуте је прилично неопходно ако пливачи желе да одржавају брзину без обзира да ли само плутају или иду за круг. Тешко је и притисак главе, јер без довољно снаге вода неће проћи кроз све те цеви и млазнице правилно, а струја ће се све збунити. Ту су погодне пумпе са променљивим брзинама. Они омогућавају људима да прилагоде брзину водене движења, што смањује рачуне за електричну енергију за око 70% у поређењу са старијим моделом са једном брзином. С временом се ово повећава, посебно пошто већина људи ради своје базене са часовима у току када заправо пливају.

Дизајн млазнице: Дифузерска геометрија и циљање струје у центру пливача

Начин на који су конструкције конструкције направљене чини велику разлику када се вода под великим притиском претвара у нешто што је заиста корисно и стабилно за пливаче. Када се дифузер постепено шири, он мења ту хаотичну турбуленцију у гладу течућу воду, што смањује те досадне мале вихре које брже односи опрему него што је нормално. Већина система омогућава оператору да прилагоди угао за око плус или минус петнаест степени тако да вода удари у право око места где би био торзо, стварајући једнак отпор широм тела током вежбања. Инжењери користе ове фантастичне компјутерске моделе које се називају CFD да би променили начин на који вода излази из система, и да би се ослободили места где вода само седи или пребрзо излази у одређеним областима. Оно против чега се на крају налазимо изгледа много природније, остаје прилично конзистентно током целе дужине стазе, не варирајући више од десетине метра у секунди од почетка до краја.

Типови система противтока и поређење перформанси у стварном свету

Сутрашњи системи за контратоку у основи постоје у две главне врсте: оне које се инсталирају одмах када се базен гради, и оне које се касније додају постојећим базенима. Интегрирани системи имају тенденцију да дају око 15 до можда чак и 20 посто бољу конзистенцију протока јер имају боље хидрауличко рутирање и јачу структурну подршку. Поново опремљене јединице су много јефтиније за инсталирање унапред, коштајући око 30 до 40 посто мање него када се изграде у нове базене. Истраживања покрета воде открила су да базени изграђени овим системима одржавају глатки ламинарни проток око 25% дуже током продужених сесија обуке. За верзије изнад земље, они добро раде у плитким рехабилитационим базенима где нека контролисана турбуленција заправо помаже у опоравку мишића и учењу нерва како да раде поново након повреде. Када је реч о уштеди енергије, важна је врста пумпе. Помајка са променљивом брзином може смањити годишње трошкове за рад од 200 до 400 долара у поређењу са старим модним модовима са једном брзином у градским објектима. Већина људи који инсталирају ове системе се суочава са проблемима са униформизмом протока. Само око половине свих модернизованих система успева да одржи воду да се креће константном брзином у оквиру плус или минус 5% изван само два метра од млазница, осим ако не додају посебне функције за исправљање протока.

Практична разматрања за инсталирање и оптимизацију система противтока

Упутства за величину заснована на димензијама базе и намењене употребе (обука против рехабилитације)

Добивање опреме у правој величини значи да се обрасци кретања воде прилагоде облику базена и ономе што треба да уради. За такмичарско обуку пливања, већина стручњака препоручује брзину струјања између 1,8 до 2,2 м/сек, што обично захтева пумпе са најмање 15 коњских снага како би се створио довољан отпор за изградњу снаге удара и одржавање прецизног темпа током трка. Када је реч о рехабилитационом раду, ствари се прилично мењају. Ове апликације обично захтевају нежељене струје око 0,8 до 1,2 метра у секунди, које често управљају мањи системи од 7 до 10 коњских снага који се могу прилагодити по потреби без стреса на зглобове. Колико је базен дубок такође је важно и где да ставите оне млазнице. Базени дубине преко 1,5 метра обично требају инсталирати угловане дифузере како не би стварали нередне површинске таласе или увукли нежељене ваздушне мехуре. Пре него што донесете било какву одлуку о куповини, важно је све да проверите са произвођачиним графицима проток и израчунате на основу стварних мерења запремине базе. Превише мали системи ће довести до фрустрирајућих несагласности у струјној чврстоћи, док ће претерано коришћење величине система само сагоревати додатну електричну енергију и брже износити компоненте него што је потребно.

Услуге за одржавање, контролу буке и најбоље праксе за штедњу енергије

Редовно одржавање чини да системи раде дуже и да у целини раде боље. Месечно чишћење филтера за унос спречава да се заткну и да узрокују смањен проток воде. Свака три месеца проверите дифузере за каљцијум или биофилм који се може сакупити. Желите тишију операцију? Постављајте пумпе на вибрационе изолаторе и ставите опрему најмање 3 метра далеко од ивица базена како бисте смањили преношење буке кроз зидове. Пумпе са променљивом брзином су промјена у игри када је у питању уштеда енергије, смањујући потрошњу енергије за око 30% у поређењу са старим моделама са једном брзином. Идите даље, планирајте рад у време ван пик времена и користите топлотне покриваче када базени нису у употреби, што може смањити трошкове за обгревање за пола до две трећине. Не заборавите да запечати све водоводне везе са доброг квалитета поморског квалитета епоксида. Мало цурење овде и тамо може да протери чак 20.000 литара воде сваке године, тако да овај једноставан корак чини велику разлику у ефикасности и штедњи трошкова.

Подела за често постављене питања

На ком принципу се ослањају системи противтока?

Системи противтока ослањају се на Бернулијев принцип, који користи разлике притиска да би одржао положај пливача прилагођавањем протока воде.

Како се ламинарни ток разликује од турбулентног током у овим системима?

Ламинарни проток пружа глатке, паралелне струје идеалне за стабилан отпор, док турбулентни проток ствара непредвидиве промене притиска који чине тренинге тежим.

Које су две главне врсте система противтока?

Две главне врсте су интегрисани системи за нове базене и јединице за модернизацију постојећих базена, са интегрисаним системима који обезбеђују бољу конзистенцију проток.

Како моћ и проток пумпе утичу на перформансе система?

Моћ и проток пумпе су критични, са различитим захтевима за обуку у односу на рехабилитацију, што утиче на отпорност, енергетску ефикасност и трошкове.

Које методе одржавања повећавају ефикасност система противтока?

Редовно чишћење филтера за улазак, проверење дифузера за дифузе и употреба вибрационих изолатора за тишије функционисање помажу одржавању ефикасности система.