PDF《科别：地球科学科》

科别:地球科学科 组别:国中组 作品名称:葫芦墩圳的水流之美D水愈流电愈多的水力 发电 关键词:水车扇叶、力矩、发电机 编号:030504 学校名称: 台中县立丰东国民中学 作者姓名: 郭庭妤、洪毓柔、蔡儒芳、简硕廷 指导老师: 赖月琴、简金标 摘要 我们自制「气压式的可回收水流装置」以节水的方式来探讨『水车扇叶和水流速』的关 系得知不管水流速大小,8 支的扇叶水车设计转数均较低扇叶的为佳.

在设计可实际带动发电机转动的水车模型中,我们以作图及计算在水流速度为 118cm/s 下,水车的最适力柄大小为 27.3cm 长. 实地以自制设计的『水车及发电机组做葫芦墩圳的水力发电』测量时,我们所设计的水 车其发电情形也令人满意.所以,我们证明了: 『只要流动中的水均可以设计合适的水车带动 发电机来发电』 .在能源短缺的今天,妥善运用这种「取之不尽、用之不竭」的大自然力量是 最值得推广的水力发电方式. 壹、研究动机 学校科展又在招募新血了,甄选条件之一是要先交一份科学观察报告,正当我在苦思不 出主题时,假日和同学骑上铁马,途经葫芦墩圳时,不禁让我停了下来…「潺潺的水流 声、欣赏美丽的景色、好不愉快!」 . 当骑到双重排洪、像小瀑布设计的『顶角潭』时,同学也惊叹: 「好有 Power 哦!」这句 话,让不经思索的冒出: 「是呀!好有 Power,这样的水力,政府为什麽不拿来发电?」同学 立刻大笑回说: 「你少白痴了,如果能用来发电,那这几百年怎会没人拿来利用?」回家后, 那一幕还是深深的震憾著我…. 於是,我花了三天时间交了这份 「观察报告」 没想到科展老师觉得我的主题很有挑战性、 想法有创意,而且颇值得研究,所以,我便与其他同感兴趣的伙伴一起接受这项困难的挑战! 贰、研究目的 1. 探讨水位高度和水流强度的关系 2. 探讨出口孔径和水流强度的关系 3. 自制气压式可回收水流装置以探讨水车扇叶和水流速的关系 4. 自制设计可带动发电机转动的水车探究 5.以自制设计的水车及发电机组做葫芦墩圳的水力发电探究 参、研究设备器材 No 器材No 器材No 器材或药品12公升的牛奶塑胶空瓶

13 中空玻管

25 码表

2 回收

5 公升的塑胶瓶

14 L 型弯管

26 锯尺刀

3 奇异笔

15 切割刀

27 软尺

4 250ml 量筒

16 铁丝

28 旗子

5 铁架

17 木条

29 灯泡座

6 一米钢尺

18 大橡皮塞

30 小风扇

7 码表

19 钻孔器

31 数字型电表

8 量角器

20 压克力板

32 数位摄影机

9 棉线、绳子

21 金属长柄勺子

33 数位相机

10 橡皮管

22 圆形滚轮

34 自制各种水车扇叶

1 11 热熔胶、热熔枪

23 保特瓶

35 自制的水车发电装置 肆、研究过程及方法 【研究流程及地点介绍】 确定主题及研究方向 资料收集及讨论 修正问题 研拟实验方法 资源收集及器材准备 发现问题及讨论 设计实验装置 方法失败进行实验及讨论 实验记录及结论 整理报告及发表 美哉!『顶角潭』的制水闸门 『顶角潭』的排洪设计

2 『顶角潭』的另一道排洪设计,分水到东汴及西汴 双排洪设计之水门,分水到软埤仔溪 注:两双排洪间有溢洪设计,洪水期,多余的水便由左侧越过溢洪,以保持一个安全的水位. 这是我们准备做水力发电的起点地~『三分水』 三分水的『第一排水闸门』 或称「人命水」 三分水的『口琴桥』 , 三分水口琴桥处的『河道』