Просмотр полной версии : теория количества лопастей
roman8301
28.11.2012, 17:25
Всем доброго времени суток, опять лезу к вам с бредовыми теоритическими мыслями, не дают мне покоя ваши три лопасти на винте, ПО ВСЕМ КАНОНАМ вроде бы 1 лопасть продуктивнее чем три, три лучше чем пять ну и так далее... , теоретически возьмем рамку 1 м на 1 м = 1м2 закрепим в нее вертикально 12 пластин ( шир 10см и высотой 1 м) и повернем их под углом 45*, на нее действует воздушный поток со скоростью 1 м\с, если пренебречь всеми негативными факторами, рамка должна переместится за одну секунду на один метр перпендикулярно движению потока, повесим некий груз массой m через блок и прикрепим к рамке, при воздействии потока воздуха в тот же 1 м\с рамка передвинется на 0,5 м и поднимет груз m на 0,5 метра тем самым совершит работу , а теперь уберем 6 лопастей из рамки через одну и сделаем угол 22,5* , в теории при тех же параметрах рамка продвинется на 2 метра за одну секунду, а если к ней прикрепить груз равный m/2 то по теории она должна переместить его на 1 метр и совершит такую же работу что и в первом случае , НО ЭТО СОВЕРШЕННО НЕ ТАК.
Ух, roman8301, ну и тему вы подняли. Если хотите я могу вам объяснить, почему однолопастной ветряк будет выдавать туже мощность, что и многолопастной. Но сразу предупреждаю, будет много форму и рисунков. Хотите?
Ну и присоединюсь к вопросу cheese-а
НО ЭТО СОВЕРШЕННО НЕ ТАК
а как?
roman8301
29.11.2012, 00:43
Но сразу предупреждаю, будет много форму и рисунковмне конечно крайне интересно, но пока я не знаю ни того ни другого может для меня так будет проще разобраться, чем иметь точную точку зрения.
а как?как я думаю груз во втором случае должен быть массой m/4 при этом он переместится на один метр за одну секунду, что меньше первого случая в 2 раза.
Илья МГУ
29.11.2012, 01:31
....теоретически возьмем рамку 1 м на 1 м = 1м2 закрепим в нее вертикально 12 пластин ( шир 10см и высотой 1 м) и повернем их под углом 45*, на нее действует воздушный поток со скоростью 1 м\с, если пренебречь всеми негативными факторами, рамка должна переместится за одну секунду на один метр перпендикулярно движению потока, ......
Роман ошибка в том, что Вы рассматриваете воздух как твёрдую среду. А механика твёрдых тел и газов сильно различается. Винт ветряка не вкручивается в воздух как в твёрдую гайку.
roman8301
29.11.2012, 01:47
Роман ошибка в том, что Вы рассматриваете воздух как твёрдую среду. А механика твёрдых тел и газов сильно различаетсяя это прекрасно представляю. но я беру одно и то же тело воздух, и на такой скорости аэродинамику в учет не беру, сила давления газа на поверхность какая то особая?
petruha256
29.11.2012, 03:03
я это прекрасно представляю. но я беру одно и то же тело воздух, и на такой скорости аэродинамику в учет не беру, сила давления газа на поверхность какая то особая?
Сила давления тут немного не применима.
Есть скоростной напор, имеющий размерность давления.
то, какая часть скоростного напора преобразуется в давление зависит от условий обтекания. вот как раз из-за условий обтекания эта сила особая.
roman8301, давайте внимательно рассмотрим ваш пример с пластинами.
На рисунке изображена пластина, стоящая под углом 45 градусов.
Если пластина движется со скоростью 0,5м/с, то скорость набегающего потока получается сложением векторов скорости пластины и скорости воздуха. В итоге угол между пластиной и набегающим потоком равен 18,4 градуса, а скорость потока равна 1,12м/с. Пусть при этом на пластину действует сила давления воздуха Fдавления. Тогда проекция этой силы на ось ОХ будет равна SIN(45)*Fдавления=0,7*Fдавления.
Теперь рассмотрим пластину, стоящую под углом 22,5 градуса. Найдем такую скорость пластины, что бы угол между пластиной и потоком был так же равен 18,4 градусам. Эта скорость равна 1,15м/с, а результирующая скорость потока равна 1,53м/с. Найдем теперь силу давления воздуха на пластину. Так как угол атаки не изменился, то сила давления поменяется, только из-за того, что изменилась скорость потока. Помним, что сила давления зависит от квадрата скорости потока, тогда
Fдавления2=(Vрез2/Vрез1)^2*Fдавления=1,86*Fдавления
Проекция на ось ОХ будет равна SIN(22.5)* Fдавления2 = 0.71*Fдавления
Теперь вспоминаем, что в первом случаи у нас 12 пластин, тогда общая сила равна 8,48*Fдавления. Во втором случаи у нас 6 пластин и общая сила равна 4,28*Fдавления.
Мощность равна произведению силы на скорость, тогда
P1=8.48*Fдавления*0.5=4.24* Fдавления
P2=4.28*Fдавления*1.15=4.93* Fдавления
В результате мощность во втором случаи получилась даже немного больше.
Илья МГУ
29.11.2012, 14:15
....на такой скорости аэродинамику в учет не беру..
Почти правильно, но с точностью до наоборот.
Кроме аэродинамики ничего в расчёт брать не надо.
Илья МГУ,ты же у нас с парусами дело имеешь:)!
Скажи правильно я мыслю или нет.
Парусник при боковом ветре имеет больше тяги, чем при попутном.
Вроде бы так должно быть:#...
Илья МГУ
29.11.2012, 17:44
Илья МГУ,ты же у нас с парусами дело имеешь:)!
Скажи правильно я мыслю или нет.
Парусник при боковом ветре имеет больше тяги, чем при попутном.
Вроде бы так должно быть:#...
Да, конечно.
roman8301
29.11.2012, 22:58
ну по вашим рассуждениям если рассматривать аэродинамику то крыло самолета надо ставить поперек корпуса то есть воздушному потоку, без обид я это так вижу из вышесказанного. на самом деле полная аэродинамическая сила которая нам и дает работу направлена перпендикулярно потоку набегающему на лопасть или крыло (что сути не меняет) и наилучший вариант это критический угол атаки который дает наивысшую подъемную силу при минимальной скорости потока (если учитывать что лопасть имеет аэродинамическое сечение) а этот угол больше 30 градусов наверное и не бывает только от направления потока а не от направления вращения , а вы еще умудрились кончик заклинить аж на 4 градуса от направления вращения а не потока и аэродинамику свели к нулю, а еще аэродинамическая сила зависит от эффективной площади лопасти или крыла как хотите на которую действует поток а не от ометаемой площади
а вы еще умудрились кончик заклинить аж на 4 градуса от направления вращения а не потока и аэродинамику свели к нулю
roman8301, здесь ты упускаешь понятие истинный ветер. Это тот ветер который действует на лопасть. Когда при ветре 7м/с, кончик лопасти движется в 5-7 раз быстрее, то ветер который на неё воздействует, уже почти параллелен плоскости вращения. И чтобы на этой скорости угол атаки был с максимальной подъёмной силой, иногда приходится заходить в отрицательные углы заклинения.
а еще аэродинамическая сила зависит от эффективной площади лопасти или крыла как хотите на которую действует поток а не от ометаемой площади
Здесь тоже неувязка. Под аэродинамической силой ты наверное имел ввиду подъёмную силу. На самом деле лопасть движет вперёд не подъёмная сила, а проекция подъёмной силы на плоскость перемещения. И из этой проекции ещё нужно вычесть силу лобового сопротивления. А чем уже лопасть, тем сила лобового сопротивления меньше.
То что на узком крыле подъёмная сила меньше, это так. Но в расчёт берётся отношение этих двух сил и называется оно аэродинамическим качеством крыла.
ну по вашим рассуждениям если рассматривать аэродинамику то крыло самолета надо ставить поперек корпуса то есть воздушному потоку, без обид я это так вижу из вышесказанного.
Самолет движется в потоке, а не поперек него и скорость самолета значительно больше скорости воздуха, поэтому к самолету данные рассуждения не применимы. А вот паруса современных яхт работают по тому же принципу.
наилучший вариант это критический угол атаки который дает наивысшую подъемную силу при минимальной скорости потока (если учитывать что лопасть имеет аэродинамическое сечение)
Критический угол далеко не оптимальный. Вы забываете, что кроме подъемной силы есть ещё сила сопротивления.
а этот угол больше 30 градусов наверное
Этот угол для разных профилей варьируется от 10 до 20 градусов и ещё он зависит от числа Рейнольдса ( http://rosinmn.ru/vetro/Re/Re.htm )
не бывает только от направления потока а не от направления вращения , а вы еще умудрились кончик заклинить аж на 4 градуса от направления вращения а не потока и аэродинамику свели к нулю
Про истинный ветер вам написал Сергей. На моей картинке он обозначен Vрезультирующая. Ваши рассуждения верны тогда, когда ветряк неподвижен. Как раз поэтому стартовый момент у быстроходных винтов достаточно маленький.
а еще аэродинамическая сила зависит от эффективной площади лопасти или крыла как хотите на которую действует поток а не от ометаемой площади
Придумал хорошую аналогию. Представьте, что идет дождь. Что бы не промокнуть, можно взять зонтик, а можно взять пропеллер, который будет крутится с большой скоростью. За счет большой скости, пропеллер будет успевать сбивать все капли и откидывать их в сторону.
Примерно так же действуют и быстроходные ветряки. Не смотря на малую площадь лопастей, за счет большой скорости их вращения, ветряк успевает отобрать энергию у всего потока, проходящего через него.
То что на узком крыле подъёмная сила меньше, это так. Но в расчёт берётся отношение этих двух сил и называется оно аэродинамическим качеством крыла.
В ветряках нам требуется немного другое аэродинамическое качество, чем в авиации. Об этом хорошо написано тут http://rosinmn.ru/vetro/optim_alfa/alfa.htm
Илья МГУ
30.11.2012, 12:17
ну по вашим рассуждениям если рассматривать аэродинамику то крыло самолета надо ставить поперек корпуса то есть воздушному потоку,
Не приписывайте другим людям свои рассуждения. Вообще, такой способ ведения дискуссии называется троллингом.
roman8301
30.11.2012, 13:19
roman8301, здесь ты упускаешь понятие истинный ветер. Это тот ветер который действует на лопасть.это для тягового винта который совершает работу и действительно векторная скорость будет выше.
Добавлено через 2 минуты
Под аэродинамической силой ты наверное имел ввиду подъёмную силу.я имел в виду полную аэродинамическую силу в которую входят все силы действующие на крыло.
Добавлено через 1 минуту
Самолет движется в потоке, а не поперек него и скорость самолета значительно больше скорости воздуха, поэтому к самолету данные рассуждения не применимы.не важно что движется самолет или ветер действие сил в обоих случаях будут равные.
Добавлено через 52 секунды
Критический угол далеко не оптимальный. Вы забываете, что кроме подъемной силы есть ещё сила сопротивления. Критический угол атаки – это угол атаки, при превышении которого происходит срыв потока.
Добавлено через 22 минуты
Как раз поэтому стартовый момент у быстроходных винтов достаточно маленький.стартовый момент маленький потому что подъемная сила мизерна из за срыва а сила напора максимальна и сила сопротивления тоже но векторная сила направленная на вращение от силы напора тоже маленькая поэтому такой слабый стартовый момент.
Добавлено через 1 минуту
Придумал хорошую аналогию. Представьте, что идет дождь. Что бы не промокнуть, можно взять зонтик, а можно взять пропеллер, который будет крутится с большой скоростью. За счет большой скости, пропеллер будет успевать сбивать все капли и откидывать их в сторону. полностью согласен, а при малых скоростях винта при малом ветре что делать? прилеплять дополнительные лопасти?
Добавлено через 2 минуты
В ветряках нам требуется немного другое аэродинамическое качество, чем в авиации.ну не знаю, точно сказать не могу, просто в авиации используется тяга для увеличения скорости потока, у нас ее нет.
Добавлено через 19 минут
возьмите пластину с углом заклинения на 45 градусов придайте ей скорость 1 м/с и подайте на нее перпендикулярно поток в 1 м/с и аэродинамическая сила действующая на лопасть потоком будет равна нулю. а по вашему у нас получается истинный ветер 1,41 м/с и мы еще с этой пластины соберем энергию, как?
это для тягового винта который совершает работу и действительно векторная скорость будет выше.
Если винт крутится, то уже надо считать истинный ветер. Опят же, как иначе объяснить, что яхты могут двигаться со скоростью больше скорости ветра?
не важно что движется самолет или ветер действие сил в обоих случаях будут равные.
Важно как они двигаются. Самолет движется по потку, а лопасти ветряка перпендикулярно потоку.
Критический угол атаки – это угол атаки, при превышении которого происходит срыв потока.
Я знаю, что такое критический угол атаки. Но кроме того, что при критическом угла атаки подъемная сила максимальна, сила сопротивление то же не маленькая. Это тоже надо учитывать. Поэтому критический угол атаки и не является оптимальным.
полностью согласен, а при малых скоростях винта что делать? прилеплять дополнительные лопасти?
Надо согласовывать генератор и ветроколесо, что бы ветроколесо работало при оптимальных оборотах.
возьмите пластину с углом заклинения на 45 градусов придайте ей скорость 1 м/с и подайте на нее перпендикулярно поток в 1 м/с и аэродинамическая сила действующая на лопасть будет равна нулю. а по вашему у нас получается истинный ветер 1,41 м/с и мы еще с этой пластины соберем энергию, как?
Никак. Где я писал, что в таком случае мы сможем получить с пластины энергию?
Как раз вычислив истинный ветер мы увидим, что угол между ним и пластиной равен 0, поэтому и подъемная сила не создается.
В своё время участник Босой задавал вопрос типа, мол с чего нужно начинать познавать эти процессы на уровне начинающего.
Я ему тогда ответил, что мне очень помогла книжёнка из библиотеки "Ч. Мархай «Теория плавания под парусами», Москва,".
А находится она вот здесь:
http://windpower-russia.ru/forum/showpost.php?p=9515&postcount=1
Просто другие источники уж как то больно заумно всё это объясняют и не всегда получалось полностью понять элементарное.
А в этой брошурке всё как для первоклассника расписано.
Так что всем желающим рекомендую заглянуть в неё.
roman8301
30.11.2012, 17:54
хорошая книга спасибо Сергей. на странице 42 положения паруса на рисунке б самое наивыгоднейшее о чем я и говорю, лодка имеет наибольшую тягу и скорость, на странице 64 на рис.33 наивыгоднейший угол атаки на картинке б а вы закручиваете лопасти еще больше чем на рисунке а и обратите внимание как дует ветер куда направленна работа и в каких положениях она наивыгодна,
roman8301, я тебе писал, и BenGunn, несколько раз, а ты упорно пропускаешь понятие ИСТИННЫЙ ВЕТЕР.
Может ты хоть так обратишь внимание на это понятие.
На стр 42, ветер под углом 90град к яхте. НО ОНА СТОИТ!!!
Как только она поплывёт, этот же ветер будет дуть ей в задницу.
Ну неужели это так трудно понять?
Ты стоишь на автомобиле и у тебя боковой ветер со скоростью 20км/ч.
Машина поехала со скоростью 20км/ч и этот ветер уже будет дуть на машину под углом 45град и со скоростью больше 20-ти км/ч.
А когда ты поедешь со скоростью 100км/ч, то ветер будет дуть в лобовое стекло практически под прямым углом.
А оптимальный угол атаки у на 4град. Где нам их взять?
угол набегания потока на лобовое стекло 1град, а нам нада 4.
Вот и получается что нужно ставит на -3градуса.
Когда угол набегания потока 4град, тогда мы ставим лопасть в НОЛЬ градусов заклинения. И при этом получаем наши 4град. угла атаки.
Ну в общем как-то так:wacko2:...
roman8301
30.11.2012, 23:26
roman8301, я тебе писал, и BenGunn, несколько раз, а ты упорно пропускаешь понятие ИСТИННЫЙ ВЕТЕР.я не сколько не игнорирую это понятие, я его хочу понять, везде в аэродинамике векторная скорость есть но во всех примерах тело преобретает скорость из вне тоесть имеет некую тягу (двигатель на винте, турбина, двигающаяся машина) а здесь сам поток толкает лопасть от себя и еще при этом увеличивает скорость потока
petruha256
01.12.2012, 03:05
везде в аэродинамике векторная скорость есть но во всех примерах тело преобретает скорость из вне тоесть имеет некую тягу (двигатель на винте, турбина, двигающаяся машина) а здесь сам поток толкает лопасть от себя и еще при этом увеличивает скорость потока
Здесь нужно разделять понятия
I. стоящий винт под воздействием ветра - одно.
в этой ситуации во всех участках лопастей угол атаки закритический, и в принципе сколько-нибудь серьёзной работы в таком режиме винт совершить не в состоянии - едва хватает, чтобы стартовать. Однако, если есть положительная проекция аэродинамической силы на направление вращения, то винт при определенной скорости ветра всё-таки преодолеет стартовый момент, и тот мизер работы пойдет на увеличение скорости этого винта.
Ибо само наличие положительной проекции аэродинамической силы на направление вращение гарантирует:
1 - начало движения винта при наличии конечного момента трения (залипания и пр.) и соответствующей этому моменту скорости ветра.
2 - наличие мощности на винте в случае начала движения, эта мощность, если она выше, чем та, которую мы отнимаем от винта (генератор, трение, залипания и пр.) обеспечит увеличение скорости вращения винта.
II. Вращающийся винт
При соблюдении вышеописанных условий винт обязательно будет вращаться, поскольку других вариантов при соблюдении таковых попросту - не существует.
самое главное здесь ответить на вопрос-
почему если мы механически вращаем винт, то для получения вектора скорости нужно складывать векторно скорость потока и скорость элемента лопасти?
А если мы перестали передавать механическую мощность, то для получения того же вектора скорости (с другим значением и направлением) уже не нужно выполнять ту же операцию векторного сложения?
Ответ на вопрос таков - в обоих случаях элемент лопасти обтекает поток с направлением и скоростью "истинного ветра", правила нахождения вектора "истинного ветра" идентичны.
И фиг с ним, что при этом получаются разные углы атаки, разные знаки проекций сил - это уже совершенно другая басня - из разряда "чем отичается дельтаплан от дельталета" или "почему самолет не падает камнем при отказе двигателей"
а здесь сам поток толкает лопасть от себя и еще при этом увеличивает скорость потока
Не от себя, а на себя. Поэтому яхты и могут двигаться против ветра, а при попутном ветре двигаться быстрее скорости ветра. Тоже самое происходит и с лопастью, когда она во много раз превышает скорость ветра.
И здесь мы вернулись к тому с чего и начали. Не давление ветра на парус или лопасть заставляет двигаться яхту или винт. А именно сила, которая получается во всей этой аэродинамике.
roman8301
02.12.2012, 02:41
Спасибо вам коллеги возможно я заблуждаюсь, вы правы, но все равно когда будет время попытаюсь поставить эксперименты.
Поэтому яхты и могут двигаться против ветра, а при попутном ветре двигаться быстрее скорости ветра.
Строго против ветра яхта двигатся не может, обязательно под некоторым углом к ветру, при движении поветру при правильном наборе парусов и опытной команде, яхта может двигатся чуть медленне ветра (выжимает ветер досуха, это термин такой принятый в среде яхтсменов). При одном и том же ветре наибольшая скорость развивается при ветре строго сбоку (называется, галфвинд). Всё это относится к яхтам с мягкими парусами (как к однокорпусным так и к катамаранам, и подтверждается моим собственным более чем 20 летним опытом хождения под парусами). Быстрее ветра ходят только буера с жёсткими парусами в форме крыльев, скорости эти развиваются только при движении курсами против ветра, (от острого бейдевинда и практически до галфвинда).
Mike, наконец-то в последнем посте ты навёл порядок с яхтами, а то я думал что-то за 10 лет изменилось и они начали против ветра плавать :crazy:.
Перечитал всю тему и теперь по винтам всё становится потихоньку на свои места.
Угол 4 градуса был озвучен, он всегда и везде оптимален? Т.е. зависимость угол/скорость ветра/обороты всегда постоянна? Тогда вернусь к названию темы: сколько нужно лопастей и почему от увеличения кол-ва лопастей падают обороты? Может я что-то пропустил?
Mike,
Угол 4 градуса был озвучен, он всегда и везде оптимален?
Т.е. зависимость угол/скорость ветра/обороты всегда постоянна?
Нет.
Угол зависит от
1) Какие лопасти вы делаете (из труб или с авиационным профилем).
2) На какую быстроходность рассчитываются лопасти.
3) Угол разный для разных частей лопасти.
Ну и много ещё от чего.
Тогда вернусь к названию темы: сколько нужно лопастей и почему от увеличения кол-ва лопастей падают обороты? Может я что-то пропустил?
Попробую объяснить.
Разобьем силу, которая действует на лопасть(F), на два вектора. Пусть первый из них будет лежать в плоскости вращения ветроколеса(Fy), а второй будет перпендикулярен этой плоскости(Fx). Соответственно первый вектор будет раскручивать ветроколесо и тем самым совершать полезную работу. Второй вектор будет тормозить воздушный поток.
Есть некоторая оптимальная величина торможения потока. Этой величине соответствует некоторое значение силы Fx.
Сила F, которая действует на лопасть зависит от
1) Скорости потока набегающего на лопасть.
2) Ширины лопасти.
3) Угла атаки лопасти.
Когда мы рассчитываем лопасть, мы добиваемся того, что бы при требуемой быстроходности, Fx приняла оптимально значение.
Теперь вернемся к количеству лопастей. При увеличении числа лопастей увеличивается суммарная ширина лопастей в ветроколесе. Соответственно Fx достигает оптимального значения при меньшей скорости набегающего на лопасти потока воздуха. А это значит, что быстроходность ветроколеса уменьшается.
roman8301
22.12.2012, 14:43
BenGunn перешел в эту тему, (Когда быстроходный ветряк не крутится, лопасти создают достаточно маленький крутящий момент (мы это с вами в теме теория количества лопастей обсуждали)), тут посчитал разницу между винтом в 6 лопастей с углом 45 град. и 3 лопастями 22,5 град, что имеем векторная скорость на трехлопастном будет больше чем с 6 в 1,58 раза, дальше, векторная сила действующая на одну лопасть в трехлопастном будет больше в 1,2 раза, чем в шестилопастном, но скорость вращения в трехлопастном в 2 раза больше, а в шестилопастном в 2 раза больше лопастей на которые действует эта сила, отсюда вывод что мощность в трехлопастном больше на 20%, то есть по законам аэродинамики трехлопастной выигрывает, идем дальше, но нам ведь не нужна просто мех. мощность,нужна электрическая, делая скос на генераторе (при всем уважении) больше 50% кпд мало кто добьется, без скоса при тех же условиях получить 80% кпд не так сложно:
и так минусы 6 лопастей
1. более тяжелый генератор
2. в 2 раза больше лопастей
3. более тяжелая конструкция.
4. затратнее.
плюсы которые я вижу
1. меньшая скорость вращения (меньшие требования к лопастям)
2. генератор изготовить легче
3. общее кпд на 10% выше как минимум
4. в 5-8 раз быстрее выход на заданные обороты( реакция на порывы что не так и мало)
5. при больших ветрах винт в разнос не пойдет.
6. общая капризность подбора параметров меньше.
7. момент страгивания в 4 раза больше.
5. при больших ветрах винт в разнос не пойдет.
6. общая капризность подбора параметров меньше.
7. момент страгивания в 4 раза больше.
Это могу подтвердить!Мой "Чех" на 6-ти лопастях намного плавнее работает,у него нет резких бросков тока до 15А,он при тех-же порывах выдает4-6А,но стабильнее!,а вот момент страгивания:scratch_one-s_head:-не знаю нужен ли такой малый?-Зачастую ветра практически нет,а он вертится в холостую(разве что глаз радует).
(разве что глаз радует). А это не так уж и мало:yes:
roman8301
22.12.2012, 21:55
Зачастую ветра практически нет,а он вертится в холостую(разве что глаз радует).с залипаниями он не будет стартовать при маленьком ветре.
делая скос на генераторе (при всем уважении) больше 50% кпд мало кто добьется, без скоса при тех же условиях получить 80% кпд не так сложно:
roman8301, скос по другому влияет на эффективность генератора. Он не уменьшает КПД, а уменьшает эффективность использования магнитов. Т.е. при одном и том же количестве магнитов, генератор без скоса будет иметь большую мощность, чем генератор со скосом. При этом КПД у них может быть почти одинаковым.
плюсы которые я вижу
2. генератор изготовить легче
Чем? У 6 лопастного ветряка стартовый момент конечно больше, но не на столько что бы вообще не обращать внимания на залипания.
3. общее кпд на 10% выше как минимум
Объяснил выше, почему КПД не будет выше.
4. в 5-8 раз быстрее выход на заданные обороты( реакция на порывы что не так и мало)
Почему?
6. общая капризность подбора параметров меньше.
Вроде винты подбирать мы умеем, так что не вижу в этом проблемы.
roman8301
23.12.2012, 19:47
roman8301, скос по другому влияет на эффективность генератора.я имею в виду когда катушки на каждом зубе. я много смотрел на генераторы сделанные на разных форумах, при прокрутке у многих мощность после 150 об\мин растет больше чем линейно но не сильно, о квадратичности речи не идет, конечно спокойно выжимают 1-1,5 кватта на 1000 об но если посчитать от 100 об/мин математически то должно получаться аж под 3-4 кватта.
Почему?если рассматривать пример выше то крутящий момент в 4 раза больше а скорость выхода на заданные обороты в 2 раза ниже, да и в книге фатеева про это все написано, даже до 50 раз.
так что не вижу в этом проблемы.практика от теории очень сильно отличается поэтому и начинают мудрить всякого рода контроллеры, а ведь зарядка на аккумулятор предусматривает кубический рост мощности на генераторе, как и на винте.
bob691774
30.12.2012, 15:49
Только в декабре закончил сборку ветряка вертикалку.
Только в декабре закончил сборку ветряка вертикалку.
Давайте фото,не томите! :yes:
bob691774
30.12.2012, 23:19
Вот фотка конструкции вертикалки
bob691774, Ну нафига одну фотку 3М!!!! да еще архивировать:ireful:Неужели нельзя её "укоротить" и сразу кинуть:unknw:-Вам -же Серега уже не раз говорил:bum:
melnikovoa
31.12.2012, 23:15
Только в декабре закончил сборку ветряка вертикалку.
А ещё фотки вашей вертикалки можно и что чего даёт при каком ветре
bob691774
01.01.2013, 00:09
По расчёту на 3 квт при ветре 12 м\сек. Генератор из асинхронника на неодиевых магнитах по особой технологии без залипания.
Фотки передавать проблема. Лучше по МЫЛУ.
Фотки передавать проблема.
bob691774, открываешь свою картинку в Паинте, делаешь Изменить размер, ставишь там 20%, сохраняешь и получаешь вместо 3Мб 114Кб.
valeriyvalki
03.01.2013, 18:38
bob691774,Я не поленился перелистал сотню страниц своей почты.и не напрасно, такую точно картинку мне присылал Владимир Алексеевич, он писал что 8-мь лет проработал на заводе Ветроэнергомаш, и то что на картинке это его достижения,у меня есть и другие картинки,я с этим человеком переписывался, он говорит что пока на этом ветряке стоит мультик 1:5, а нужен 1:12, вот этот ветряк пока и не может выйти на полную мощность,
да вот сравните картинку,которая у меня
8967
По жизни не люблю обмана
bob691774
03.01.2013, 18:56
Да !! Нет никакого обмана. Это тот же человек. И выйти на полную мощность не позволяет скоростные характеристики мультипликатора. Буду усовершенствовать лопасти ротора Ленца.Уже разработана конструкция и изготовлены пробные лопасти по другой технологии.
valeriyvalki
03.01.2013, 19:06
Если ДА!!!, тогда снимаю шляпу :hi:
bob691774
03.01.2013, 19:51
Не стоит снимать !! Пока ещё достигнуто не так много. Разработки пока ещё в середине пути. Собирается более серьёзная установка. Если позволит погода то буду испытывать работу ещё другой установки, где ротор Ленца с американским шторочным объединён.
такую точно картинку мне присылал Владимир Алексеевич,
Так про "эту" картинку уже подымался спор - она почему-то одна на всех и кругом фигурирует....И Колесник опираясь на "эту" картинку-дурит людей и бабло с наивных и доверчивых косит:ireful: http://svoy-vetrogenerator.ru/index/vetrogenerator_rotornyj_5_kvt/0-108
roman8301
03.01.2013, 21:44
я не понял, здесь что про теорию количества лопастей речи ведут, где доблестный Сергей который мне предупреждение влепил как только я что то не по теме написал, или у нас предвзятое отношение.
Простите засранца :sorry:
Garrekiv
10.01.2013, 06:03
Вроде тема называется "теория количества лопастей" значит сюда.
Господа специ развейте мое заблуждение, если делать винт из шести лопастей на одной оси но в разной плоскости вращения то те лопасти что будут за передними к ветру получаются на определенных оборотах как бы в тени и уже не на что не влияют.
Следовательно если переднии три лопасти делать максимально скоросными, а задними менее скоросными но с хорошим страгивающими характеристиками и для работы на малых и средних ветрах, то выходит что на малом ветре оптимально будут работать те что расположенны с зади, а при увеличении скорости ветра и следовательно оборотов начнут работать переднии лопасти затенив заднии и они уже не будут тормозить винт и он сможет набрать обороты расчитанные для передних лопостей.
Чуствую что где то сильно не прав, но аэродинамика для меня темный лес хоть и перечитал кучу информации на эту тему.
bob691774
11.01.2013, 01:47
Garrekiv
Могу с уверенностью сказать, что самый оптимальный вариант максимального получения снимаемой мощности происходит от винтов одинакового диаметра насаженных на одной оси и вращающихся в разные стороны. т .е левого и правого вращения. Такие конструкции проходили испытания ещё в 70 годы прошлого столетия.
Однако из за сложности изготовления и естественно цены получили предпочтение только в авиации.
Garrekiv
17.01.2013, 11:37
И все таки мой вариант двух, трех-лопосных винтов с разными характеристиками на одной оси имеет право на жизнь или нет.
И все таки мой вариант двух, трех-лопосных винтов с разными характеристиками на одной оси имеет право на жизнь или нет.
По моему мнению, слишком сложная получится система.
Угол набегания потока зависит не от оборотов, а от быстроходности. Так как скорость ветра постоянно меняется, быстроходность то же плавает, плюс она зависит от подключенной нагрузки. Поэтому задние лопасти будут то попадать в тень, то выходить из неё. Скорее всего это будет приводить к вибрациям и резким изменениям скорости вращения ветроколеса.
Так же после взаимодействия с передними лопастями в потоке будут образовываться вихри. Это так же может привести к вибрациям и т.д.
В итоге, я думаю проще будет побороть залипания(тем белее методы, как это сделать известны), чем рассчитать и добиться стабильной работы такой системы из двух винтов.
Думается мне, что стабильно и без вибраций 2 встречно вращающихся винта на одной оси будут работать только если они с большим заполнением, т.е многолопастные ромашки,
либо высокооборотистые, когда лопасти ведут себя, как Фигаро, или электрон в электронном облаке атома : для потока воздуха воспринимаются размазаными в пространстве.
И это будет хорошо!
но в трубе.
А реальный ветер вполне резонно посчитает такую конструкцию большим дорожным знаком "проезд запрещён" и предпочтёт обойти такую густозаселённую железяками ( пласмассками ) конструкцию стороной.
Таким образом КИЭВ не повысится, а, скорее всего даже уменьшится.
Garrekiv, даже если удастся обеспечить оптимальную прозрачность такого ветроколеса ( чтоб не отпугивать от него ветер) и победить нестабильности и вибрации, то остаётся
чисто механическая ПРОБЛЕМА съёма механической энергии вращения с двух встречно вращающихся валов.
А это существенное утяжеление, удорожание, усложнение и вследствии его снижение общей надёжности и долговечности системы.
Имхо : не стОит овчинка выделки.
Если уж заморачиваться с точной и прочной механикой, то лучше заморочиться с поворотными лопастями : и более лёгкое страгивание с места, и стабильность работы на разных ветрах, и бурезащита : всё в одном флаконе.
Garrekiv
17.01.2013, 13:43
С чего вы взяли что лопасти будут вращатся на встречу друг другу, я такого не писал, я писал что на одной оси но в разной плоскости вращения, к тому же сумарно лопастей будет 6 и резких скачков в оборотах не придвидится, так как 6 лопастей все же изменяют скорость вращения плавнее чем три.
Перднии лопасти быстроходные и прозрачность для ветра у них весьма приличная, а вот задние и короче и менее быстроходные со страгивающей частью, ветер свободно минует на малой скорости переднии лопасти и производит работу с задними, по мере увеличения оборотов и силы ветра начинают включатся в работу и передние лопасти, но так как они не вышли на рабочий диапазон вращения они все также пусть и меньше но прозрачны для ветра, следовательно и задним хватает, а вот когда передние лопасти войдут в свой диапазон вращения то начнут затенять задние лопасти, те будут в более разряженном потоке и большого сопротивления не будут давать и мешать набрать свои обороты передним лопастям, мне так представляется эта картина, вот про завихрения я не подумал.
Я так понимаю что такой вариант с лопастями ни кто даже теоретически не рассматривал. Остается только пробовать.
С чего вы взяли что лопасти будут вращатся на встречу друг другу, я такого не писал, я писал что на одной оси но в разной плоскости вращения, к тому же сумарно лопастей будет 6 и резких скачков в оборотах не придвидится, так как 6 лопастей все же изменяют скорость вращения плавнее чем три.
Взял с того, что и не мог подумать, что тут будет попытка использовать 2 иветроколеса на одной оси в параллельных плоскостях и при этом с сонапрпвленым вращением.
Этот вариант по сложности не менее трудоёмкий, чем 2 встречновращающихся винта на одной оси, но однозначно менее эффективен.
Это почти всё равно, что запрячь в телегу / карету / сани двух изначально приблизительно равных по тяге лошадей, при этом одну кормить овсом, а другую --лушпайками, отрубями.
В итоге та, что ест овёс , вскоре вынуждена будет тащить ещё и вторую лошадь, а не только телегу.
Поймите , первый винт уже съел часть энергии с ветрового потока, второму остались объедки,
если для встречного вращения эти объедки хоть закручены в сторону вращения второго винта, то в вашем случае, при сонаправленом вращении, большая часть объедков пролетит мимо, так и не доставшись второму винту.
А, в прочем, рассчёты , а тем более споры - разговоры тут вряд ли помогут. Надо делать макет.
Изготовьте упрощённый, без особого педантизма узел с коаксиальным валом, поставьте на него самые простые, дешёвые и быстроизготавливаемые желобковые лопасти ( диаметр винта не стОит делать на этом макете более 0,75 -- 1,5 м) и снимайте показанияв разных вариантах : с двумя, с одним, встречно, сонаправленно....
Для удобства снятия показаний и возможности играть с нагрузками, а так же для упрощения трансмисии можно на каждый вал посадить ради эксперимента отдельный генератор.
Результаты эксперимента наверняка подтвердят или опровергнут Вашу правоту.
Ставлю 10 к 1 за то, что опровергнут.
ЗЫ: возможно, я опять Вас неправильно понял, возможно предполагается один вал, никакой не коаксиальный, просто на нём предполагается установить 2 винта, один вслед за другим ...
Тогда да : вибраций и непоняток конечно будет меньше, либо вообще не будет, момент на валу возрастёт, правда не в 2 раза, а меньше, обороты упадут, КИЭВ и снимаемая мощность так же снизятся .
Такая штуковина , скорее всего, показала бы неплохие результаты в трубе, но ветер же не дурак : он лучше стороной обойдёт сложнолохматую конструкцию, как обходит здания, рекламные щиты и прочие дирижабли.
Добавлено через 7 минут
Я так понимаю что такой вариант с лопастями ни кто даже теоретически не рассматривал. Остается только пробовать.
Конечно мало кто пробовал :
а толку пробовать что то в турбулентном, возмущённом потоке ?
Garrekiv, подумал я тут, а что ?
возможно в этом всём и есть некий смысл и рациональное зерно :
попытаться вынести разгонные лопасти ( разгонные лопатки) в параллельную плоскость.
При разгоне, старте, они реально подмогнут, а при штатной работе ( если будут иметь меньшую длину ) не сумеют фатально испортить параметры основного ветроколеса...
Эх, на обгонную муфту бы их тогда, чтоб крутились себе, как им нравится, и не мешали основным , в штатном, установившемся режиме )))
Garrekiv
17.01.2013, 16:31
Да вал один, эта мысль пришла из за сильно малых ветров, но и бывают такие по весне что крыши с домов срывает, заборы валит, у нас заполняется второе водохранилище для очередной ГЭС и ветровая характеристика меняется к увеличению ветров, но все же глубь континента.
Вот и хочется что то иметь при малом ветре.
То что три лопасти для нашего региона отпадают по ряду причин это однозначно, но и шесть при их плюсах тоже не панацея, а вот иметь шесть и при определённых условиях в автомате уйти на три это хотелось бы.
Извините за флуд в теме, просто хотел прояснить причину попытки не стандартного подхода к вопросу лопастей.
Garrekiv, С ветрового потока невозможно снять больше энергии, чем в ветровом потоке её имеется.
Компенсировать малую энергию ветра можно лишь увеличением диаметра ветроколеса, подъёмом ветряка повыше, туда, где стабильнее и сильнее ветер, да количеством ветряков.
Увеличение количества лопастей ( в один, или более слоёв, -- не суть важно) уместно только на тихоходных ветряках, пригодных , скорее для перекачки воды, чем для выработки электроэнергии.
На быстроходных же ветроколёсах увеличение количества лопастей приводит к незначительной прибавке отбора мощности от ветра, но в то же время к существенному росту потерь на суммарном лобовом сопротивлении лопастей.
Лучше всего лопасть, крыло самолёта, парус, кусок фанеоы ... примет энергию невозмущённого, ламинарного потока.
Располгать же лопасти в ветровой тени ( от других лопастей, от любых конструкций и сооружений ) -- это обрекать их на питание ветровыми объедками.
Объедки, увы, не калорийны (((.
А раз бывают ураганные, разрушительные ветра, то тем более надо минимизировать парусность и массу ветроголовки, утяжеляя и усложняя лишь там, где это будет способствовать большей ураганоустойчивости.
Garrekiv
17.01.2013, 19:21
Да вы правы, больше чем есть не возьмешь, но я хочу взять не больше а потерять меньше из того что дает ветер, другие варианты этого не предоставляют, каждый расчитывает на свой диапазон ветров, а я все го лишь хотел данный диапазон расширить.
Пока больше всего эффективности предоставляет классический быстроходный горизонтально-осевой ветряк.
bob691774
17.01.2013, 20:57
Двух лопастные имеют свою жизнь.
Остальное не знаю. Надо производить испытания. !!
При 4 м/сек этот китаес обещает выдать 20 Вт (из графика)
Наша табличка показывает, что мехэнергия на 4м/с будет 6Вт.
А вот на 8м/с как раз то что по графику, 50Вт.
Но это механических...
Alexwindwave
14.07.2013, 16:27
Наша табличка показывает, что мехэнергия на 4м/с будет 6Вт.
Но это механических...
Это данные измерений, или некие расчётные? Как то не верится, что такой ветрячок Ф0,82 м сможет при 4 м/сек крутиться 6 об./сек, да ещё и крутящий момент выдавать 0,16 Н*м. Уж слишком фантастично. Пока своими глазами не увижу - не поверю.
Alexwindwave
16.07.2013, 11:41
Наша табличка показывает, .
А можно уточнить происхождение этой таблички - расчёт по заданному КИЭВ и данной "площади ометания" - или это данные реальных замеров при экспериментах? Это две Большие Разницы. Потому как при расчётах все расчётчики упускают одну маленькую деталь: не учитывают, что с потоком воздуха (ветром) взаимодействует не вся ометаемая площадь, а реальная площадь лопастей, составляющая 5-10% площади круга. Этот коэффициент снизит данные по табличке ещё в 10-20 раз.
Это как раз очень интересно проверить в эксперименте. Я начал эту большую работу, но местные власти заставляют заниматься другим - выживают мою будущую плавучую лабораторию с берега, суды, наезды....
с потоком воздуха (ветром) взаимодействует не вся ометаемая площадь, а реальная площадь лопастей, составляющая 5-10% площади круга.
Вся ометаемая площадь.
Поэтому будь то ветряк однолопастной или 12-ти лопастной одинакового диаметра и при одинаковом КИЭВ будут иметь одинаковую мощность.
Добавлено через 3 минуты
Этот вопрос обсуждался здесь http://windpower-russia.ru/forum/showthread.php?t=722
Почитай, интересно...
Alexwindwave
16.07.2013, 16:27
Вся ометаемая площадь.
Поэтому будь то ветряк однолопастной или 12-ти лопастной одинакового диаметра и при одинаковом КИЭВ будут иметь одинаковую мощность.
Добавлено через 3 минуты
Этот вопрос обсуждался здесь http://windpower-russia.ru/forum/showthread.php?t=722
Почитай, интересно...
В том то и дело - "при одинаковом КИЭВ". Но КИЭВ для для разных ветряков, уверен, как раз и зависит от доли площади собственно лопастей к площади ометаемого круга. И только среди Российских ветролюбителей этот миф имеет место. Зарубежные спецы вводят в формулу расчётную коэффициент заполнения круга лопастями. И правильно делают. Против природы не попрёшь.
А форум по ссылке просмотрел - там выводов аргументированных не обнаружил, что коэффициент заполнения не следует учитывать.
Да, так табличка чисто расчётная или экспериментальная!???
Зарубежные спецы вводят в формулу расчётную коэффициент заполнения круга лопастями. И правильно делают. Против природы не попрёшь.
"Казалось бы чем больше лопастей в ветроколесе, тем больше коэффициент заполнения и тем рациональнее используется кинетическая энергия ветра, однако в реальности это невыполнимо, т.к. при количестве лопастей в ветроколесе более четырех сбегающая с них воздушная масса попадает под тыльную плоскость вслед идущей лопасти и снижает перепад давлений между ее сторонами".
Это не я придумал.
Добавлено через 4 минуты
Да, так табличка чисто расчётная или экспериментальная!???
Не ну ты чё? Издеваешься?
Откуда кто может знать, ты лопасть топором будешь вырубать или вылизывать до блеска с соблюдением всех расчётных параметров?
От этого и будет зависить КИЭВ который ты подставляешь в табличку.
Добавлено через 4 минуты
Вот ещё:
"Коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ – ξ) ветроколеса с обтекаемым профилем крыльев в 2,3 раза выше, чем у такого же ветроколеса, но с лопастями в виде пластин, закрепленных на толстом махе.
Обтекаемость крыльев ветроколеса хотя бы с одной стороны повышает КИЭВ почти в два раза".
В том то и дело - "при одинаковом КИЭВ". Но КИЭВ для для разных ветряков, уверен, как раз и зависит от доли площади собственно лопастей к площади ометаемого круга. И только среди Российских ветролюбителей этот миф имеет место. Зарубежные спецы вводят в формулу расчётную коэффициент заполнения круга лопастями. И правильно делают. Против природы не попрёшь.
Площадь заполнения в большей степени влияет на быстроходность, а не на КИЭВ. Посмотрите у Фатеева.
Страница 161. Табличка с данными об площади заполнения 2 (0,096) – 6 (0,295) лопастных ветрякав, которые тестировал Сабинин.
Страница 162. Рис. 78. График зависимости КИЭВ от быстроходности для четырех ветряков с разным количеством лопастей. Видно, что максимальный КИЭВ у всех ветряков почти одинаковый, хотя площадь заполнения отличается в разы. А вот быстроходность отличается сильно.
petruha256
16.07.2013, 23:23
Зарубежные спецы вводят в формулу расчётную коэффициент заполнения круга лопастями. И правильно делают. Против природы не попрёшь.
Коэффициент заполнения есть упрощенное представление группы множителей из уравнения связи мощности и геометрии из теории идеального ветряка.
Упрощение состоит в том, что:
1. коэффициент подъёмной равен в любых условиях одному и тому же значению (Хью Пигот использует значение 1).
Т.Е. если вы используя тот же профиль лопасти захотите поставить его на другой угол атаки - то весь расчет можно выкидывать.
2. не учитываются потери на создание перпендикулярной составляющей скорости потока
3. Не учитываются концевые потери (для лопастей конечной длинны)
4. Не рассмотривается возможность разного распределения нагрузки по длине лопасти.
Наверняка еще что-то есть.
Когда речь идет о спецах - то вряд ли мы можем оперировать методиками, по которым лопасти считает сименс, дженерал электрик, энеркон, вестас и иже с ними.
А те, спецы о которых идет речь в данном случае, всего лишь в доступном понимании излагают теорию идеального ветряка Жуковского-Бетца.
При желании ту самую формулу можно разложить по полочкам (где-то было, но не припомню) - и она чудесным образом превращается в то самое уравнение связи.
Вернёмся к выше обсуждаемому:
Но КИЭВ для для разных ветряков, уверен, как раз и зависит от доли площади собственно лопастей к площади ометаемого круга. И только среди Российских ветролюбителей этот миф имеет место. Зарубежные спецы вводят в формулу расчётную коэффициент заполнения круга лопастями. И правильно делают.
Alexwindwave, а с чего ты взял, что в России это не учитывается?
Вот опять же выдержка из сайта Розина:
"Отношение ометаемой площади к площади лопастей зависит от быстроходности ветряка.
В ветряках, которые не имеют принудительного стартера, отношение должно составлять минимум 15%, чтобы они страгивались при 2 – 3 м/с самостоятельно. При быстроходности 3 или меньше, это всегда гарантировано."
10408
sunnymen
02.11.2013, 01:54
Количество лопастей не играет практически никакой роли. Оно важно только тогда, когда ветер непостоянен. Но все же если лопастей будет очень мало или очень много то это значительно ухудшит выработку энергии. Скорее всего форма и материал лопастей более важен.
vBulletin® v3.8.2, Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot