Хвосты, руление, защиты ветряка от сильных ветров

[Александр]

Сообщение от hecs

Я имел ввиду именно эффект авторотирования

Что именно Вы понимаете под этим термином? "Авторотация" в переводе означает "самовращение". И все ветряки используют это в полной мере. И без разницы - в прямом потоке это происходит, или в косом. Разъясните своё понимание этого термина. Подумаем вместе. Может весь сыр-бор не из-за чего. Типа, один смотрит в зеркало, а второй - на него - из зазеркалья. И друг друга не поймут...

[Bosoiy]

Тут скорее всего имеется ввиду,что винт при любом,в смысле не слабом, ветре будет снимать допустим свои 300 ватт. или сколько там у него максимальная мощьность и не улетит куда нибудь,в Китай например... А ели как Илья,думать для моря... Так там шквалы хороши. И увод даже на 75` мне тоже слабоват кажется...

[Илья МГУ]

Сообщение от Bosoiy

... А ели как Илья,думать для моря... Так там шквалы хороши. И увод даже на 75` мне тоже слабоват кажется...

Всё правильно. Есть и другое требование - мой ветряк должен уводиться из-под ветра до полной остановки. Даже слабое вращение на электротормозе мне видится недопустимым. Ветряк-фал в новой модели остаётся, но будет использоваться по другому. Если раньше он натягивал пружину (запускал ветряк) то теперь он будет принудительно поворачивать ротор в горизонт. Ещё хочу сделать так, чтобы при набивании ветряк-фала вся ветроголовка фиксировалась относительно мачты.

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от hecs

Ну Илья то с его габаритами и материально-технической базой, мог бы и ВРШ замутить, я бы на его месте так и сделал.

Мог бы, но не стал этим заниматься. Кроме общей крутости решения нет никаких преимуществ. Сделать в.р.ш., да так чтобы вся требуха защищалась от соли - затея чисто из любви к искусству.

Никаких противопоказаний к защите всплытием я не предвижу. Неудачный опыт Бурлаки связан именно с бесхвостостью его ветряка.

[hecs]

Ну Илья то с его габаритами и материально-технической базой, мог бы и ВРШ замутить, я бы на его месте так и сделал.

Сообщение от Александр

Что именно Вы понимаете под этим термином?

Ну если в лоб, то все ветряки только за счёт авторотации и работают . Я имел ввиду авторотацию как источник подъёмной силы в автожирах. Т.е. будет ли этот эффект способствовать всплытию подветренной ветроголовки. Думаю, что нет, т.к. нагрузка задушит обороты.
Варианты подветренных ветряков.

[Александр]

Сообщение от hecs

Т.е. будет ли этот эффект способствовать всплытию подветренной ветроголовки. Думаю, что нет, т.к. нагрузка задушит обороты.

Хорошо. Давай разберёмся.
При штатной работе винт находится в режиме оптимального торможения потока. При этом на него действует осевое давление, пропорциональное площади, квадрату скорости и коэффициенту нагрузки на ветроколесо. Формулу я уже раньше выкладывал, после чего наш Дмитрий сделал эксельку для расчёта осевого давления и разместил её в библиотеке. С её помощью мы можем быстро узнать силу, действующую на наш винт при любом, интересующем нас, ветре. Теперь, если мы зададимся весом всей ветроголовки и силой, действующей на неё, мы можем легко определить угол, на который она отклонится, при условии, что знаем положение точки подвеса. Эту точку мы всегда можем выбрать таким образом, как нам удобно технологически, а лишнюю массу, противодействующую всплыванию, всегда можем в нужной нам мере скомпенсировать либо пружинами, либо противовесами. Другое дело, что подветренный всплывающий вариант, лишённый реакции хвоста за неимением оного, будет зело активно рыскать при всплытии в одну сторону, а при опускании - в другую, что приводит к автоколебательному процессу. Всё-таки хвост предпочтительней. Кстати, его площадь в этом случае может быть существенно уменьшена и составлять всего лишь 1/74 от ометаемой винтом площади. Но отнести её нужно минимум на 0,85 диаметра винта.

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Илья МГУ

Неудачный опыт Бурлаки связан именно с бесхвостостью его ветряка.

Абсолютно согласен.

[hecs]

Сообщение от Александр

Но отнести её нужно минимум на 0,85 диаметра винта.

Вот это то и не нравится. А с автоколебаниями справится амортизатор. Во всяком случае у бурлаки, после того как заработали амортизаторы, все рыскания прекратились и всё работало очень плавно.

Сообщение от Илья МГУ

Неудачный опыт Бурлаки связан именно с бесхвостостью его ветряка.

??? С лопастями из дюраля.

Сообщение от Илья МГУ

Сделать в.р.ш., да так чтобы вся требуха защищалась от соли - затея чисто из любви к искусству.

Ну если с защитой подшипников генератора справились, то и это не проблема, зато однозначно можно избавиться от хвоста и пропадёт надобность в выведении ротора из под ветра, он в любой шквал саморегулируется, да и зафлюгировать лопасти потянув за "шнурочек" не проблема.

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Александр

Цитата:
Сообщение от Илья МГУ
Неудачный опыт Бурлаки связан именно с бесхвостостью его ветряка.
Абсолютно согласен.

И как же безхвостость повлияла на свойства алюминия накапливать усталостные напряжения? Усилила их? Да в хвостатом варианте с его нагрузками при рулении и соответствующем биении двухлопастника, эти лопасти поразлетались бы гораздо раньше.

Добавлено через 7 минут

Сообщение от Александр

С её помощью мы можем быстро узнать силу, действующую на наш винт при любом, интересующем нас, ветре.

Всё это совершенно очевидно, не очевидно направление действия вектора силы осевого давления при отклонении плоскости вращения от перпендикуляра к направлению ветра.

Добавлено через 1 минуту
Совпадает ли он с направлением ветра или же с осью вращения.

[Александр]

Сообщение от hecs

не очевидно направление действия вектора силы осевого давления при отклонении плоскости вращения от перпендикуляра к направлению ветра

Как же так? Если выбрана точка подвеса, мы имеем отношение площадей над и под этой точкой. Эти площади должны быть разными. Если нужно, чтобы наветренная схема уводилась вверх, точку подвеса выбираем ниже осевой линии. А если схема подветренная - то точка должна находиться выше. Общую силу давления на винт знаем. Отношение площадей - тоже знаем. Отсюда вычисляем силу, опрокидывающую ветряк. При наклоне ветряка сила осевого давления (горизонтальная составляющая, иными словами) будет убывать пропорционально косинусу угла наклона, тем самым снижая осевое давление, но в это же время и по тому же закону будет нарастать вертикальная составляющая - сила опрокидывания. Сделайте рисунок с векторами сил, ветроколесом и положением точки поворота и всё станет совершенно очевидно.
Помните "принцип суперпозиции"? Который гласит, что любая сила может быть представлена геометрической суммой нескольких, отличающихся от неё направлениями, сил?

[Илья МГУ]

У защиты с применением ВРШ есть и ещё одна неприятная особенность. При резком порые ветра он сначала раскрутится и лишь потом повернёт лопасти во флюгер. В первый момент будет просто удар по мачте.

Что касается лопастей, то я и новые делаю дюралевые. Перейду на ПВХ не раньше, чем мне покажут летающий самолёт их канализационных труб. Неудачные опыты с разрушением дюралевых лопастей говорит лишь о неумении конкретного человека работать с дюралём.

[hecs]

Сообщение от Илья МГУ

При резком порые ветра он сначала раскрутится и лишь потом повернёт лопасти во флюгер.

Это центробежный так работает, а ВРШ Александра и серката порывы проглатывает, как будто их и небыло. По поводу лопастей - хозяин барин, да и на сколько я помню у Вас не дюраль а мягкий сплав.

[Илья МГУ]

Сообщение от hecs

/// ВРШ Александра и серката порывы проглатывает, как будто их и небыло. По поводу лопастей - хозяин барин, да и на сколько я помню у Вас не дюраль а мягкий сплав.

Заинтриговали. Ничего про это не знаю. Остаётся гадать: 1. ротор под давлением ветра перемещается вдоль оси вращения. 2. Оси поворота лопастей вынесены вперёд относительно центра давления и подпружинены. Скорее первое.

Лопасти у меня из жёсткого дюраля. Они вряд ли сломаются поскольку при работе вообще не гнутся, все деформации только в хабе. А вот хаб сделан из совсем мягкого алюминия. Шейка на которую крепится лопасть считается на выносливость легко.