|
Энергия ветра все о преобразовании кинетической энергии ветра |
|
Опции темы | Поиск в этой теме | Опции просмотра |
|
30.11.2012, 23:26 | #1 |
VIP
Регистрация: 07.04.2011
Адрес: Москва
Сообщений: 979
Вес репутации: 14 |
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
|
01.12.2012, 03:05 | #2 | |
механик-теоретик
|
Цитата:
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"
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу С уважением, Дмитрий. |
|
01.12.2012, 03:09 | #3 | |
Модератор
знаток
Регистрация: 12.05.2010
Адрес: Украина г.Запорожье
Сообщений: 5,312
Вес репутации: 20 |
Цитата:
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.
__________________
"Если руки золотые - то совершенно не важно откуда они растут." |
|
08.12.2012, 13:05 | #5 |
Специалист
разбирающийся
|
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).
|
11.12.2012, 12:51 | #6 |
Компьютерный червь
|
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 .
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?
__________________
Я не дам правильный ответ, даже если знаю его, но заставлю думать мозг и наведу на правильную дорогу к нему. |
11.12.2012, 13:38 | #7 | ||
VIP
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
Вес репутации: 13 |
Цитата:
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. Цитата:
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. |
||
22.12.2012, 14:43 | #8 |
VIP
Регистрация: 07.04.2011
Адрес: Москва
Сообщений: 979
Вес репутации: 14 |
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. Последний раз редактировалось roman8301; 22.12.2012 в 16:40. |
22.12.2012, 22:49 | #9 | ||
VIP
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
Вес репутации: 13 |
Цитата:
Чем? У 6 лопастного ветряка стартовый момент конечно больше, но не на столько что бы вообще не обращать внимания на залипания. Объяснил выше, почему КПД не будет выше. Цитата:
Вроде винты подбирать мы умеем, так что не вижу в этом проблемы. |
||
22.12.2012, 17:16 | #10 |
Солнечный Модератор
|
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-не знаю нужен ли такой малый?-Зачастую ветра практически нет,а он вертится в холостую(разве что глаз радует).
__________________
В мире нет вечных двигателей - за то полно вечных тормозов. |