Программа для расчета характеристик ветроколеса

[BenGunn]

Сообщение от hecs

BenGunn, Я считаю, что если уж делать что-то для кого-то, то так, чтобы тот для кого ты это делаешь только ох от восхищения и мог сказать, а не бегал за тобой с вопросами типа: а это что и это куда. В противном случае это скорее для себя а не для других. И мне совершенно не нужно понимать принцип работы тестера, чтобы проверить наличие напряжения на клеммах генератора. Понимание аэродинамических процессов, не самое важное, что необходимо знать рядовому конструктору домашнего ветрогенератора. А грамотно составленная и оформленная программа, сама по себе является образовывающей, поскольку наглядно и в доступной форме, отображает суть процессов и их взаимосвязь.

Когда программа будет закончена, то я напишу руководство к ней, по которому можно будет посчитать лопасть, особо не задумываясь об аэродинамике.

Сообщение от hecs

Да нет никакого интервала быстроходностей при заданном ветре. У одного винта есть только одна быстроходность с известной нагрузкой на известном ветре. И другая быстроходность на другом ветре с той же нагрузкой. И необходимо чтобы на этих быстроходностях у него был максимальный киэв, вот для этого программа и нужна.

Вот тут я с вами не согласен. Да, при конкретной скорости ветра и нагрузке мы получаем конкретную быстроходность. Эта быстроходность у меня определяется на вкладке
Взаимодействие ветроколеса с генератором -> Согласование с генератором ->
Быстроходность. Но, не подобрав лопасть, точно согласованную быстроходность мы не можем определить. Поэтому этот этап у меня сдвинут на конец.

Но ветер очень редко дует с постоянной скоростью, а из-за того, что ветряк имеет некий момент инерции, он не может мгновенно построится под ветер. Поэтому быстроходность не будет постоянной, а будет плавать. Как пример, при ветре 5м/с ветряк имеет быстроходность 5, скорость конца лопасти 25м/с. Случился порыв ветра, и его скорость стала равна 7м/с, тогда быстроходность ветряка упадет до 3,6. Если вы посмотрите на графики зависимости КИЭВ от быстроходности, то заметите, что сразу после максимума, при уменьшении быстроходности КИЭВ резко падает. Поэтому, чтобы ветряк хорошо работал на реальном ветре надо учитывать его работу на порывах. Эту часть можно будет исследовать на симуляторе, да и по графику КИЭВ можно сказать, как будет себя вести ветряк.
Плюс оптимизировать ветроколесо так, что бы, при согласовании с генератором, оно работало на максимуме КИЭВ, вряд ли удастся, так как и точка максимума и согласованная быстроходность независимо друг от друга меняются в зависимости от скорости ветра.
Из-за этих двух причин я и считаю, что надо оптимизировать ветряк под работу не на конкретной быстроходности, а на некотором интервале.

Сообщение от hecs

И если нельзя без сохранения в другой программе увидеть координаты лопасти, то может можно хотябы при наведении курсора на кривую лопасти в отдельном окошке видеть координаты точки под курсором?

Можно ли сделать вывод при наведении, не знаю, надо смотреть. Могу сделать как с КИЭВ, в поле вводится радиус, нажимаем кнопку и нам выдаются координаты. Да и по графику координаты легко определяются.

[Сергей]

Ребята, внимательно слежу за обсуждением и честное слово, нравится.
Не особо вникая в суть происходящего, а живя сегодняшним днём есть простой вопрос.
Вот сейчас у меня в гараже лежит винт (вчера с мачты снял). Имея координаты лопасти можно узнать его параметры?
Даже немножко не так...
Есть трёхлопасной винт из трубы 250мм диаметром 2,3м. Могу дать длину хорды в любом сечении.
Можно ли на основании этих данных получит график зависимости мощности от оборотов на разных ветрах?
Угол заклинения могу выставить любой...

[BenGunn]

Сообщение от Сергей

Есть трёхлопасной винт из трубы 250мм диаметром 2,3м. Могу дать длину хорды в любом сечении.
Можно ли на основании этих данных получит график зависимости мощности от оборотов на разных ветрах?
Угол заклинения могу выставить любой...

Можно. Мне нужны координаты фронта и тыла, заданные так же как в расчете Петрухи. Пример во вложении.
Ещё напишите, начиная с какой и до какой скорости ветра надо посчитать мощность и с каким шагом (1м/с или 0,5м/с или другим).

[hecs]

BenGunn, Ну с порывами и быстроходностями убедили, хоть я и не уверен в большой значимости этого параметра. Но весь расчёт пока всё равно ведётся при заданном ветре а не в диапазоне рабочих. Это значит что опять нужно строить кучу лопастей под каждый ветер, а потом выбирать одну, удовлетворительную на всех ветрах. И как выбирать? На глаз, по графику?
По поводу пилы. Может на завершающей стадии, непосредственно перед выгрузкой графика, отвязывать его от расчёта и проводить анализ численного рядя на предмет его соответствия какой либо гперболе или вроде того, указывая погрешность. Значения выпадающие за предел погрешности выбрасывать. И строить кривую накрывающую большинство точек. Лопасть можно разбить на два, три участки если для каждого из них получается своя кривая, только условия стыковки задать нужно.

[BenGunn]

Сообщение от hecs

BenGunn, Ну с порывами и быстроходностями убедили, хоть я и не уверен в большой значимости этого параметра. Но весь расчёт пока всё равно ведётся при заданном ветре а не в диапазоне рабочих. Это значит что опять нужно строить кучу лопастей под каждый ветер, а потом выбирать одну, удовлетворительную на всех ветрах. И как выбирать? На глаз, по графику?

Мне кажется, достаточно считать лопасть при максимальной скорости ветра из рабочего диапазона, при этом соблюдая пару правил. Какими должны быть эти правила я представляю, но надо их проверить, подобрал хотя бы несколько лопастей к разным генераторам.
Нужны добровольцы, которые могут предоставить данные по генератору, что бы я мог по реальным данным посчитать для них лопасти.

Сообщение от hecs

По поводу пилы. Может на завершающей стадии, непосредственно перед выгрузкой графика, отвязывать его от расчёта и проводить анализ численного рядя на предмет его соответствия какой либо гперболе или вроде того, указывая погрешность. Значения выпадающие за предел погрешности выбрасывать. И строить кривую накрывающую большинство точек. Лопасть можно разбить на два, три участки если для каждого из них получается своя кривая, только условия стыковки задать нужно.

Можно конечно попробовать, но я не вижу в этом особого смысла. Исправление пилы в Excel-е занимает меньше минуты. Знаете, тут как с распознаванием образов, человек легко узнает знакомые лица, а вот заставить то же самое делать компьютер не тривиальная задача.
Hecs, вопрос на счет сравнения винтов. Замеры делались на уровне земли, как на фотографии?
http://windpower-russia.ru/forum/sho...&postcount=206

[hecs]

Сообщение от BenGunn

Можно конечно попробовать, но я не вижу в этом особого смысла. Исправление пилы в Excel-е занимает меньше минуты.

Вид не завершённый, а так, не принципиально конечно.

Сообщение от BenGunn

Замеры делались на уровне земли, как на фотографии?

Почти, ось на 3м, анемометр там же.

[Сергей]

Сообщение от BenGunn

Можно. Мне нужны координаты фронта и тыла, заданные так же как в расчете Петрухи. Пример во вложении.

BenGunn, когда делалась эта лопасть, а она есть в нашей библиотеке http://windpower-russia.ru/forum/sho...9&postcount=10
Петрухина табличка была на стадии доработки.
Немного из истории.
Когда-то давно, года два назад, был только один человек который мог расчитать лопасть профиля желобок это Владимир Котряр. Расчёт занимал четыре Exel листа. Он базировался на продувке этого профиля, а поляры были запатентованы.
Наш брат ветролов, вроде как не пальцем делан, возял да и чисто геометрически проанализировав множество сечений разных просчитанных винтов создал свою методику расчёта. (Только Бог знает насколько она может совпадать с расчётами Владимира).
А потом этим делом заинтересовался Петруха, и нашёл косяк в расчётах Котляра.
А именно, неправильно был просчитан угол набегания потока. Если я правильно понимаю, это Угол атаки.
Большая ему благодарность, он создал доступную для пользования табличку по расчёту винтов.
Но Владимир Котляр утверждал, что этот профиль можно использовать в винтах с переменным шагом. А это значит, что можно изменять угол заклинения и приводить лопасть к максимальному КИЭВ на заданном ветре.
Вот по этому пути я и пошёл.
Был изготовлен выше указанный винт и начались тесты.
Если вбить координаты этого винта в табличку Петрухи, получаем поразительное сходство фронтальных координат. Но увы, не тыловых.
Пожертвовав расчётами Петрухи, я всё таки изготовил лопасть по расчётам gda
с возможностью изменения угла заклинения.
Вот её координаты в Ексель файле:

[BenGunn]

Сергей, посмотрел вашу лопасть. У меня получилось, что угол заклинения надо делать -5 градусов, т.е. повернуть лопасть так, чтобы фронт уменьшился, а тыл увеличился. Смотрите на картинках сравнение результатов при угле заклинения 0 и -5 градусов.

В архиве программа, файл с полярами и файл с вашей лопастью (поменял запятые в числах на точку и убрал первые две координаты, начиная от корня, так как у меня начальный радиус не задается). Попробуйте посчитать то, что вам надо сами, заодно и проверим, насколько понятна программа.
Начало работы такое. Запускаете программу, выбираете файлы с данными о лопасти и поляре и нажимаете кнопку “Загрузить данные”. Дальше меняете диаметр трубы на 0,25 и можете считать притом ветре и угле заклинения (он задается в градусах), при каком хотите. Данные с графиков можно сохранить в Excel-е, кликнув по графику два раза левой кнопкой мышки.
Если возникнуть вопросы, пишите.

[Сергей]

BenGunn, спасибо огромное, вроде как всё получилось.
Зашёл на закладку Мощность, там тоже рисует график.

Сохранился в файле как ты описывал, а вот что с ним делать понятия не имею.
Открываю программу, а там всё пусто и чисто.

Сообщение от BenGunn

Смотрите на картинках сравнение результатов при угле заклинения 0 и -5 градусов.

Всё увидел и понял.
Остался вопрос с моментом страгивания. Если выходить на угол заклинения ноль, он уже будет мизерным.

[BenGunn]

Сообщение от Сергей

Сохранился в файле как ты описывал, а вот что с ним делать понятия не имею.
Открываю программу, а там всё пусто и чисто.

Странно у меня все получилось. Например, для скорости ветра 7м/с будет такой файл(7.xls). Вот сделал сборку из четырех файлов(5.xls)

Сообщение от Сергей

Всё увидел и понял.
Остался вопрос с моментом страгивания. Если выходить на угол заклинения ноль, он уже будет мизерным.

Можно угол не -5, а -3 сделать. Попробуйте поэкспериментировать в программе с углом заклинения.
На этой неделе постараюсь сделать расчет стартового момента, тогда можно будет подобрать подходящий угол.
А как на счет стартовых лопастей? По моим прикидкам их добавление даже увеличит КИЭВ. У трубных лопастей есть проблема – мы не можем у корня лопасти сильно увеличивать хорду, поэтому у корня поток тормозиться не достаточно сильно (см. рис.). Стартовые лопасти могли бы это исправить.