Программа для расчета характеристик ветроколеса

[Сергей]

Стоп, что то здесь не так.

Сообщение от BenGunn

Под эти параметры расчет подбирает геометрию лопасти.

Не верно.
Это только в табличке Ильи так происходит. Но там что фронт, что тыл идут по прямой.
В Петрухиной табличке, координаты выводятся вручную по максимальному КИЭВ в каждом сечении.
Поэтому пока наши спецы не достигнут согласия по какой же формуле задавать геометрию лопасти (а похоже на то, что в разных участках лопасти она будет разная) ни о каком алгоритме подбора оптимальной лопасть не может быть и речи.
Так что приносим свои извинения, пока работаем вручную.
Но даже в таком виде, это немалый прогресс в расчёте лопастей.

[BenGunn]

Сообщение от Сергей

Не верно. Это только в табличке Ильи так происходит. Но там что фронт, что тыл идут по прямой.

Я имел ввиду, расчет для профильных лопастей, а не для желобков, но разница не большая.

Сообщение от Сергей

Поэтому пока наши спецы не достигнут согласия по какой же формуле задавать геометрию лопасти (а похоже на то, что в разных участках лопасти она будет разная) ни о каком алгоритме подбора оптимальной лопасть не может быть и речи.
Так что приносим свои извинения, пока работаем вручную.
Но даже в таком виде, это немалый прогресс в расчёте лопастей.

Для меня как раз не важно, какая геометрия оптимальна, так как можно запрограммировать полный перебор, главное понять, каким образом определять оптимальность лопасти.

Сообщение от Сергей

В Петрухиной табличке, координаты выводятся вручную по максимальному КИЭВ в каждом сечении.

В том то и вопрос, из того, что мы подобрали максимальный КИЭВ, не следует, что лопасть оптимальна. В расчетах, которые есть сейчас, идет подбор лопасти только по одному критерию – максимальный КИЭВ при заданной скорости ветра. Но в реальности все сложнее.
1) Ветряк работает на разных скоростях ветра. Мощность ветроколеса растет пропорционально кубу скорости, а мощность генератора, только квадрату. Следовательно, если не менять нагрузку, то обороты, при которых будут согласоваться генератор и ветроколесо, будут давать разную быстроходность.
2) Обычно скорость ветра не постоянна. Текущая быстроходность будет меняться из-за того, что ветряк не может мгновенно набирать или сбрасывать обороты, подстраиваясь под ветер.
3) Следует из п. 2. Желательно, что бы ветряк хорошо воспринимал энергию резких порывов ветра, так как эти порывы могут нести существенную часть энергии.

Моя программа позволяет анализировать эти вещи. Для этого я и писал ту часть, которая находиться на вкладке “Взаимодействие ветроколеса с генератором”.

Например. Две профильные лопасти рис. 1. и рис. 2, рассчитанные на быстроходность 6,5 при ветре 8м/с(верхняя граница рабочего промежутка). Разница только в том, что у первой лопасти угол атаки 4 градуса, а у второй 7 градусов. Видно, что у первой лопасти КИЭВ при z=6,5 равен 0,448, а у второй 0,465. Какая, по вашему мнению, лопасть будут лучше работать?

[hecs]

По моему, оптимальной, можно считать лопасть, ключевые параметры которой, в совокупности, имеют максимальные значения. Т.е. необходима комбинация максимального стартового момента на заданном ветре и максимального киэв в рабочем диапазоне ветров в заданном диапазоне быстроходностей. Программа может такое посчитать? Диапазон быстроходностей может выводится из рабочего диапазона ветров и параметров согласования с генератором.

[Сергей]

Сообщение от BenGunn

Разница только в том, что у первой лопасти угол атаки 4 градуса, а у второй 7 градусов.

А как такое возможно? При уменьшении угла атаки максимум КИЭВ сдвигается в сторону большей быстроходности. А здесь наоборот. Может я чего то недопонял?
Но в любом случае первый график мне больше нравится.
Максимум КИЭВ сдвинут влево и сразу после максимума правая ветка графика имеет более пологий скат.

[BenGunn]

Сообщение от hecs

По моему, оптимальной, можно считать лопасть, ключевые параметры которой, в совокупности, имеют максимальные значения. Т.е. необходима комбинация максимального стартового момента на заданном ветре и максимального киэв в рабочем диапазоне ветров в заданном диапазоне быстроходностей. Программа может такое посчитать? Диапазон быстроходностей может выводится из рабочего диапазона ветров и параметров согласования с генератором.

У меня примерно те же мысли. Правда, скорее всего не удастся максимизировать сразу два параметра – стартовый момент и КИЭВ, так как ветроколесо с большим стартовым моментом будет иметь небольшой КИЭВ. Попробую сделать максимизацию площади под графиком КИЭВ в заданном интервале быстроходностей, а стартовый момент просто выводить как итоговую характеристику.

Сообщение от Сергей

А как такое возможно? При уменьшении угла атаки максимум КИЭВ сдвигается в сторону большей быстроходности. А здесь наоборот. Может я чего то недопонял?

Все наоборот. Чем меньше угол атаки, тем меньше быстроходность ветряка. При большем угле атаки растет Cy и уменьшается хорда, ветряк получается более быстроходным.

Сообщение от Сергей

Но в любом случае первый график мне больше нравится.
Максимум КИЭВ сдвинут влево и сразу после максимума правая ветка графика имеет более пологий скат.

Мне тоже первая лопасть нравится больше, так как у второй максимум КИЭВ слишком сдвинут вправо. При уменьшении скорости ветра точка согласования генератора и ветроколеса сдвигается к меньшей быстроходности, поэтому у второй лопасти будут проблемы со стартом и работой при маленькой скорости ветра.

[hecs]

Сообщение от BenGunn

скорее всего не удастся максимизировать сразу два параметра

Но нужно их уравновесить, нельзя жертвовать стартовым моментом. Иногда наоборот, можно пожертвовать киэв ради старта, это очень важный параметр.

[BenGunn]

Сообщение от hecs

Но нужно их уравновесить, нельзя жертвовать стартовым моментом. Иногда наоборот, можно пожертвовать киэв ради старта, это очень важный параметр.

Тогда надо будет ввести функцию, которая будет представлять из себя сумму КИЭВ и стартового момента с некоторыми коэффициентами и максимизировать эту функцию. Коэффициенты буду подбирать в процессе тестирования программы.

[Сергей]

BenGunn, hecs, может вы всё таки желобками займётесь?
Как не крути а они более актуальны чем полнопрофильные лопасти .

[BenGunn]

Сообщение от Сергей

BenGunn, hecs, может вы всё таки желобками займётесь?
Как не крути а они более актуальны чем полнопрофильные лопасти .

Полнопрофильные лопасти для средних ветряков все же лучше. Но если очень надо, то сначала сделаю конструктор для желобков. Просто с желобками сложнее расчет сделать. Попробую для начала повторить для желобков прицеп расчета, который применяется в расчете Петрухи для полнопрофильных лопастей.

[hecs]

Сообщение от BenGunn

Полнопрофильные лопасти для средних ветряков все же лучше.

Вот с этим никто не поспорит, но делают их лишь весьма продвинутые ветроловы, т.е. почти никто. А желобковые лопасти доступны в изготовлении абсолютно каждому. Так что с точки зрения востребованности, расчёт желобковых лопастей гораздо приоритетнее.