[ВХОД]

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Контакт
NAVIG
О форуме
Резонансные генераторы
Магнитные генераторы
Механические центробежные (вихревые) генераторы
Торсионные генераторы
Электростатические генераторы
Водородные генераторы
Ветро- и гидро- и солнечные генераторы
Струйные технологии
Торнадо и смерчи
Экономия топлива
Транспорт
Гравитация и антигравитация
Оружие
Нейтронная физика
Научные идеи, теории, предположения...
Прочие идеи (разные)
Новые технологии
Коммерческие вопросы
Барахолка
Патентный отдел
Сделай сам. Советы.
Конструкторское бюро
мобильная версия
Печатать страницу
Поделиться...

Яндекс.Директ
Форум - Ветро- и гидро- и солнечные генераторы - Новые ветро и гидрогенераторы - Расчёт парусного ветряка - Стр.1
[ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 ][>
Модератор: Самоделкин
Самоделкин | Post: 114939 - Date: 12.05.08(10:30)
Приветствую коллеги.

Недавно сделал модель парусного ветряка, собственной конструкции, - работает.
Требуется расчёт для вычисления мощности, момента и т.д....,
для ветров в пределах от 1, до 4-х метров в секунду.
Расчёт сделал и сам,- по классическим формулам, - не поверил, - что-то многовато получилось .
Пересчитал эмпирически (на опытах), - получилось ещё больше .
Кто поможет расчитать правильно (с вашей точки зрения), специалисты есть?

Условия таковы:
1.Угол "падения" условно ламинарного воздушного потока на плоскость =90 градусов.
2. Скорость потока = от 1, до 4 метров в секунду (можно посчитать просто для 1-го метра в секунду).
3. Условная площадь плоскости перпендикулярной потоку воздуха = 1 см квадратный.

Непонятки: Не совсем понятно количество поглощаемой плоскостью энергии ударяющегося в неё потока воздуха, при условиях возникновения обтекания плоскости газом уже отдавшим принимающей плоскости часть(?) энергии, и возникающих при этом завихрениях, перед плоскостью, с боков от неё, и сзади.

Заранее благодарю коллеги.
Самоделкин.




_________________
Всё гениальное, - просто, но не всё простое, - гениально.
ert_zeb | Post: 115007 - Date: 12.05.08(16:50)
ударяющегося в неё потока воздуха


Воздух не ударяется, он именно обтекает. Сопротивление потоку приводит к возникновению давления. Профили лопастей лучше использовать стандартные. Для ветряков у меня нет никакой информации. Поищите инфу по лопастям в поисковике.

Самоделкин | Post: 115046 - Date: 12.05.08(19:09)
Возможно я выразился не совсем корректно, из-за того что торопился,
- прошу прощения.
Не уверен что при взаимодействии плоскости с потоком газа под прямым углом, эту плоскость можно называть лопастью, хотя в прочем, у колёсных пароходов тоже были лопасти.
Кстати, удар, или нет, это ещё вопрос, ибо поток газа, это всего лишь поток большого количества микротел, а тело как раз может удариться об плоскость и отскочить от неё(или не отскочить - зависит от характеристик материалов).
Однонаправленное движение большого количества микротел, просто привносит небольшие изменения в этот процесс.
Интересно,- сопротивление движению падающей лавине из кирпичей (макротела), докой встретившейся у этой лавине на пути, тоже можно назвать обтеканием доски? Не уверен.

_________________
Всё гениальное, - просто, но не всё простое, - гениально.
JurisIndulens | Post: 115073 - Date: 12.05.08(20:23)
Самоделкин Пост: 114939 От 12.May.2008 (10:30)
Приветствую коллеги.

Недавно сделал модель парусного ветряка,


Если речь идёт о парусном ветроколесе с осью, параллельной ветру (Cretan sail windmill), то при расчёте параметров необходимо исходить из КИЭВ = ~27-28 % (механический, на оси), который для колёс с такими парусами был показан в книге John A. C. Kentfield, The Fundamentals of Wind-driven Water Pumpers, Taylor & Francis, 1996http://books.google.lv/books?id=qwieqV9MvvIC&pg=PR3&source=gbs_selected_pages&cad=0_2&sig=pq4ST8rUaVZEU0bJUNVCMzHp09Q
а также в книге Войцеховский Б.В., Войцеховская Ф.Ф., Войцеховский М.Б. Микромодульная ветроэнергетика (Новосибирск, 1995. - 71 с.)
http://www.prometeus.nsc.ru/science/schools/voitsekh/biblio/cont1995.ssi
Ссылки на руководства по постройке таких колёс даны тут:http://snim.flybb.ru/viewtopic.php?p=2665#2665

Вообще на сегодняшний день результаты компьютерного моделирования аэродинамики паруса всё ещё далеки от реальности. Из отчёта о последней конференции: "В настоящее время существуют три основных подхода в аэродинамике (паруса): натурный эксперимент и испытания в аэродинамической трубе, а также вычислительные CFD-методы. В этом направлении усиленно работают немцы во главе с профессором Каи Графом из Кильского университета, итальянцы во главе с профессором Фабио Фосати (член технического комитета ORC), бельгийцы из Института аэродинамики Кармана и, конечно же, хозяева конференции из Университета Окленда под руководством профессоров Питера Ричардса и Ричарда Флэя."

_________________
http://sites.google.com/site/sailhawt
ert_zeb | Post: 115134 - Date: 13.05.08(06:31)
как раз может удариться об плоскость и отскочить от неё

Именно так. Это справедливо для жидкостей и газов. Для кирпичей сомнительно. Я же говорю, главное - давление. А давление (по Паскалю) равно массе на единицу площади. В простейших расчётах учитывают именно перепады масс и давлений.
Вот если взять доску и поместить её в воздушный поток, то перед ней (куда "ударяет" воздух) появится давление, которое будет её отталкивать. А если взять ту же доску и двигать её в неподвижном воздухе, образуется две области давления: одна повышенного (перед доской), другая пониженного (позади доски). Естественно первая будет давить на неё, а другая тянуть к себе. Именно поэтому для уменьшения аэродинамического сопротивления форму делают такой, чтобы эти области не образовывались.

Но это написано просто для понимания процесса. С треугольными парусами вообще беда, там лучше эксперимент, чем расчёты.
Ну а что касается постройки ветряка, то я могу посоветовать поискать ближайшие вертолётные полки. Вертолётные лопасти имеют ограниченный срок хранения. Если даже они не использовались и хранились в идеальных условиях, просроченные лопасти всё равно списывают. Если что, неплохо бы и генератор перекоса готовый поискать или с самолёта привод винта. Шаг винта можно и вручную подкручивать, мудрить не обязательно.
Вобщем лучше готовое применить. Так оно быстрее будет.

Самоделкин | Post: 115234 - Date: 13.05.08(17:44)
JurisIndulens - Спасибо за помощь.
Но дело в том, что речь идёт об ВЭУ с осью перпендикулярной (чаще всего) потоку.
Проще говоря, - с вертикальной осью.
И с как уже говорилось выше, - меня интересует процент поглощения энергии ламинарного потока воздуха, находящейся в нём и стоящей перпендикулярно потоку пластиной (КПД).
Я думаю вы не будете спорить с тем, что при падении тела на поверхность другого тела под прямым углом, падающее тело отдаёт больше энергии, чем при рикошете от плоскости при других углах падения и отражения?

ert_zeb - всё высказанное вами я уже знаю, но для совершения вычислений, требуется выяснить несколько вопросов.
С чего начинаются вычисления для ветряка?
1.- Правильно!
С вычисления энергии, которую несёт поток воздуха (ветер), при определённой скорости, при которой мы собираемся этот самый ветер использовать (проще говоря, - выясняем силу, с которой ветер давит на определённую площадь, например сантиметр квадратный, - как я предложил выше).
А уже от полученного при этом вычислении результата, мы начинаем считать дальше (угол падения-отражения, КПД- % поглощения на сопротивление конструкции и % ушедший на совершение полезной работы, то есть, - на вращение ветряка).
Так как же нам для начала вычислить силу-энергию-давление ветра на перпендикулярную ему плоскость площадью 1 см квадратный?

Если использовать для этого стандартную формулу Энштейна, - где Энергия= Масса умножить на Скорость в квадрате,
то возникает вопрос, - откуда он взял квадрат?
---------------------------------------------------------------------
По деталям от вертолёта, я думаю что это наверное будет несколько дороговато, хотя я могу оказаться и не прав.




_________________
Всё гениальное, - просто, но не всё простое, - гениально.
ert_zeb | Post: 115241 - Date: 13.05.08(18:11)
В авиации есть такое понятие как тяга винта. Непомню как именно считается, но она снижается с ростом скорости ЛА. Здесь (в случае ветряка) у нас обратная ситуация: с ростом скорости винта снизится давление на него.
Надо состряпать простую модель и нарисовать графики с убывающими экспонентами для разных углов лопасти. Зная мощность генератора можно будет в соответствии с заданным давлением воздушного потока прикинуть нужный размер винта. А в зависимости от скорости потока подобрать параметры лопасти. Но это всё сумбурно, ветряки я не проектировал. Вот, учусь теперь.

Полный комплект вертолётных лопастей стоит около $30000 (если склероз не изменяет). Но списанные столько не стоят. Там другая проблема - в них нагреватель есть. Его можно в трёхфазную сеть включать и как обогреватель использовать. Например тёплый гараж сделать. Поэтому за просто так не отдадут.


А, вот ещё. Додумался посмотреть в поисковике. Тут в статье показаны графики зависимости тяги от параметров лопастей.

http://mkmagazin.almanacwhf.ru/mk_other/okb_mk/7709_vash_luchshiy_vint.htm

- Правка 13.05.08(18:13) - ert_zeb
Самоделкин | Post: 115259 - Date: 13.05.08(19:21)
ert_zeb -
1.Предлагаемую мной конструкцию, врядли можно назвать винтом, потому что сопротивление его плоскостей набегающему потоку ветра, происходит не по касательной (как у различных винтов), а под прямым углом. По этому его скорее можно назвать поперечной турбиной.
2. Спасибо за ссылку, - почитаю.
3. Так кто может ответить на вопрос, - Откуда Альберт взял свой квадрат скорости в своей формуле?
4. Незнайка - Скорость вращения ротора, не является синонимом мощности.
Ротор может вращаться и медленно, но при этом,- через редуктор передавать большую механическую мощность на 1 или 2 соосных генератора (в зависимости от скорости ветра), с регуляцией снимаемой с генераторов мощности.




_________________
Всё гениальное, - просто, но не всё простое, - гениально.
- Правка 14.05.08(10:02) - Самоделкин
Самоделкин | Post: 115343 - Date: 14.05.08(10:43)
Итак начинаем расчёт:
1. Мощность потока ветра в расчётом на 1 сантиметр квадратный, при условии того, что эта плоскость площадью =1см квадратный, стоит на пути условно-ламинарного потока ветра ,перпендикулярно воздушному потоку.
Скорость ветра = 1 метр в секунду.

Итак, берём энциклопедию и читаем - Воздух, плотность =1,2928 грамм на литр.
Сразу возникает вопрос, - это масса покоя, или взвешивание двух колб,
одна из которых заполнена вакуумом, а другая воздухом с давлением = 1 атмосфера?
Ладно, допустим это вес.
Дальше, - 1 литр=1дм кубический (дециметр кубический).
В дециметре =1000 см кубичесих.
Значит для нахождения веса 1 кубического см; воздуха, надо 1 кубический дм, разделить на 1000.

Делим:
1,2928:1000=0,0012928 г.

Значит 1см кубический воздуха имеет вес=0,0012928 г.

Теперь нам нужно получит вес столбика воздуха размерами
1 на 1 и на 100см,
то есть объёмом =100см кубических(по длинне метра - ведь скорость ветра = 1м в секунду).

Умножаем:
0,0012928
.
100
_________
0,12829 г.

Так, вес мы получили, но на сколько я понимаю, он равен массе покоя,
а нам нужно давление на 1см квадратный, при условии движения воздуха со скоростью 1 м/с.

Если взять эти 0,12829 г и умножить на скорость движения,
(0,12829 на 100=12,829 г/см квадратный)
то получим как видно вы выше написанном решении 12,829 г/см квадратный, - что уже похоже на правду.

Но если взять для вычисления формулу Альберта Эйнштейна, -
Е= Массу умножить на Скорость в квадрате,
то получим:

0,12829
.
1000
_______
128,29 г/см квадратный.

И это при 1 метре в секунду!
Не правда ли,- мало похоже на правду?

Вот по этому и спрашивается, - откуда Эйнштейн взял этот квадрат, который к числителю скорости приделал?
----------------------------------------------------------------------

Прошу указывать на ошибки и у кого есть возможность,- приборами измерить давление воздуха на 1см квадратный, при скорости ветра = 1м/c и перпендикулярном положении паруса по отношению к потоку ветра.

От этого будет зависеть дальнейшая судьба парусных ветряков.

Ваш коллега Самоделкин.






_________________
Всё гениальное, - просто, но не всё простое, - гениально.
- Правка 14.05.08(11:01) - Самоделкин
ert_zeb | Post: 115400 - Date: 14.05.08(14:39)
под прямым углом

И я о том же. Примерно под прямым углом. Только вертолётные лопасти вертикально не ставят, поэтому сразу расчёты выдать не могу. Но шаг всё равно желательно сделать изменяемым в зависимости от скорости ветра. Т.е. при слабом ветре делать больший угол для повышения тяги, при сильном уменьшать для повышения КПД.

Откуда Альберт взял свой квадрат скорости в своей формуле?

Это достаточно сложный вопрос. Учитывая, что речь идёт о математике с преобразованиями Лоренца при минимуме физики, достаточно сложно дать физическую трактовку явления. Лучше всего обратиться к Иерониму - он Эйнштейнист до мозга костей. Вобщем грамотный очень. Попробую объяснить как смогу.
В импульсной механике энергия импульса равна P=mv^2. Примерно можно сказать так: при постоянной массе энергия пропорциональна квадрату скорости. Эйнштейн, постулировав постоянство скорости света, фактически ввёл неподвижную систему отсчёта. Называйте её хоть эфиром, хоть кефиром, в его теории он когда надо то появляется, то исчезает. Ну так вот, теперь получаем формулу энергии массы покоя, которая образуется при движении частицы со скоростью, отличной от абсолютной. Т.е. теперь скорось - постоянная величина, а масса - нет. Иными словами вместо роста скорости растёт масса. E=mc^2. Объяснение немного неправильное, но думаю доходчивое.
Скорость вращения ротора, не является синонимом мощности.

А я этого не утверждал. Я говорил о тяге винта. Она непосредственно определяется мощностью двигателя. Только я не помню как это считается. Скорость надо учитывать для подбора характеристик винта. Чтобы уменьшить его скольжение и повысить КПД. А соотношение его выходных характеристик привести в соответствие с генератором с помощью редуктора. Расчёт самого редуктора (ИМХО) делать необязательно. Т.к. можно сделать ременную передачу и в широких пределах подбирать колёсики.
Итак начинаем расчёт:

Если обратить внимание на единицы измерения давления в приведённом мною документе, несложно заметить в качестве величины килограмм-силу (вместо Паскалей). Это не случайность, так изначально проще было считать давление вертикального столба воды на лопатки турбин. И во всех расчётах применяют именно её.
Но можно (наверное) пока оставить в покое давление на лопасти и прикинуть кинетическую энергию (как это сделали Вы).
Тут вроде примерно всё правильно. Только энергию покоя и Эйнштейна нам лучше не вспоминать. Поэтому сразу смело делим всё напополам E=mv^2/2. Теперь заметим, что мы вычислили вес "столбика" воздуха исходя из его скорости, т.е. 1м/с. Поэтому опять перекраиваем формулу на наш лад: E=pSv^3/2. Это уже ближе к истине. Здесь p - это "ро" (плотность воздуха), а S - это площать лопастей.
И всё вроде замечательно, но есть одно "но" - лопасти стоят поперёк и их расчёты "подъёмной силы" надо делать иначе. Как и положено по Бернулли в зависимости от скорости. Это неизбежно...

Ах да, забыл, слероз проклятый... Энерия-то в Джоулях считается, а не в граммах на сантиметр.

- Правка 14.05.08(14:56) - ert_zeb
ert_zeb | Post: 115491 - Date: 14.05.08(18:09)
Я тут пока зубы чистил и ко сну готовился вот чего удумал. Если исходить из того, что давление над лопастью (подъёмная сила) у нас будет равно произведению массы воздуха на его приобретённую скорость, а разницу давлений создаёт не вращение винта, а встречный ветер, то самый лучший профиль лопасти - не обтекаемый. Здесь даже Био-Савар наверное не поможет.
А выглядеть такая лопасть в профиле будет как... парус. Помните вертушки детские? Я в своём советском детстве помню. Ну и вот, вслед за этим парусом должна область низкого давления появляться с завихрением в месте загиба (в пустоте под "парусом"). Причём это завихрение даже на руку - порывы ветра всё равно сразу не преобразуешь. Вот там энергия может сохраняться. Надо пошевелить мозгой, как посчитать изменение скорости на формирователе, тогда можно расчёт параметров лопастей попытаться придумать.

Самоделкин | Post: 115519 - Date: 14.05.08(20:05)
ert_zeb -

1. Я знаю что энергия измеряется в мистерах Джоулях (38 попугаев и 1-но попугайское крылышко), но оставил в граммах, - потому что в J не удобно, - ведь j, это Н на метр, а мне надо выяснить силу давления воздуха на плоскость, в момент когда плоскость перпендикулярна потоку.

2.Я уже давно говорю что лопатка поперечной турбины и не должна быть обтекаема, ведь чем меньше обтекаемость и больше сопротивление потоку, - тем лучше, потому что больше энергии от потока соберём.
Не забыли почему плиты брони стараются на бронемашинах ставить под углом как можно более дальнем от 90 градусов?
Правильно, - при 90, поглощается максимум энергии удара, и броня не выдерживает, - им это не надо, а нам на ветряке - надо.
Кстати, забыл,- не напомните, - сколько энергии в % от 100, поглощается при ударе под углом 90 градусов?

3. Я не правильно выразился и в результате вы меня не правильно поняли. Я вычислял вес столбика воздуха не из скорости движения воздуха, а из его объёма, а потом уже умножил его на скорость (разве не так?).
Можно конечно взять вес каждого кубического сантиметра отдельно, умножить его вес на скорость, а потом всё сложить, - вот только результат будет тот же (от перемены... в данном случае не меняется).


_________________
Всё гениальное, - просто, но не всё простое, - гениально.
nav | Post: 115548 - Date: 14.05.08(21:31)
Может вот это
Чем-то поможет ...
Звиняйте ща все поправил...

- Правка 15.05.08(08:08) - nav
Самоделкин | Post: 115550 - Date: 14.05.08(21:36)
nav Пост: 115548 От 14.May.2008 (21:31)
Может вот это http://gravio.do.am/publ/3-1-0-22
Чем-то поможет ...

------------------------------------------------------------------------
Не открывается.
Цитирую:
URL не действителен и не может быть загружен.

_________________
Всё гениальное, - просто, но не всё простое, - гениально.
- Правка 14.05.08(21:37) - Самоделкин
vbi | Post: 115569 - Date: 14.05.08(22:44)
Ссылка правильная, но у меня тоже вылетает ошибка при клике на нее, я думаю, что у меня Это глюк браузера OPERA. Когда набираю ручками все открывается.

[ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 ][>
У Вас нет прав отвечать в этой теме.
Форум - Ветро- и гидро- и солнечные генераторы - Новые ветро и гидрогенераторы - Расчёт парусного ветряка - Стр 1

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Контакт
Valid XHTML 1.0 Transitional Valid XHTML 1.0 Transitional
Генерация страницы: 0.013 сек