Новичок
Регистрация: 09.06.2014
Сообщений: 157
Репутация: 28
|
Цитата:
И теперь я опять считаю что кончик лопасти приносит наименьшую пользу. Из этого видно что быстроходные винты обладают высокой парусностью, и чем винт быстроходней тем выше парусность. И опять проблема сравнения, у кончика лопасти вектор подъемной силы не совпадает с направлением движения, а у моей конструкции постоянно меняется то совпадает, то не совпадает, то вообще исчезает, то опять появляется. Я не знаю как корректно сравнить работу лопасти движущуюся по траектории винта и траектории как описано у моей конструкции. |
||
Оценка
|
Новичок
Регистрация: 09.06.2014
Сообщений: 157
Репутация: 28
|
Цитата:
Если конструкция вращается со скоростью ветра ее лопасти расположены к набегающему потоку строго параллельно, поток обтекает лопасть равномерно с обоих сторон и подъемная сила не возникает. Если вращение ветряка отстает от скорости ветра на какой то угол то набегающий поток давит на лопасть с положительным углом атаки и создает подъемную силу ветра. Ветряк будет стремится достигнуть скорость ветра но чем ближе скорость вращения ветряка к скорости ветра тем меньше будет угол атаки набегающего потока а следовательно и подъемная сила. Если мы будем нагружать ветряк пытаясь затормозить его, угол атаки будет расти а следовательно будет расти подъемная сила ветра. Скорость вращения ветряка падать не будет но крутящий момент многократно вырастет. Ветряк сам регулирует угол поворота лопастей в зависимости от скорости ветра и снимаемой мощности. Можно принудительно, заранее выставить нужный угол атаки http://x-vint.ru/index4.html рисунок 6. Угол атаки зависит от положения шестеренки 5, можно подогнуть флюгер 3 в нужную нам сторону, и выставить любой угол атаки, какой мы считаем нужным. Но я думаю что лучше конструкция сама отрегулирует угол атаки в зависимости от скорости ветра и снимаемой мощности. |
||
Оценка
|
Новичок
Регистрация: 09.06.2014
Сообщений: 157
Репутация: 28
|
Цитата:
Да сложности конечно есть, но изготовить лопасть гораздо проще чем для винта, а с другой стороны с механикой придется повозиться. Но даже если я задумаю сделать винт мне придется усложнять конструкцию, что бы она адекватно работала в условиях Краснодара. Складывающийся хвост, регулируемый шаг, система торможения и тд и тп, то есть простых решений все равно не будет. |
||
Оценка
|
Новичок
Регистрация: 09.06.2014
Сообщений: 157
Репутация: 28
|
Цитата:
Я опять с Вами не согласен. Углы атаки это динамически меняющаяся величина. Чем больше мы будем нагружать ветряк тем больше будет и угол атаки, и безусловно можно перегрузить и затормозить ветряк. Но точно так же можно затормозить и винт и я думаю что затормозить винт будет гораздо легче так как у моей конструкции крутящий момент больше. |
||
Оценка
|
Эксперт
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 811
|
Почему горизонтальная ось, а не вертикальная?
- потому что цена 1 Вт горизонтальноосевой ВЭУ в 5 раз меньше вертикальноосевой; - потому что КПД вертикального ветрогенератора в 2 раза меньше; - потому что поднять высоко и надёжно закрепить тяжёлый и габаритный вертикальноосевой ветрогенератор очень сложно и дорого, а внизу скорость ветра в 2 раза меньше, и выдаваемая мощность при этом будет в 8 раз !!! меньше; Почему одна лопасть, а не три? - потому что во-первых, однолопастной ветряной генератор крутится в 2 раза быстрее при одинаковой скорости ветра , что практически на столько же снижает стоимость электрогенератора, которая составляет в ветровом генераторе около 80% стоимости. С какой скорости ветра начинает работать ветрогенератор? - ветрогенераторы начинают работать при скорости ветра около 3 м/с. Это в общем стандартное и вполне оправданное значение. Многие хотят уменьшить его до 1-2 м/с – мол слабый ветер бывает всегда и пусть в аккумуляторы всегда что-то «капает». Очень распространённое и ошибочное мнение! При такой скорости ветер имеет ОЧЕНЬ мало энергии. Если ветрогенератор и вся система рассчитаны на несколько киловатт, то 5-10 Вт не решат никаких проблем. Почему не вертикальноосевые ветрогенераторы? - Очень навязчивая идея в умах народа! Ещё в тридцатых годах прошлого века было доказано, что вертикальноосевые ветрогенераторы (Савониуса, карусельные, роторные и др. гораздо менее эффективны и по КПД и по стоимости. В современности добавились ещё варианты (в том числе и парусные), но принципиально ситуацию это не улучшило. Основные недостатки вертикальноосевых ветрогенераторов: 1. Низкий КПД – 15-25% по сравнению с 35-45% у горизонтальноосевых. 2. Низкая скорость вращения при одинаковой скорости ветра – в 5-10 раз ниже !!! – а это значит что генератор должен быть в 5-10 раз более мощный и соответственно его цена будет настолько же больше, а генератор в ветряке – это 70-80% стоимости. 3. Высокая материалоёмкость – большая и тяжёлая конструкция... По материалам интернета... |
||
Оценка
|
Новичок
Регистрация: 09.06.2014
Сообщений: 157
Репутация: 28
|
Цитата:
Конструкции использующие подъемную силу ветра как движущую силу более выгодны. |
||
Оценка
|
Знаток
Регистрация: 15.03.2016
Сообщений: 674
Репутация: 122
|
Цитата:
Цитата:
Лопасть будет стремиться встать параллельно набегающему потоку, только в этом положении на нее не действуют подъемные силы ветра. В других случаях при любых углах атаки будет возникать подъемная сила ветра которая будет стремиться выровнять лопасть параллельно набегающему потоку, а значит и КИЭВ будет всегда одинаковый.
Цитата:
Нет я с Вами не согласен, посмотрите внимательней, когда лопасть идет по тылу вращение лопасти направленно на увеличение положительного угла атаки,(относительно набегающего потока) а когда по фронту на увеличение отрицательного угла атаки, это противоположно направленные усилия.
Придется рисовать Но наверно это завтра. Пока на словах: У вас подъемная сила направлена перпендикулярно плоскости и момент приложения силы направлен в сторону вращения (что вы и описываете). А сила сопротивления (которая не маленькая из за малого аэродинамического качества) направлена под 90 градусов к первой (в сторону куда движется обтекающий лопасть поток). И момент силы сопротивления воздуха для любой лопасти направлен против вращения. Ничего удивительного нет. Ошибка которую я сам у себя обнаружил после написания прошлого поста в том что я размышлял куда приложена сила сопротивления в статике, а не в динамике. Цитата:
Из Ваших вычислений видно что хорда кончика лопасти почти параллельна плоскости вращения винта. А значит вектор подъемной силы ветра практически перпендикулярен направлению движения лопасти, и чем быстроходнее винт тем ближе вектор подъемной силы к 90% относительно плоскости вращения. То есть вектор подъемной силы не совпадает с направлением движения.
Рабочий режим работы для того винта: угол атаки на кончике 6 градусов к корню угол атаки возрастает до 8 градусов. Кстати справедливости ради: у лопасти полнопрофильной с круткой и постоянным по всей лопасти углом атаки (а из трубы такое не получается - не хватает ширины в корне лопасти и приходится добирать эффективность углом атаки) выход из рабочего режима будет примерно одновременно по всей длине лопасти. Но опять же это не рабочий режим! В режиме когда лопасть разогналась без нагрузки до максимальных оборотов КИЭВ равен нулю. Вся энергия ветра рассеивается силой сопротивления. Мы просто перемешиваем воздух. В рабочем режиме, когда генератор вырабатывает энергию правильно рассчитанный винт находится в наиболее оптимальном режиме работы по всей длине лопасти. Цитата:
Я опять с Вами не согласен. Углы атаки это динамически меняющаяся величина. Чем больше мы будем нагружать ветряк тем больше будет и угол атаки, и безусловно можно перегрузить и затормозить ветряк. Но точно так же можно затормозить и винт и я думаю что затормозить винт будет гораздо легче так как у моей конструкции крутящий момент больше.
Еще раз - для вашей установки рабочая быстроходность 0.5, только там можно снять максимальную мощность. До быстроходности 1 карусель не разгонится, помешает сопротивления воздуха и отсутствие силы которая бы вращала конструкцию и была бы больше силы сопротивления воздуха и потерь в механике.
Последний раз редактировалось KAA78; 31.10.2016 в 00:39.
|
||
Оценка
|
Эксперт
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 811
|
Щас у ТС наступит разочарование. Насчет его ветрячка. С размерами, скажем, диаметр 2 метра и высота 3 метра - площадь 6 кв.м.
Вот он. С высотой лопасти 3 метра и шириной лопасти аж 33 см. Лопасть имеет площадь, ясное дело ровно 1 кв.м. Вот ветер дует. Скажем, 4 метра в секунду. От этого ветра расположенная перпендикулярно к ветру лопасть движется по своей окружности с окружной скоростью, скажем, 2 м/с. Наступающий на лопасть с относительной скоростью 2 м/с воздух имеет секундный импульс в направлении движения лопасти 1,2*1,0*2=2,4. Поскольку m*v=f*t, то сила давления ветра на лопасть f=m*v/t = 2,4*2=5 Н. Ну, а мощность, как известно, N=f*v. И, для указанной скорости лопасти (2 м/с) N=5*2=10 ватт. Вспомним, что эта лопасть имеет привод со всякими зубчатыми и ременными передачами и многочисленными подшипниками для приведения в движение которых требуется мощность явно побольше. Это я к тому написал, что ветер 4 м/с если и сдвинет лопасть с места, то она тут же остановится... Может быть, лопасть на ветру движется со скоростью не 2 м/с, а только 1 м/с? Тогда таки ветер давит на нее сильнее - 7,2 Н. Но вот скорость лопасти мала и мощность тут упала до 7 ватт. А, если лопасть движется быстрее, (3 м/с), то уменьшается действующая на нее сила до 2,4 Н и, соответственно, мощность до 7 ватт. ---------------- А вот его величество 1- или 3-лопастной пропеллер с такой же ометаемой площадью 6 кв/м. На том же ветру 4 м/с. Ветер за 1 секунду прогоняет через него 4 м/с * 1,2 (это плотность воздуха) * 6 = 29 килограммов воздуха с кинетической энергией 29*4*4/2=230 ватт. И, при КИЭВ 0,4 вертит винт всего в 2-х подшипниках с мощностью 92 ватта. -------------- Сравните и почувствуйте разницу. Не почувствовали? Помогу. На самом деле СУТЬ - в быстроходности. Сама сила давления ветра на лопасть пропеллера - примерно такая же, как и на ту лопасть "вертикалки" в самом начале. Просто у той лопасти быстроходность 0,5, а у пропеллера - 5. Т.е. в 10 раз больше. Вот и имеет пропеллер большую в несколько раз эффективность "отъема" энергии у ветра. Не огорчайтесь. Вы - не первый, который не понимал ... |
||
Оценка
|
Эксперт
Регистрация: 12.09.2006
Адрес: Одесса
Сообщений: 5,437
Репутация: 811
|
Для тех, которые все еще не поняли.
Вот он самолет. Винтовой - с пропеллером. А вот такой же по весу вертолет. Тоже с пропеллером. Так Вы, наверняка, видели, что у самолета пропеллер раз в 5 меньше, чем у вертолета. И мощность имеет меньше гораздо. Зато вертится быстрее. Так по принципу действия вертикальные ветряки (кроме Дарье) - это вертолеты, а горизонтальные - это самолеты. Неспроста самолет появился раньше вертолета ... |
||
Оценка
|
Новичок
Регистрация: 09.06.2014
Сообщений: 157
Репутация: 28
|
Цитата:
Конструкция вращается со скоростью ветра ее лопасти расположены к набегающему потоку строго параллельно, поток обтекает лопасть равномерно с обоих сторон и подъемная сила не возникает. Если вращение ветряка отстает от скорости ветра на какой то угол то набегающий поток давит на лопасть с положительным углом атаки и создает подъемную силу ветра. Если мы будем крутить ветряк моторчиком угол атаки станет отрицательным, и конструкция будет тормозить. Если Вас смущает такая формулировка давайте по другому, угол атаки выставляется любой какой нам нужен. Я могу выставить необходимый угол атаки системой ориентирования. Я не хочу много писать, уже идет разговор не о чем, давайте по пунктам. Вы говорите быстроходность 0,5 я говорю 1. Вы можете обосновать свою точку зрения. |
||
Оценка
|
Ответ |
Страница 8 из 16
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
Оценка этой теме | |
Похожие темы |
|
|
Обратная связь РадиоЛоцман Вверх |