forums של אנרגיות: חברה, אקולוגיה וטכנולוגיות נקיות

שלום,


ניסיתי לחשב את האנרגיה הניתנת לשחזור באמצעות לוחית יחידת שטח S
ממוקם מול רוח הנושבת במהירות V0 ונסוג תחת השפעת ה
כוח שהוא מפעיל עליו במהירות V1.

השתמשתי בנוסחה F=aV^2 לגבי הכוח שהרוח מפעילה על הצלחת.

העבודה של כוח זה על פני מרחק d נכתבת כ-E=a.(V0-V1)^2.d ומכיוון ש-d=V1.T
עבודה זו, לזמן T, שווה E=a.(V0-V1)^2.V1.T

אם V1=0 העבודה היא אפס מכיוון שהלוח לא זז אחורה.
אם V1=V0 הוא גם אפס מכיוון שהלוח נע אחורה במהירות הרוח
לכן הוא אינו עובר שום לחץ ו-F=0.

בין שני הקצוות הללו חישבתי שהמקסימום הוא Emax = 4/54.a.V0^3.T עבור V1=1/3.V0

מישהו רואה שגיאה?

החישוב שלך נראה נכון, אבל הוא גם קצת שגוי כי יש טעות בהנמקה כשאתה אומר "כוח האוויר שווה ל-av^2/2".

יש צורך לבצע הערכה דינמית של האוויר הזורם על ידי בחירת "נפח בקרה" שבו מסת האוויר קבועה וליישם את העיקרון הבסיסי של דינמיקה על אוויר זה. לפי העיקרון של פעולות הדדיות, תוכל להסיק את כוח האוויר על הלהבים.

אם אתם מחפשים את האופטימיות, הנה הם כאן
* טורבינת השפעה (סוג פלטון או מטוס מסיטה): הסטייה הטובה ביותר היא 180° ומהירות הדלי האופטימלית היא חצי ממהירות הנוזל
* טורבינת זרימה: אין סטייה, יש לחלק את מהירות הנוזל ב-3 ואנחנו נוגעים ואז מגבלת בץ (16/27)

בחישובים שלך הסתובבת קצת סביב התשואה של בץ, אבל בטעות.

Remundo כתב:החישוב שלך נראה נכון, אבל הוא גם קצת שגוי כי יש טעות בהנמקה כשאתה אומר "כוח האוויר שווה ל-av^2/2".

יש צורך לבצע הערכה דינמית של האוויר הזורם על ידי בחירת "נפח בקרה" שבו מסת האוויר קבועה וליישם את העיקרון הבסיסי של דינמיקה על אוויר זה. לפי העיקרון של פעולות הדדיות, תוכל להסיק את כוח האוויר על הלהבים.

אם אתם מחפשים את האופטימיות, הנה הם כאן
* טורבינת השפעה (סוג פלטון או מטוס מסיטה): הסטייה הטובה ביותר היא 180° ומהירות הדלי האופטימלית היא חצי ממהירות הנוזל
* טורבינת זרימה: אין סטייה, יש לחלק את מהירות הנוזל ב-3 ואנחנו נוגעים ואז מגבלת בץ (16/27)

בחישובים שלך הסתובבת קצת סביב התשואה של בץ, אבל בטעות.

למה אתה אומר שהנוסחה F = aV^2 שנותנת את הכוח F של רוח במהירות V הדוחפת על משטח מאונך S
לא נכון? האם הנוסחה הזו שגויה עבורך? (1) או האם אתה מחשיב את זה כטוב תוך ערעור על נכונותו
תעסוקה בבעיה זו? (2)

הייתי צריך לתת לך הדגמה מלאה, אבל זה ארוך.

קשה מאוד להגדיר הערכות דינמיות.

עמוד זה עשוי לתת לך כמה רעיונות

http://ambroise.brou1.free.fr/mdf_007.htm

בהשוואה לסימון שלך, על ידי קריאת אלפא זווית הסטייה (90 מעלות עבורך) ו-Dm זרימת המסה בק"ג/שניות על הלהב (קבוע), אנו מגיעים לביטויים הבאים
* עבור הכוח על הלהב (שאינו שווה ל-"a V²" כי Dm = ro S V0)
F = Dm (V0-V1) x (1-cos(alpha))

* עבור הכוח על הלהב P = F x V1
P = Dm V1 x (V0-V1) x (1-cos(alpha))

ההספק האופטימלי הוא זה שממקסם את V1 x (V0 - V1), זה מתאים ל-V1 = V0/2 (מצא את המקסימום של x(1-x) עם x = V1/V0

שימו לב שהזווית הטובה ביותר למקסם את ההספק היא אלפא = פי (המים חייבים לעשות חצי סיבוב במסגרת הייחוס של הדלי).

זו הסיבה שלפלטונים יש מהירות דלי בחצי מזו של הסילון, וצורת הדליים היא כפיות.

אם אתה יוצר את היעילות התיאורטית של פלטון, הנה eta=P/Pcin עם Pcin = Dm V0^2/2 ההספק הקינטי המתרחש

הוא בא בידיעה ש-P = Dm/V0^2 (1-V1/V0) x V1/V0

eta = 2x (1-cos(alpha)) x V1/V0 x (1 - V1/V0)
שיכול להגיע ל-2 x 2 x 0,5 x 0,5 = 1 עבור האופטימום התיאורטי.


לגבי "בני הדודים" של בני הזוג פלטונים בעולם טורבינות הרוח, הם סבווניוס. הביצועים שלהם, לעומת זאת, רחוקים מ-100%.

מצד שני, פלטונים בהידרואלקטריות מצליחים לעלות על 90%. למעשה הפלטונים כמעט מצליחים "לאכול" את כל האנרגיה הקינטית הנכנסת של הסילון (המים עוזבים את הפלטון במהירות אפסית כמעט).

Remundo כתב:הייתי צריך לתת לך הדגמה מלאה, אבל זה ארוך.

קשה מאוד להגדיר הערכות דינמיות.

עמוד זה עשוי לתת לך כמה רעיונות

http://ambroise.brou1.free.fr/mdf_007.htm

בהשוואה לסימון שלך, על ידי קריאת אלפא זווית הסטייה (90 מעלות עבורך) ו-Dm זרימת המסה בק"ג/שניות על הלהב (קבוע), אנו מגיעים לביטויים הבאים
* עבור הכוח על הלהב (שאינו שווה ל-"a V²" כי Dm = ro S V0)
F = Dm (V0-V1) x (1-cos(alpha))

רגע רמונדו, אני לא עוקב אחריך יותר אז בוא ננסה להתחיל מבסיס משותף.

לגבי להב החשוף לרוח, קורס מכניקת הנוזלים שלי אומר לי את זה:

F = 0.5.Ro.Cx.V^2.S

T: כוח רוח [N]
Cx: מקדם חדירת אוויר
P: צפיפות רוח או צפיפות [ק"ג/מ"ק]
v: מהירות רוח [מ/ש]
S: משטח חשוף לרוח [מ"ר]

האם לדעתך הנוסחה הזו נכונה או שקרית?

זוהי נוסחה שנכונה כאשר הלהב מקובע מול רוח במהירות V.

הוא גם בהשראת גרר אווירודינמי.

אבל אנחנו לא יכולים להסתמך על הנוסחה הזו כדי להעריך את כוח הרוח על הלהב כשהכל זז (גם הרוח וגם הלהב).

יש צורך לבצע הערכה דינמית על האוויר הכלול ב"נפח בקרה" של מסה קבועה.

Remundo כתב:זוהי נוסחה שנכונה כאשר הלהב מקובע מול רוח במהירות V.

הוא גם בהשראת גרר אווירודינמי.

אבל אנחנו לא יכולים להסתמך על הנוסחה הזו כדי להעריך את כוח הרוח על הלהב כשהכל זז (גם הרוח וגם הלהב).

יש צורך לבצע הערכה דינמית על האוויר הכלול ב"נפח בקרה" של מסה קבועה.

אוקיי. האם אתה יכול להסביר לי מדוע איננו יכולים להתייחס לכך שהלהב חווה רוח במהירות V0-V1 ולהשתמש בנוסחה זו?

אל תבינו אותי לא נכון, אני לא חולק על זה, אני רק צריך להבין מה קורה. אי אפשר לי להודות במה שאני לא מבין.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_de_Betz

בסביבות 60% תשואה במקרה הטוב, אם זה בר השוואה.

FALCON_12 כתב:אוקיי. האם אתה יכול להסביר לי מדוע איננו יכולים להתייחס לכך שהלהב חווה רוח במהירות V0-V1 ולהשתמש בנוסחה זו?

אל תבינו אותי לא נכון, אני לא חולק על זה, אני רק צריך להבין מה קורה. אי אפשר לי להודות במה שאני לא מבין.

בוא נגיד שמלכתחילה, אתה ואני לא חושבים על אותה גישה.

ההשקפה שלי היא זרימה מסודרת עם סטייה של 90 מעלות של זרם הנוזל.

נקודת המבט שלך היא זרימה לא מבוטלת ב-90° ש"מתפוגגת" כשהיא מסתובבת סביב הלהב בצורה סוערת, אתה בתחום של גרר אווירודינמי (ולא איזון מומנטום).

אז תחת הנחה זו נוכל להשתמש בחישובים שלך באמצעות הרוח היחסית כדי להעריך את הכוח. ה-Cx של צלחת הפונה לרוח הוא בסביבות 2, אני מאמין.

phil59 כתב:https://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_de_Betz

בסביבות 60% תשואה במקרה הטוב, אם זה בר השוואה.

60% זה כבר עצום. רק הידראוליקה עושה טוב יותר, בייצור חשמל טהור.