Školský projekt

Dobrý deň, vážený zbor VAWT =)

Vo svojom príspevku Abitur píšem prácu o vertikálnej veternej turbíne (Savonius). Teraz je celá moja štruktúra hore a pekne sa to otáča.

Ale teraz k môjmu problému: Len čo zapojím žiarovku, už sa nič neotáča.

Dajte si Shimano DH-3N20, pretože na fóre som vás videl veľa z vás, že ho používajú.
Moje krídla sú vysoké 450 mm a priemer 150 mm.

Od učiteľa som dostal dvoch fanúšikov, pomocou ktorých môžem merať konštantné rýchlosti vetra (bohužiaľ neviem, aká je to vysoká). Bez žiarovky sa veterná turbína otáča rýchlosťou približne 4 m/s a generuje takmer 13 V. Ale akonáhle pripojím žiarovku (6V, 2,4W cyklistická žiarovka), odpor v dynamu je taký vysoký, že sa celý systém otočí iba o 180 ° a hybnosť nie je dostatočná a všetko sa zastaví.

Existuje nejaký spôsob, ako znížiť odpor?

Inak to môžem celú otestovať iba pri voľnobežných otáčkach

Zdravím Yves

Re: školský projekt

Všetko je dosť provizórne

Re: školský projekt

Od môjho učiteľa by som mal určiť rozdiel medzi 0 - 20% odsadením medzi listami rotora, či to má alebo nemá zmysel. Dúfam, že sa mi to nejako podarí zistiť

Re: školský projekt

Áno, bol si vedomý, že výpočet síl pôsobiacich na lopatky vetrom je oveľa komplikovanejší a vlastne nie je možný bez preštudovania.
Dohodli sme sa, že najjednoduchší spôsob výpočtov je použitie offsetu 0%. A potom by ste mali vidieť už len to, či a ako sa mení rýchlosť a generovaný prúd/napätie.

Práve som objavil ďalší problém:

Pri výpočte požadovanej rýchlosti vetra som použil nasledujúci vzorec:

v = √ (M/(r * 1/2 * c_w * A * ρ)) (M je počiatočný krútiaci moment dynama, takže dynamo
vôbec uvedený do pohybu)

v = √ (0,15Nm/(0,075m * 1/2 * (1,5-0,4) * 0,106m² * 1,29 kg/m³))

prísť k v = 5,16 m/s. Ľahko sa tam dostanú, fanúšikovia musia byť blízko a musia poriadne fúkať: P

Teraz som chcel vypočítať výkon P a vymyslel som nasledujúci vzorec P = 1/2 * ρ * A * v ^ 3 * c_p
až P = 1,89 W.

Čo mi výkon hovorí priamo? A má výkon niečo spoločné s mojím počiatočným problémom, keď sa s lampou 2,4 W nič nepohlo? A teraz s 0,6 W žiarovkou sa točí. .

Re: školský projekt

Stačí vziať do ruky dynamo, zapnúť ho a urobiť skrat na dvoch vodičoch, z ktorých vychádza elektrina. Zrazu sa otočí oveľa ťažšie, zabrzdí sa. Niečo podobné sa deje s rôzne silnými žiarovkami, pri slabšej žiarovke preteká menej prúdu („skrat“) a menej sa spomaľuje. So silnejšou hruškou tečie viac prúdu a silnejšie sa brzdí.

S medzerou medzi čepeľami - samozrejme môžete vytvoriť aj niekoľko rotorov s rovnakým polomerom, ale rozdielne veľké otvory medzi čepeľami. Šírka x výška rotora vždy v najširšej polohe v obehu s rovnakými rozmermi. To by vyžadovalo oveľa viac drotárstva, ale ušetrí vám to veľa výpočtov. Aj keď si nie som celkom istý, či sa dá skutočne všetko vyriešiť iba aritmetikou! Profesor fyziky mi raz povedal, že nikto sa neodvážil vytvoriť matematický model Savoniovho rotora. Zdá sa, že máš dobrého učiteľa.

Re: školský projekt

Ah v poriadku. Teraz prichádza pochopenie =)

Áno, je to dobrý nápad, keby som mal viac času/materiálu. byť odovzdaný.

Jo, môj učiteľ je skutočne všestranný génius. aspoň sa mi to tak zdá =)

PS.: Stále mám problém porozumieť.

Teraz som nechal svoj systém bežať a zmeral som, koľko otáčok sa otáča. Ale to všetko iba na samom okraji, so všetkými 3 vyrovnaniami (0%, 10%, 20%). Inými slovami, ako už bolo spomenuté, jednotlivé priemery sa nezohľadňovali.
Môžem teraz matematicky získať počet otáčok, ak ich prevediem?

v = 2 * pi * r * n prevedené na n: n = v/(2 * pi * r)

n = 0,333 m/s/(2 * pi * 0,165 m)
n = 0,32 1/s

Môžem teraz jednoducho vypočítať svoj menší polomer? Alebo to nefunguje, pretože aj tak sa zmenila rýchlosť a mám kartu A.?

pps.: Myslím, že svoju odpoveď som našiel sám. Uhlová rýchlosť zostáva konštantná a pomocou nej potom môžem vypočítať rýchlosť pre rôzne polomery a teda aj rôzne rýchlosti. Nech žije fyzika

Re: školský projekt

Nie, veľký majster, uhlová rýchlosť sa s menším priemerom rotora enormne mení! Najmä keď započítame zmeny s rozdielnou vnútornou medzerou čepelí. Pretože sa dá očakávať, že pri veľkom priemere, t. J. S vnútorne uzavretou medzerou, sú otáčky rotora výrazne spomalené pri menšom krútiacom momente, účinok vyššej uhlovej rýchlosti pri menších priemeroch a otvorenej medzere by mal byť tiež oveľa vyšší ako obvykle!

Všeobecné zvýšenie uhlovej rýchlosti s menšími priemermi možno vysvetliť veľmi ľahko!

Čepele pokrývajú kratšiu vzdialenosť pri otáčaní, takže na úplnú otáčku potrebujú menej času a vzdialenosti. Rýchlosť prúdenia, vietor, zostáva rovnaká, pretože vzdialenosť je kratšia, rotor s menším priemerom dokáže túto orbitálnu vzdialenosť prekonať rýchlejšie.

Cykly, v ktorých prebiehajú rôzne koncipované reakcie prietoku na lopatkách, sú rovnako kratšie, pričom - čo by malo byť obzvlášť zaujímavé pre veľkého pána - so zmenenou intenzitou efektov, napríklad s Magnusovým efektom (a nielen tam),!
Na okraj - Magnusov efekt využil Sigurd Savonius na použitie Savoniovho rotora namiesto plachty na lodi. Existujú dokonca aj Savoniusove rotory, ktoré lietajú ako draky na ťažnej šnúre, čo je jeden z mnohých „zázrakov“, ktoré môže spôsobiť Magnusov efekt! Keď sa vás téma zmocní, možno sa dozviete viac sami.

Re: školský projekt

Takže, ako som si spomenul na lekciu, zaznelo: Uhlová rýchlosť 2 telies s rôznymi polomermi obežných dráh je rovnaká, ak v rovnakom čase urobia úplnú revolúciu. Dráha alebo rýchlosť, ktorú má telo počas tejto revolúcie, je iná.

Príklad: 2 autá krúžia okolo bodu v strede. Auto A má polomer 100 m a auto B má polomer 500 m. Oba by mali preťať cieľovú pásku v rovnakom čase. Auto B musí jazdiť rýchlejšie ako auto A. Uhlová rýchlosť však zostáva rovnaká.

Tak som to vtedy pochopil a v skutočnosti som to dokázal dobre implementovať pri práci s Ner 1: S
Hovorme okolo seba?!

Stretol som sa aj s Magnusovým efektom. Bolo to veľmi zaujímavé, ale spočiatku príliš na prácu

Re: školský projekt

Áno, zatiaľ je to tak,

Teraz si predstavte, že obe autá môžu jazdiť iba jednou rýchlosťou, povedzme 50 km/h. Vnútorný automobil potom urobí súčasne podstatne viac kôl ako vonkajší.

U nás je tento tempomat číslom vysokej rýchlosti a je nastavený na hodnotu okolo 1 pri voľnobežných otáčkach alebo o niečo nižšiu pri zaťažení a nemení sa, bez ohľadu na priemer rotora. Zodpovedajúcim spôsobom musí mať ten s menším priemerom tiež vyššiu rýchlosť ako ten s väčším priemerom. Číslo vysokej rýchlosti sa vždy vzťahuje na rýchlosť v najvzdialenejšom rohu rotora. Takže oba rotory sa tam otáčajú rovnakou rýchlosťou, rovnako ako autá jazdia rovnakou rýchlosťou.
Potom sa zmení frekvencia otáčania alebo uhlová rýchlosť.
pozdrav
Max