Energie eoliana

[FALCON_12]

bonjour,


Am încercat să calculez energia recuperabilă folosind o placă de unitate de suprafață S
plasat în fața unui vânt care sufla cu o viteză V0 și se retrage sub efectul
forța pe care o exercită asupra sa cu viteza V1.

Am folosit formula F=aV^2 referitor la forța pe care o exercită vântul asupra plăcii.

Lucrul acestei forțe pe o distanță d se scrie E=a.(V0-V1)^2.d și deoarece d=V1.T
această lucrare, pentru un timp T, valorează E=a.(V0-V1)^2.V1.T

Dacă V1=0 lucrul este zero deoarece placa nu se mișcă înapoi.
Dacă V1=V0 este, de asemenea, zero, deoarece placa se mișcă înapoi cu viteza vântului
deci nu suferă nicio presiune şi F=0.

Între aceste două extreme am calculat că maximul este Emax = 4/54.a.V0^3.T pentru V1=1/3.V0

Vede cineva o eroare?

[Remundo]

calculul tău pare corect, dar este și puțin greșit pentru că există o eroare de raționament când spui „forța aerului este egală cu av^2/2”.

Este necesar să se facă o evaluare dinamică a fluxului de aer prin alegerea unui „volum de control” în care masa de aer este constantă și să se aplice principiul fundamental al dinamicii acestui aer. După principiul acțiunilor reciproce, veți deduce forța aerului asupra lamelor.

Dacă cauți optima, iată-le
* turbină de impact (tip Pelton sau plan deflector): cea mai bună deformare este de 180°, iar viteza optimă a găleții este jumătate din viteza fluidului
* turbina de curgere: fara deformare, viteza fluidului trebuie impartita la 3 si atingem apoi limita Betz (16/27)

în calculele tale te-ai învârtit puțin în jurul randamentului lui Betz, dar din greșeală.

[FALCON_12]

calculul tău pare corect, dar este și puțin greșit pentru că există o eroare de raționament când spui „forța aerului este egală cu av^2/2”.

Este necesar să se facă o evaluare dinamică a fluxului de aer prin alegerea unui „volum de control” în care masa de aer este constantă și să se aplice principiul fundamental al dinamicii acestui aer. După principiul acțiunilor reciproce, veți deduce forța aerului asupra lamelor.

Dacă cauți optima, iată-le
* turbină de impact (tip Pelton sau plan deflector): cea mai bună deformare este de 180°, iar viteza optimă a găleții este jumătate din viteza fluidului
* turbina de curgere: fara deformare, viteza fluidului trebuie impartita la 3 si atingem apoi limita Betz (16/27)

în calculele tale te-ai învârtit puțin în jurul randamentului lui Betz, dar din greșeală.

De ce spui că formula F = aV^2 care dă forța F unui vânt cu viteza V care împinge pe o suprafață perpendiculară S
nu este corect? Este aceasta formula gresita pentru tine? (1) sau îl considerați bun în timp ce contestați corectitudinea acestuia
angajare in aceasta problema? (2)

[Remundo]

Ar trebui să vă ofer un demo complet, dar este lung.

evaluările dinamice sunt foarte greu de realizat.

această pagină vă poate oferi câteva idei

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

fata de notatiile tale, numind alfa unghiul de abatere (90° pentru tine) si Dm debitul masic in kg/s pe lama (constante), ajungem la urmatoarele expresii
* pentru forța asupra lamei (care nu este egală cu „a V²” deoarece Dm = ro S V0)
F = Dm (V0-V1) x (1-cos(alfa))

* pentru puterea lamei P = F x V1
P = Dm V1 x (V0-V1) x (1-cos(alfa))

puterea optimă este cea care maximizează V1 x (V0 - V1), aceasta corespunde cu V1 = V0/2 (aflați maximul lui x(1-x) cu x = V1/V0

rețineți că cel mai bun unghi pentru a maximiza puterea este alfa = Pi (apa trebuie să facă o jumătate de rotație în cadrul de referință al găleții).

Acesta este motivul pentru care Pelton-urile au o viteză a găleții la jumătate față de cea a jetului, iar forma găleților sunt linguri.

Dacă formați eficiența teoretică a unui Pelton, aici este eta=P/Pcin cu Pcin = Dm V0^2/2 puterea cinetică incidentă

El vine știind că P = Dm/V0^2 (1-V1/V0) x V1/V0

eta = 2x (1-cos(alfa)) x V1/V0 x (1 - V1/V0)
care poate ajunge la 2 x 2 x 0,5 x 0,5 = 1 pentru optimul teoretic.


În ceea ce privește „verii” soților Pelton în lumea turbinelor eoliene, ei sunt Savonius. Performanța lor este însă departe de 100%.

Pe de altă parte, Peltons din hidroelectricitate reușesc să depășească 90%. De fapt, Peltonii aproape reușesc să „mânânce” toată energia cinetică incidentă a jetului (apa părăsește Peltonul cu viteză reziduală aproape nulă).

[FALCON_12]

Ar trebui să vă ofer un demo complet, dar este lung.

evaluările dinamice sunt foarte greu de realizat.

această pagină vă poate oferi câteva idei

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

fata de notatiile tale, numind alfa unghiul de abatere (90° pentru tine) si Dm debitul masic in kg/s pe lama (constante), ajungem la urmatoarele expresii
* pentru forța asupra lamei (care nu este egală cu „a V²” deoarece Dm = ro S V0)
F = Dm (V0-V1) x (1-cos(alfa))

Stai Remundo, nu te mai urmăresc așa că hai să încercăm să începem de la o bază comună.

În ceea ce privește o lamă expusă vântului, cursul meu de mecanică a fluidelor îmi spune asta:

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

T: Forța vântului [N]
Cx: Coeficientul de penetrare a aerului
P: densitatea vântului sau densitatea [kg/m3]
v: Viteza vântului [m/s]
S: Suprafață expusă vântului [m²]

Crezi că această formulă este adevărată sau falsă?

[Remundo]

este o formulă care este adevărată atunci când lama este fixată în fața unui vânt cu viteza V.

De asemenea, este mai mult inspirat de rezistența aerodinamică.

Dar nu ne putem baza pe această formulă pentru a estima forța vântului asupra palei atunci când totul se mișcă (atât vântul, cât și paleta).

Este necesar să se efectueze o evaluare dinamică a aerului conținut într-un „volum de control” de masă constantă.

[FALCON_12]

este o formulă care este adevărată atunci când lama este fixată în fața unui vânt cu viteza V.

De asemenea, este mai mult inspirat de rezistența aerodinamică.

Dar nu ne putem baza pe această formulă pentru a estima forța vântului asupra palei atunci când totul se mișcă (atât vântul, cât și paleta).

Este necesar să se efectueze o evaluare dinamică a aerului conținut într-un „volum de control” de masă constantă.

Ok. Îmi puteți explica de ce nu putem considera că lama suferă un vânt de viteză V0-V1 și să folosim această formulă?

Nu mă înțelege greșit, nu contest, trebuie doar să înțeleg ce se întâmplă. Îmi este imposibil să recunosc ceea ce nu înțeleg.

[phil59]

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

Aproximativ 60% randament în cel mai bun caz, dacă este comparabil.

[Remundo]

Ok. Îmi puteți explica de ce nu putem considera că lama suferă un vânt de viteză V0-V1 și să folosim această formulă?

Nu mă înțelege greșit, nu contest, trebuie doar să înțeleg ce se întâmplă. Îmi este imposibil să recunosc ceea ce nu înțeleg.

Să spunem că de la început, tu și cu mine nu gândim la aceeași abordare.

Vederea mea este curgerea ordonată cu o deviere de 90° a fluxului de fluid.

Punctul tău de vedere este un flux nedeflexat la 90° care „se disipează” pe măsură ce se învârte în jurul lamei într-o manieră turbulentă, ești în domeniul rezistenței aerodinamice (și nu al echilibrului de impuls).

Deci, în baza acestei ipoteze, putem folosi calculele dvs. folosind vântul relativ pentru a estima forța. Cx-ul unei plăci în fața vântului este în jur de 2 cred.

[sicetaitsimple]

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

Aproximativ 60% randament în cel mai bun caz, dacă este comparabil.

60% este deja uriaș. Doar hidraulica merge mai bine, în producția pură electrică.