Discuții privind eficiența turbinelor eoliene

[Remundo]

demo-ul este aici
energie-regenerabile/intuitons-ensemble-t17615-50.html

unde scriu "sa incepem de la inceput"

Aș dori să văd demonstrația deloc evidentă care demonstrează V0/3 ca viteza maximă de antrenament a unui corp în aer la V0...

nu asta demonstrez.

Repet: toate corpurile vor fi duse la V0 asimptotic indiferent de Cx-ul lor. Dar știm asta și nu ne pasă.

Ceea ce ne interesează este viteza intermediară la care un corp primește puterea maximă a fluidului care îl împinge. Pentru că este o altă modalitate de a formula condiția optimă de viteză a unei pale de turbină eoliană în rezistență.

Această viteză valorează V0/3 independent de Cx.

Pentru a găsi acest rezultat, există o pregătire destul de lungă pentru a exprima puterea primită de organism în funcție de viteza sa V1 diferită de V0.

Apoi căutăm dP/dV1 = 0 și căutăm un extremum, care apare dacă V1 = V0/3.

Aceste calcule se bazează pe expresia forței de rezistență proporțională cu V², aceasta rămâne foarte valabilă pentru Reynolds care depășesc 10.

[Christophe]

Da ok am citit prea repede...dar se potriveste asta cu simularea pe care ti-am facut-o ieri? Pentru că este și punctul optim de funcționare...

Este suficient să izolați un element al lamei, să zicem la 2/3 din lamă (acesta este standardul aero) și să vedeți viteza sa relativă V1 la 250 RPM față de incidentul V0 (12.5 m/s)... vizual va fi mai mare decat V0/3...dar pot gresi...

Atunci, energia fiind un concept reversibil, aceasta ar însemna că eficiența maximă a propulsiei aeronautice este atinsă atunci când avionul zboară la V1/3? V1 = viteza de iesire propulsor... scuze dar este gresit, eficienta maxima este atinsa cand V0=V1...

Cred că amestecăm puțin lucrurile pe acest subiect...în mod normal, întrebarea a fost întortocheată și neclară de la început!

Trebuie să mă uit la ecuațiile tale în detaliu...

[Remundo]

Este suficient să izolați un element al lamei, să zicem la 2/3 din lamă (acesta este standardul aero) și să vedeți viteza sa relativă V1 la 250 RPM față de incidentul V0 (12.5 m/s)... vizual va fi mai mare decat V0/3...dar pot gresi...

acolo da te inseli. Confundați viteza axială a aerului cu viteza ortoradială a palelor.

Și amestecați un rezultat în care lamele ar trebui să propulseze cu drag, cu un alt caz în care lamele lucrează cu ridicarea lor.

Conform unui document ca acesta:

Viteza optimă cu trei lame corespunde cu a raportul vitezei vârfului din 7: și anume că vârfurile palelor turbinei eoliene trebuie să se miște de 7 ori mai repede decât V0

Deci, în funcție de raza lamei, aceasta va corespunde cu R w = 7 x 12,5 m/s, vă voi lăsa să calculați w în rad/s apoi în rpm dacă este necesar.

Atunci, energia fiind un concept reversibil, aceasta ar însemna că eficiența maximă a propulsiei aeronautice este atinsă atunci când avionul zboară la V1/3? V1 = viteza de iesire propulsor... scuze dar este gresit, eficienta maxima este atinsa cand V0=V1...

nu nu, nu poți extrapola atât de brutal.

Eficiența propulsivă a aeronavei tinde spre 100% dacă V1 este chiar peste V0, dar în același timp și debitul de masă Dm = ro SV tinde spre zero, ceea ce duce la a avea elice foarte mari, adică este un alt subiect.

Trebuie să mă uit la ecuațiile tale în detaliu...

sigur, adu o aspirină

[Christophe]

OK, m-am uitat la ecuațiile tale...

Energia E1 produsă se scrie deci:

E2 = 1/2.Ro.Cx.S.(V0-V1)^2.V1.T

Da, hai să mergem... (sequelul o invalidează)

PUNCTUL 4: Pentru V1=0, E2 valorează zero deoarece placa nu se mișcă înapoi, acest lucru este normal. Pentru V1=V0, E2 este, de asemenea, zero
și acest lucru este, de asemenea, normal, deoarece placa se mișcă înapoi cu viteza vântului, prin urmare nu are forță și nu poate
nu ofera munca. Între aceste două extreme (V1=0 și V1=V0) trebuie să existe un maxim din moment ce noi
că suprafața poate oferi un lucru diferit de zero. Derivata lui E2 fata de V1 se scrie:

d(E2)/dV1 = 3/2.(V1-V0).(V1-V0/3).Ro.Cx.S.T

Ok matematic (a fost mult timp, au trecut 20 de ani de cand am jucat cu derivate...)

care se anulează pentru V1=V0/3 și dă E2max = 4/54.Cx.Ro.V0^3.T

Nu este în întregime ok, se anulează și pentru V1 = V0. În acest caz, E2max = 0 (în timp ce dacă placa este accelerată până la V1 înseamnă că a recuperat 100% din energie...)

Asta începe să sune absurd, nu-i așa?

Curba are această formă cu V1 = 12.5 m/s: https://fr.symbolab.com/solver/functions-line-calculator/f%5Cleft(x%5Cright)%3D%5Cleft(x-12.5%5Cright)%5Cleft(x-%5Cfrac%7B12.5%7D%7B3%7D%5Cright)?or=input

Captură de ecran 2024-02-05 la 14-03-35 f(x) (x-12.5)(x-(12.5)_3).png (148.7 KiB) Vizualizată de 1628 ori

Curba energiei E2 la 12.5 m/s arată astfel: x(12.5-x)^2

https://fr.symbolab.com/solver/functions-line-calculator/f%5Cleft(x%5Cright)%3D%5Cleft(12.5-x%5Cright)%5E%7B2%7D%5Ccdot%20x?or=input

Obținem o energie care tinde spre infinit nici măcar cu 20 m/s...Făcând mereu aplicații numerice intermediare ne permite să vedem dacă suntem corecti sau nu...

Pe scurt, devine din ce în ce mai ABSURD.

Există neapărat o eroare în rațiune: energia infinită la 20 sau 25 m/s nu este în regulă...

cred ca am gasit eroarea...

Tot acest raționament se bazează pe punctul 2 care este fals deoarece scade viteze într-un calcul de energie sau forță.

PUNCTUL 2: Dacă S se deplasează înapoi cu viteza V1 (cu V1
la viteza diferenţială V0-V1, forţa F' (cu F'

F' = 1/2.Ro.Cx.S.(V0-V1)^2

Acest lucru îmi amintește de dezbaterea pe care am avut-o cu ani în urmă despre siguranța mașinii: 2 mașini identice care fac un impact frontal cu 100 km/h nu risipesc energie echivalentă cu o viteză relativă de 200 km/h ci de 2*100 km/h... nu este deloc același lucru din punct de vedere energetic ( și deci putere)!

Și întrucât fiecare mașină absoarbe 1/2 din energie, acest impact frontal este echivalent cu... un impact frontal cu 100 km/h împotriva unui obstacol staționar!
Sunt de acord că nu este „logic” a priori!

Chiar dacă este greu de imaginat. Aceasta este realitatea fizică. Cred că suntem în același tip de părtinire de raționament aici!

Deci cine este șeful?

ps: oricum ma cam doare capul...

[Christophe]

Este suficient să izolați un element al lamei, să zicem la 2/3 din lamă (acesta este standardul aero) și să vedeți viteza sa relativă V1 la 250 RPM față de incidentul V0 (12.5 m/s)... vizual va fi mai mare decat V0/3...dar pot gresi...

acolo da te inseli. Confundați viteza axială a aerului cu viteza ortoradială a palelor.

Și amestecați un rezultat în care lamele ar trebui să propulseze cu drag, cu un alt caz în care lamele lucrează cu ridicarea lor.

Nu, nu, nu greșesc... când spun izolare înseamnă izolarea unei secțiuni a pătratului cu vena sa fluidă în jurul ei prin simulare digitală.

Viteza de vârf a lamei a turbinei eoliene de 10 m din simulare la 250 RPM la vârful lamei este 2*Pi*250/60 *5 = 131 m/s (acesta este în captura de ecran în mai mult: 471 km/h.. .)...deci un raport de 11...

Deci pe curbele voastre nu am fi departe de intersectia a 3 lame si 1 lama...nu prea stiu de ce.
Diferența cu 7 vine, fără îndoială, din calculul profilelor ideale pentru un punct de operare dat.

Cu siguranță există și alte efecte pe care simularea le-a luat în considerare.

Când este doctorul tău? Știți profilurile?

sigur, adu o aspirină

S-a terminat, sunt puțin confuz, dar se pare că am identificat eroarea...

PUNCTUL 2 este părtinitor... vezi exemplul mașinilor în impact frontal...în fizică, un calcul de forță sau energie NU se face pe o viteză relativă... ci o diferență de forță calculată pe viteze absolute

[Christophe]

Aici ne aflăm. Rămâne de înțeles ce se întâmplă!

Gata: punctul tău părtinitor 2...

[Remundo]

Christophe

ai trasat derivata, nu tinde spre infinit daca V=20 m/s.

În plus, dincolo de 12,5 m/s, layout-ul nu mai are nicio legătură cu fizica, deoarece limita de viteză este de 12,5 m/s. Placa de tragere nu se va mișca mai repede decât vântul incident.

Intervalul de valabilitate al curbelor este V1 = 0 până la V1 = 12,5 m/s, trebuie limitat la asta.

În ceea ce privește forțele aerodinamice, contează întotdeauna viteza relativă a vântului în raport cu elementul în mișcare.

[Christophe]

Vorbeam despre funcția energiei: https://fr.symbolab.com/solver/functions-line-calculator/f%5Cleft(x%5Cright)%3D%5Cleft(12.5-x%5Cright)%5E%7B2%7D%5Ccdot%20x?or=input

Dar esti chiar peste 12.5 m/s nu mai inseamna nimic (mea culpa) decat ca la 12.5 m/s trece la 0...in timp ce energia ar trebui sa fie maxima. Acest lucru este evident fals.

Mai mult, faptul că Cx nu intervine în forma acestei curbe este în mod necesar fals. Puterea „senzorului” va afecta, desigur, punctul optim de funcționare!

Raționamentul matematic este corect, raționamentul fizic este greșit deoarece punctul 2 este părtinitor.

Citiți cu atenție și înțelegeți exemplul mașinilor. Aici este aproape la fel.

Este necesar să se calculeze diferența de forțe, nu o diferență de viteză în calculul forței.

Eroarea de raționament este de a considera că nu există forță împotriva mișcării plăcii. Din punct de vedere fizic este fals.

ps: da pentru limitele de viteza...nu am gasit cum sa repar asta...

[FALCON_12]

OK, m-am uitat la ecuațiile tale...

Energia E1 produsă se scrie deci:

E2 = 1/2.Ro.Cx.S.(V0-V1)^2.V1.T

Da, hai să mergem... (sequelul o invalidează)

PUNCTUL 4: Pentru V1=0, E2 valorează zero deoarece placa nu se mișcă înapoi, acest lucru este normal. Pentru V1=V0, E2 este, de asemenea, zero
și acest lucru este, de asemenea, normal, deoarece placa se mișcă înapoi cu viteza vântului, prin urmare nu are forță și nu poate
nu ofera munca. Între aceste două extreme (V1=0 și V1=V0) trebuie să existe un maxim din moment ce noi
că suprafața poate oferi un lucru diferit de zero. Derivata lui E2 fata de V1 se scrie:

d(E2)/dV1 = 3/2.(V1-V0).(V1-V0/3).Ro.Cx.S.T

Ok matematic (a fost mult timp, au trecut 20 de ani de cand am jucat cu derivate...)

care se anulează pentru V1=V0/3 și dă E2max = 4/54.Cx.Ro.V0^3.T

Nu este în întregime ok, se anulează și pentru V1 = V0. În acest caz, E2max = 0 (în timp ce dacă placa este accelerată până la V1 înseamnă că a recuperat 100% din energie...)

Asta începe să sune absurd, nu-i așa?

Nu am impresia că acest subiect te interesează Christophe. Există acrimonie
în cuvintele tale, deci ce rost are? Sunt aici pentru a învăța și a face schimb, nu
a lupta cu cineva care este supărat, chiar și cu folii pete.

Am propus acest subiect pentru că am crezut că această întrebare va fascina și uimi.

Se pare că doar Remundo a primit astfel de lucruri.

Din fericire, acest domn există.

[Christophe]

Raspunsul tau nu prea ma surprinde...este asa de greu sa iti observi greseala (plus ca tu ai intrebat...)? Deci atacăm mesagerul?

Am petrecut 2 ore la ecuațiile tale și am scris răspunsuri la subiectul tău astăzi (și nu am doar asta de făcut...) și o oră bună ieri făcând simularea turbinei eoliene... deci dacă subiectul mă interesează (interesat) ...pentru că am acoperit-o) și nu sunt supărat, o să explic...

Am găsit eroarea ta, punctul 2 este greșit din punct de vedere fizic. Și nici Remundo nu a văzut greșeala. Nicio problemă, a greși este uman. Eroarea este să persistă în eroare...

Dacă nu înțelegi cu exemplul mașinilor, va fi dificil să faci lucrurile mai clare.

Dacă credeți că este logic ca o curbă de energie recuperabilă să scadă odată cu viteza (când ar trebui doar să crească)...
Dacă crezi că este logic forma obiectului în vânt nu afectează forma curbei energiei recuperabile...

Deci nu pot face mai mult pentru tine... scuze...

Îți sugerez în continuare să aplici pentru Premiul Nobel pentru Fizică. Nu se știe niciodată, poate îi vei reuși să-i convingi...

Aici iti dau linkul: https://fr.symbolab.com/solver/functions-line-calculator/f%5Cleft(x%5Cright)%3D%5Cleft(12.5-x%5Cright)%5E%7B2%7D%5Ccdot%20x?or=input

Acum fă ce vrei, crede ce vrei... doar că fizica nu este despre credință, ci despre fapte și raționament corect.

ps: tine-ne la curent despre Nobel...