Гидроэнергетика.

[Qx15(RUS)]

Просто впал в детсво. Час экспериментировал и пришел в выводу: аналог турбины. Дело в пом, что если-бы крылышки загнуты были под углом в 90 градусов,то это был-бы реализация вашей идеи. Но в таком решении вертолетик почти не вращается. А наибольшая скорость вращения соответствует углу в 45град, т.е. наклонной плоскости или тем-же самым лопастям турбины. Вывод - ничего нового здесь нет. Завтра запостю результаты силы вращения и идеальную форму этой штуки.

[Батороев]

Qx15(RUS) в сообщении #254285 писал(а):

Просто впал в детсво. Час экспериментировал и пришел в выводу: аналог турбины. Дело в пом, что если-бы крылышки загнуты были под углом в 90 градусов,то это был-бы реализация вашей идеи.

С каких таких щей, я предлагал бы конструкцию с лопастями под углом 90 градусов. Не придумывайте за других!!!!!!!
Я знаю, что оптимальный угол наклона лопастей 45 градусов, т.к. в этом случае сила потока при разложении имеет наибольшую составляющую, способствующую вращению.

Загиб происходит в другой плоскости, чем у обычной турбины.

[Qx15(RUS)]

Извините, писал ночью, хотелось спать...угол в 90 градусов я имел ввиду как угол между крыльями, т.е. 45 градусов относительно потока воздуха. А вертолетик не вращается, когда угол составляет 0 градусов или 180. Наибольшая скорость при угле в 90 градусов. Я не хотел говорить, что у вас угол в 180градусов, а что он равен 90. Вообщем неправильно все написал... А вот обьясните, почему "загиб в другой плоскости, чем у обычной турбины"? Посмотришь сверху, как у обычных лопастей...

[Батороев]

Qx15(RUS) в сообщении #254421 писал(а):

А вот обьясните, почему "загиб в другой плоскости, чем у обычной турбины"? Посмотришь сверху, как у обычных лопастей...

Можно взять полоску бумаги в два раза длиннее, чем в прошлый раз, но в те же два раза более узкую. Сложить пополам. Отступив немного от места сгиба, разогнуть полоски под 90 градусов в разные стороны (под 180 градусов друг относительно друга), а затем полученные лопасти развернуть (загнуть) вокруг своей оси под 45 градусов по часовой стрелке. Получили некоторую имитацию пропеллера.
Имея две модели, отличия Вы увидите легко сами.
Хотя в обоих случаях плоскость лопастей развернута под углом 45 градусов к направлению потока воздуха, тем не менее, принцип их действия несколько разный.

[Qx15(RUS)]

Проводя сравнение наткнулся на тот факт, что правый способ работает лучше, даже если S плоскостей одинакова. Наверное поэтому:


-- Сб окт 24, 2009 23:37:54 --

Провел эксеримент:
Суть в том, чтобы проверить, в какой конструкции вращательный момент был больше при одинаковом потоке воздуха. В противовес вращению работало натяжения, при скручивании нити.
Результат: Первая конструкция совершила 9 оборотов, после чего силы уравнялись, а вот вторая целых 14. S обеих рабочих поверхностей одинаковы. У меня вопрос: только ли из-за повышения давления перед лопастью, вызванного преградой, II модель работает на 55% лучше I ?

[Батороев]

Не берусь судить однозначно, какая схема лучше. Нужно мнение специалистов или более серьезные эксперименты.

В левой схеме плечи сил несомненно больше, чем в правой. Значит, может быть создан бОльший крутящий момент.
Зато, если обратить на вид сбоку, видно, что площадь сопротивления вращению в левой схеме значительно меньше, чем в правой.


Про пропеллер выскажу еще и такое свое мнение.

Когда винт используется в самолете, то он, захватывая при вращении одной плоскостью воздух, откидывает его назад.
На второй плоскости лопастей от набегающего потока воздуха возникает дополнительная сила, хоть и немного, но разгружающая двигатель.

Когда пропеллер используется в ветроустановке, то одна плоскость (со стороны ветра) участвует во вращении генератора, но зато вторая противодействует этому вращению.

Поэтому кпд пропеллера на ветроустановках, на мой взгляд, ниже, чем в самолетах.

[Кардановский]

Батороев: О максимальном теоретический КПД воздушных винтов можно прочесть во всех справочниках по аэродинамике...Впервые,или одним из первых,этот КПД,определил,если память не изменяет,наш отечественный корифей аэродинамики Жуковский...

[Батороев]

Кардановский

Если Н. Е. Жуковский и иже с ним выясняли про эффективность пропеллера на самолетах, то боюсь, что про эффективность воздушного винта на ветроустановках, наверное, никто и голову не ломал.
На мой взгляд, тяговый винт, предназначенный для перемещения летательного аппарата, и винт, вращающийся под напором воздуха на ветроустановке, немного разные вещи.

Я привел всего лишь один пример - винт бумажного вертолетика. Он тяговым быть не может вообще, но зато под напором воздуха вращается.
Другой вопрос - эффективно ли он работает при этом?
Не знаю.
Лишь по отдельным признакам, кажется, что - эффективно.

Но опять же, не исключаю, что это - всего лишь кажется.

[Кардановский]

Батороев: И,все таки,воздушный винт, создающий тягу и винт, воспринимающий энергию воздушного потока ,согласитесь, весьма близкие устройства по условиям работы и по конструкции... Поэтому аналогии, при рассмотрении их работы , вполне логичны...

[VladimirKu]

Полный отъём кинетической энергии от воды, означает что вода остановится. Мне кажется здесь нужно искать противоречие в этой идее.
У меня есть еще одна идея про энергетику связанную с текущей водой. Здесь не обсуждали системы обогрева, путем отъема тепла от земли? Мне рассказывали в Финляндии делают такие системы - в землю закапывают трубы ниже глубины промерзания, по ним гоняют жидкость. Жидкость пропускают через теплообменник фреоновой системы работающей на нагрев. Так как земля ниже 4 градусов не охлаждается, то система имеет стабильный КПД. Таким же образом можно поставить теплообменник в реку и забирать тепло воды.

[Батороев]

Кардановский в сообщении #257000 писал(а):

Батороев: И,все таки,воздушный винт, создающий тягу и винт, воспринимающий энергию воздушного потока ,согласитесь, весьма близкие устройства по условиям работы и по конструкции... Поэтому аналогии, при рассмотрении их работы , вполне логичны...

Следуя аналогиям, иногда получаются и не самые лучшие вещи.
В прошлую субботу по каналу "Дискавэри" показывали монтаж приливной гидроэлектроустановки на Ист-Ривер в Нью-Йорке.
Установку с турбиной, по форме напоминающей трехлопастной воздушный винт, погрузили под воду.
Не прошло и пяти минут с начала прилива, как все три лопасти переломились.
Тогда начали монтаж такой же установки, но с более усиленным винтом. На этот раз все прошло гладко. Электроэнергия начала поступать на приемное устройство.

А я про себя подумал, не в этот раз, так в другой, все равно, и этот винт сломается: налетит ли бревно или в пролив войдут воды, принесенные тайфуном, или в результате еще тысячи других причин.
А стоимость таких винтов - будь здоров! Чтоб только окупить затраты на замену винта - не один миллион кВт-час выработать надо!

В этом смысле, если выполнить турбину в виде винта упомянутого выше бумажного вертолетика, лопастями, выполненными упругодеформируемыми и направленными "по течению", то такой турбине причин сломаться - намного меньше. Аналогично тому, как под действием ураганного ветра верхушки пальм гнутся, но не ломаются.

Кстати, оказалось, что про энергодобычу во Флоридском проливе, я додумался не первым (http://scienceblog.ru/2007/12/14/podvodnyie-turbinyi-budut-proizvodit-energiyu-v-okeane/).

VladimirKu в сообщении #257057 писал(а):

Полный отъём кинетической энергии от воды, означает что вода остановится. Мне кажется здесь нужно искать противоречие в этой идее.
У меня есть еще одна идея про энергетику связанную с текущей водой. Здесь не обсуждали системы обогрева, путем отъема тепла от земли? Мне рассказывали в Финляндии делают такие системы - в землю закапывают трубы ниже глубины промерзания, по ним гоняют жидкость. Жидкость пропускают через теплообменник фреоновой системы работающей на нагрев. Так как земля ниже 4 градусов не охлаждается, то система имеет стабильный КПД. Таким же образом можно поставить теплообменник в реку и забирать тепло воды.

Полный отъем энергии потока не предполагается. Точно так же, как его не происходит и в современных ГЭС.
Что касается использования разности температур воды и окружающей среды, то эта разность бОльшую часть года - отрицательна. Так, что Ваша идея - сугубо "зимняя".

[Кардановский]

VladimirKu: То ,о чем Вы, говорите называется тепловым насосом. Эта штуковина известна и используется в мире уже несколько десятилетий.Причем,счет идет уже на десятки миллионов тепловых насосов! Для СССР и России же это пока что диковинка. У нас,видите ли, газа и нефти навалом,чтобы размениваться на разные там альтернативные источники энергии!

[barga44]

Не только.В Росси очень много инженеров, поэтому зарплата их мала.Поэтому есть много таких отсталых технических решений. которых нет нигде в мире и не было никогда.Например, теплоцентрали.

[Ajabsandal]

Кардановский в сообщении #257606 писал(а):

VladimirKu: То ,о чем Вы, говорите называется тепловым насосом. Эта штуковина известна и используется в мире уже несколько десятилетий.Причем,счет идет уже на десятки миллионов тепловых насосов! Для СССР и России же это пока что диковинка. У нас,видите ли, газа и нефти навалом,чтобы размениваться на разные там альтернативные источники энергии!

У меня в квартире стоит тепловой насос. Японский. И в офисе тоже, Корейский. Но обогреваться дешевле от отсталой ТЭЦ! Что я (и подавляющее большинство горожан в России) и делают.

-- Ср дек 16, 2009 06:25:53 --

barga44 в сообщении #271898 писал(а):

Не только.В Росси очень много инженеров, поэтому зарплата их мала.Поэтому есть много таких отсталых технических решений. которых нет нигде в мире и не было никогда.Например, теплоцентрали.

Уважаемый barga44!
Хочу напомнить Вам и другим азбучную истину о ТЭЦ (теплоэлектроцентрали).
Экономика самой отсталой (как и самой передовой!) теплоэлектростанции основывается на понятии ЭКСЕРГИИ. Пар из парогенератора (по старому - из котла) выходит с высокой эксергией. По мере срабатывания в паровой турбине эксергия пара быстро падает. И настает момент, когда для срабатывания имеющегося еще давления пара требуется существенно увеличивать размеры последних ступеней турбин.
Но зато направление этого же пара на теплофикацию (отопление и горячую воду) позволяет наиболее эффективно использовать оставшийся потенциал пара и существенно уменьшить размеры и стоимость турбины. Экономические расчеты таких схем давно ведутся и Америки (Канады) я здесь не открыл. Сегодня никто и не подвергает сомнению эффективность такого решения проблемы теплофикации. Особенно для городов. Для индивидуального жилфонда в России никто и не делает (и в СССР не делал) такой централизованной теплофикации. В районах России где проведена газификация индивидуального жилфонда, выбор систем газового отопления не хуже чем в других странах. Проблема есть только там, где нет газа.

[Dmitro]

Минуточку, минуточку. А вот с этого места пожалуйста по-подробнее

Батороев в сообщении #257218 писал(а):

Полный отъем энергии потока не предполагается. Точно так же, как его не происходит и в современных ГЭС.

И сомнения VladimirKu вполне справедливы

VladimirKu в сообщении #257057 писал(а):

Полный отъём кинетической энергии от воды, означает что вода остановится. Мне кажется здесь нужно искать противоречие в этой идее.

Нет, я не умничаю – просто хочу направить на более подробное рассмотрение физики преобразования энергии.
Считать, что энергия, которая отбирается от потока воды, равна разности кинетических энергий на входе и выходе воды из турбины
$\Delta=\frac {mV_1^2} 2 - \frac {mV_2^2} 2$
не совсем правильно.

Посмотрим с другой стороны. Если на выходе из турбины скорость воды меньше чем на входе, то давление на выходе соответственно будет выше. Количество воды ведь не изменяется. Плотность, кстати, тоже. Разряжение-сжатие здесь ни при чем. Тогда возникает вопрос – почему же вода вообще перемещается от более низкого давления к высокому, да еще при этом и отдает энергию?

Скажу по секрету: вода отдает не ту кинетическую энергию ($\frac {mV^2} 2$)
А чтобы узнать какую, нужно

Цитата:

почитать об устройстве классических плотинных ГЭС. И еще стоит задуматься об устройстве гидроагрегатов, и о том, как работают ГЭС с забором воды в верхней части плотины.