Маховик

[Петров]

Поискал в поисковике (форума) но ничего полезного не обнаружил. Всем известный професор Гулиа сильно нахваливает особенно супер маховики, но хотя прошло уже лет 20 но гиромобилей чего-то не видно на дорогах. По моему тут дело все в какой-то небольшой ошибке в расчетах, что маховик может запасать колосальную энергию. Если вдуматься, то не поймешь откуда у маховика может запасаться дополнительная энергия?

Что наука говорит о маховиках?

[Хет Зиф]

Петров
По моему про это у Перельмана есть в Занимательной Физике.
А вообще энергия чисто механическая $E=\frac{I\omega ^2}{2}$

[Zai]

Петров писал(а):

...супер маховики,

Энергия маховика ограничена линейной скоростью 100 м/с. Для автомобильного колеса это 360 км/час.
$\frac {v^2} 2 =\frac {100^2} 2 = 5 * 10^3 Дж/кг=0.005 МДж/кг
Теплотворная способность бензина 44 МДж/кг

[Хет Зиф]

Zai
Почему она ограниченна этой скоростью?

[Munin]

Это тайное знание тибетских монахов...

[Петров]

Zai писал(а):

Петров писал(а):

...супер маховики,

Энергия маховика ограничена линейной скоростью 100 м/с. Для автомобильного колеса это 360 км/час.
$\frac {v^2} 2 =\frac {100^2} 2 = 5 * 10^3 Дж/кг=0.005 МДж/кг
Теплотворная способность бензина 44 МДж/кг

Спасибо за консультацию ...но она....простите меня, какая-то туманная. Больше похожая на морзянку. "Энергия маховика..."... безразлично какого веса?

Цитата:

Теплотворная способность бензина 44 МДж/кг

Одной капли? 10гм? Литры?

[Zai]

Хет Зиф писал(а):

Почему она ограниченна этой скоростью?

Это ограничение достаточно условно. Связано с конструкцией маховиков. Основное требование по безопасности разлета кусков. При отрыве части маховика он представляет что-то вроде артиллерийского снаряда, что не безопасно. В турбинах устраивают специальную защиту от разлета таких оторвавшихся частей. Впрочем если даже мы в десять раз увеличим скорость, удельная запасенная энергия не достигнет 1 МДж/кг, что в 40 раз меньше удельной запасенной энергии бензина.

"Энергия маховика..."
Это выражение следует читать как "Удельная энергия маховика(энергия килограмма массы маховика равна квадрату скорости деленное на 2)".

Для аккумуляторов энергии сравнивается удельная запасенная энергия. Она существенно больше у химических топлив даже с учетом веса двигателя, по сравнению с механическими аккумуляторами энергии.

[photon]

Петров писал(а):

Цитата:

Теплотворная способность бензина 44 МДж/кг

Одной капли? 10гм? Литры?

Вы на единицы измерения смотрите? - там же приводится энергия на единицу массы, а дальше осилив действие умножения Вы можете посчитать энергию, которая может быть получена хоть из капли, хоть из литры

Добавлено спустя 2 минуты 19 секунд:

Zai писал(а):

Основное требование по безопасности разлета кусков.

Автор там вроде запатентовал безопасные в этом вопросе маховики

[Zai]

photon писал(а):

Автор там вроде запатентовал безопасные в этом вопросе маховики

Я не отрицаю наличия безопасных маховиков. Однако их запасенная энергия все равно существенно меньше запасенной энергии одной заправки бака обычного топлива при соизмеримом весе устройств аккумуляции энергии.

[photon]

Zai писал(а):

Однако их запасенная энергия все равно существенно меньше запасенной энергии одной заправки бака обычного топлива при соизмеримом весе устройств аккумуляции энергии.

Насколько я понял, автор и не претендует на сверхвысокие значения запасенной энергии (хотя у него упоминалось где-то, что энергия, запасаемая в его маховиках на единицу массы, превышает энергию тротила) или сверхвысокомощные двигатели, а говорит о высоком КПД двигателя с маховиком в условиях городского движения за счет того, что при торможении энергию автомобиля возвращает маховику, а не расходует в пустоту.

[ИСН]

Дак ведь уже были работающие машины.
http://en.wikipedia.org/wiki/Gyrobus
(я в некотором недоумении, что никто раньше ссылку не запостил: разве не здесь я об этом узнал?)

[Zai]

photon писал(а):

...хотя у него упоминалось где-то, что энергия, запасаемая в его маховиках на единицу массы, превышает энергию тротила

У тротила удельная запасенная энергия 4.2 МДж/кг, что в 10 раз меньше чем у бензина (окислитель у тротила входит в состав вещества, к тому же существенй удельный вес имеют добавки предотвращающие случайную детонацию как у нитроглицерина)

Для городского транспорта маховик вполне может использоваться при решении задачи разработки конкурентноспособной специализированной коробки передач.

[Петров]

photon писал(а):

Вы на единицы измерения смотрите? - там же приводится энергия на единицу массы, а дальше осилив действие умножения Вы можете посчитать энергию, которая может быть получена хоть из капли, хоть из литры

Спасибо за замечание, я это принимаю.
Но теперь как-то стало более менее понятно, почему не прижились маховичные двигатели. По поводу рекурпорации. Действительно торможением, наверное можно возвратить часть энергии в маховик (разогнав его). Но нам же важно не только разгонять маховик, а и соблюдать безопастность движения. А процесс торможения это очень ответственное дело. Может так случиться, что и маховик не разгоним и машину угробим .

Добавлено спустя 8 минут 37 секунд:

И все же никто толком не резюмировал откуда у маховика при определенном весе берется дополнительная энергия. Формулы формулами, но может кто-то популярно объяснить этот феномен?

Добавлено спустя 5 минут 10 секунд:

Zai писал(а):

У тротила удельная запасенная энергия 4.2 МДж/кг, что в 10 раз меньше чем у бензина

Простите меня за мою безграммотность в этом вопросе, но что-то тут не так. Никто не применяет бензин для взрывных работ. Как Вы думаете, почему применяют больше тротил?

[photon]

Петров писал(а):

откуда у маховика при определенном весе берется дополнительная энергия.

Какая такая "дополнительная"? - никакой дополнительной энергии там нет - сам по себе маховик ее из ничего не производит, это лишь способ запасти энергию

Петров писал(а):

Никто не применяет бензин для взрывных работ.

Вы знаете, запасенная энергия угля или дров тоже немаленькая, но никто их не применяет в качестве взрывчатки. Это вопрос скорости горения

[Петров]

photon писал(а):

Какая такая "дополнительная"? - никакой дополнительной энергии там нет - сам по себе маховик ее из ничего не производит, это лишь способ запасти энергию

Простите меня уважаемый Фотон, но это не ответ.

Цитата:

Это вопрос скорости горения

Это не ответ на поставленный вопрос. Я признаю - не знаю, не разбираюсь, но хочу понять. Но я не принимаю высокомерные ответы типа "Учите мотчасть!"