Video není dostupné.
Omlouváme se.
Ротор Дарье: ветряк с вертикальной осью
Vložit
- čas přidán 24. 01. 2023
- В ролике рассматриваются физические принципы работы ротора Дарье - самой распространённой и эффективной разновидности ветряка с вертикальной осью. Делается опыт с моделью такого ротора. И хотя аэродинамическое качество её лопастей невелико, и она раскручивается до отношения скоростей 1:1, тем не менее с ней можно наблюдать некоторые интересные эффекты.
Ключевые слова: Darrieus wind turbine, Darrieus rotor.
Д.Н.Горелов "Энергетические характеристики ротора Дарье" www.sibran.ru/upload/iblock/0...
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Чем выше скорость ротора, тем меньше угол атаки лопастей, и тем меньше компонента подъёмной силы, раскручивающая ротор. Момент этой компоненты становится равным моменту силы трения оси, и разгон прекращается
Зато скорость набегания воздуха растёт, а подъёмная сила растёт как квадрат этой скорости. По этому рассуждению при больших оборотах вращающий момент от частоты вращения вообще не зависит. Значит, ограничение состоит в чём-то другом.
@@schetnikov , связь в системе: подьёмная сила норовит затормозить поток, проходящий через ометаемое сечение
@@schetnikov Если посмотреть на схему с векторами сил, которая есть и в ролике на 9:11 , станет понятно, что при неизменной скорости ветра, увеличение скорости набегания потока при вращении ведёт к тому, что подъёмная сила на лопасти становится всё более и более перпендикулярной к самой лопасти. Растёт компонента, направленная в сторону оси вращения, и уменьшается компонента, направленная в сторону движения лопасти.
@@MrakIWolf Это верно. Но надо учесть все зависимости. (1) от квадрата скорости (2) от угла атаки (3) от азимутальной проекции
@@steppeez это как? может, это и правильно, но я пока что не очень понимаю
Сегодня День рождения Андрея Щетникова популяризатора технического мышления! Будьте здоровы и счастливы, спасибо за вышел труд!
Спасибо!!!
@@schetnikov Поздравляем с Днем Рождения! Долгих лет! Интересных экспериментов! =)
@@schetnikov ура!!!!!!!!! Поздравляю!!!!!!!!!! Счастья, радости, удач, замечательных задач, роликов, экспериментов и влюбленных в Вас студентов! ))
Ура! Ура! Ураааа!
@@schetnikov Мои поздравления!
Я человек простой: вижу счастливое лицо Андрея Щетникова - открываю видео.
Андрей Иванович поздравляю Вас с юбилеем!! Здоровья вам и больших творческих успехов. Вы и ваша команда делаете очень большое дело, рассказывая о том как устроен мир. Лично для меня, ваши ролики заставляют практически всегда задуматься о том, что происходит вокруг, задать себе вопросы о которых раньше и не догадывался. С Днем рождения Вас и спасибо за вашу работу.
С днем рождения, Андрей Иванович! Спасибо за ваш канал, за то, как вы жизнерадостно занимаетесь популяризацией науки. Самые лучшие пожелания вам и развития вашему каналу!
Спасибо большое за вашу работу. Всегда приятно смотреть ваши ролики и разбираться вместе с вами в явлениях, окружающих нас
Андрей Иванович, я случайно наткнулся на Ваш канал и хочу сказать Вам огромное спасибо за Ваши познавательные ролики! Я - тот, кто будучи школьником и студентом криком орал, мол все это хрен когда пригодится и т.п.! 🙂 Однако вся эта дурь быстро вышла как только почувствовал практическую нехватку знаний! Вы объясняете так, что и дураку понятно! 🙂
Андрей Иванович, поздравляю Вас с Днём Рождения! С ростом скорости ротора растёт и аэрожинамическое сопротивление. А ещё направление 'подъёмной' сила начинает смещаться ближе к оси ротора, а значит уменьшается раскручивающая компонента 'подъёмной' силы.
С Днём Рождения Физика :) Пусть Ваша жажда знаний никогда не ослабевает!
С днём Рождения, Андрей!!
Как ветряк,- нам знанья сей!
С Днем Рождения Андрей Иванович! Спасибо за Ваш труд! Крепкого здоровья, сил и море желаний!
Как же мне нравится этот канал. Приятно видеть людей, которым нравится наука и эксперименты.
Здорово!) Мне очень понравились ☺️
Я думаю что тут две причины 1- у лопасти есть сила сопротивления и она с увеличением скорости вращения компенсирует поступающую энергию от ветра.
2- фактически развитие "1", сектора вращения без съема энергии имеют особенно высокое сопротивление, которое растет со скоростью вращения и глушит набор скорости вращения
Андрей, с Днём Рождения! С юбилеем!
Спасибо!!!
Дякую вам за працю, хай щастить
Андрей Иванович, с Днём Рождения! Здоровья и благополучия!
Уравновешиванием давления внутри/снаружи системы? Ведь ротор работает и как насос, создавая отток давления из зоны вращения. Потому как вначале вращения разница давлений ускоряет вращение ротора, а при неком равновесии набегающего потока и потока из-за разницы давлений вращение стабилизируется.
P.S. Судя по комментариям у ведущего канала юбилей. Поздравляю с Днём рожддения, желаю здоровья и творческих идей и успеха!
Отличная лекция. Всё становится понятным, хотя до этого было непонятно. Спасибо.
Хороший Вы человек, хорошее дело подаете с добротой и преподавательским обаянием. Мои (точнее, наши) Вам лучшие пожелания!
Фізика це сила в питань дуже багато і мені вас приємно чути
Как всегда интересно и познавательно.
Спасибо!
С днем рождения,Андрей Иванович!
Здоровья,успехов и новых роликов,льющих свет знания!
какой позитивный мужчина))) видно как искренне рад своим экспериментам
Прекрасная лекция, Вы талантище, дай Боже Вам долгих и счастливых лет жизни.
Андрей Иванович поздравляю Вас с юбилеем!! Здоровья вам и больших творческих успехов С Днем рождения Вас и благодарю за вашу работу.
Интересная тема и неожиданная загадка. Андрей Иванович, с днем рождения! 🎉
Благодарю за видео
Всем добра и тепла
очень интересный выпуск - мы требуем больше знаний :)
Спасибо, давно хотел узнать как работают ветряки с вертикальной осью.
Андрей Иванович поздравляем Вас с юбилеем!!! Спасибо!
Жаль что не вы были преподавателем физики в школе.) Очень интересно подаёте материал. Спасибо вам огромное за увлекательное времяпрепровождение.)
таким людям не место в школках
С праздником вас, Андрей Иванович
Impresionante explicación!!!!!отличное объяснение👍👍👍
Очень познавательно Спасибо 🙏👍💪
Спасибо за объяснение.
Отличный учитель !!!
Если взять за постоянную силу ветра , то зависит от ширины лопасти и и от диаметра ( расстояния между лопастями)
Очень познавательно. Так же хотелось бы увидеть разбор работы ротора Флеттнера.
Да, даёшь Флеттнера!
Всех студентов с днём студента!
Всех Татьян с днём Татьяны!
А Андрея Щетникова с днём Рождения!
Спасибо за вашу работу, за работу всей вашей группы.
При увеличении частоты вращения уменьшается угол между векторами линейной скорости лопасти и скорости потока относительно лопасти, соответственно уменьшается плечо подъемной силы и падает вращающий момент раскрутки ротора. Когда момент раскрутки уменьшается до момента сопротивления вращению ротора, раскрутка прекращается.
Цей ротор по енергоефективності просто відстій!!!
Это-то да. Но в определенных условиях, а именно в регионах с частыми ураганными/тайфунными порывистыми ветрами, например, он сильно уместнее "классического". Еще и в мобильном исполнении, например🤷♂️
Я " сенсорик". Чтобы что то понять, мне надо " пощюпать." Формулы двались с трудом. Ваши видео вызывают восторг. Вспомнил из детства кинофильм " Жуковский" . Эпизод , где он запускает бумажную полоску. И она падает под углом вращаясь.
Интересное видео. Благодарю.
Обалденно. Очень понятно.
Огромное спасибо за видео. С Днем рождения! И осталось сравнить. что эффективнее - горизонтальный ротор или Дарье.
Любое крыло в потоке создает как подъемную силу (ПС), так и силу сопротивления (СС). С ростом оборотов скорость вымпельного ветра (поток относительно лопасти) увеличивается и эффективный угол атаки уменьшается. С ним уменьшается и ПС. А СС остается примерно одинаковой. И когда крутящие моменты от ПС сравняются с моментами от СС и от силы трения в подшипниках, тогда скорость стабилизируется.
Спасибо за комент. Делааю эксперементальную модель...пока....двух ярусного по две лопасти на ярус, без траверс, между ярусами плоский генератор - мотор колесо прямого привода - , ярусы повёрнуты на 90 гр. Вы сильны в теории, может что подскажете...
Хеппи бездей! С юбилеем!
такой же фокус с парусными яхтами. Современный скоростной катамаран или винд-серф двигаются быстрее скорости ветра))
А если еще и на гидрофойле, то и вовсе!;)
Может быть ограничение связано с срывом потока с лопастей и возникающей турбулентностью?
Возможно вихрь оставляемый за передним крылом накладывается на заднее крыло в противофазе, тем самым тормозя вращение на определённой скорости, этот эффект скорее всего виден будет если сделать переменное расстояние у лопастей.
4:50 и ещё раз о мусоре.
лопастя можно сделать из бутылки, и немножко завернуть чтоб наверняка крутились.
и натянуть их можно между дисками да хоть фанерными только пропитать.
этож можно сделать бесконечно высокий столб, главное ось покрепче с 2 опорами.
у меня появилась мысль приладить такое чудо к окну поприколу .
шириной с ведро и высотой во всё окно
Вращающий момент будет возникать, также, когда хорда профиля лопасти направлена по направлению ветра потому, что коэффициент аэродинамического сопротивления будет меньше для той лопасти, которая направлена „закруглённым“ концом ему навстречу (неслучайно-же жидкость, в полёте, принимает форму капли). Разность сил сопротивления будет создавать вращающий момент.
Именно этот ротор ветряка, при его появлении , вызвал намного меньше вопросов даже чем лопастные. А все потому что он какой-то очень простой. Все гениальное - просто. Всем ФИЗИКА , друзья
На практике эта концепция оказалась лишь "красивой крутилкой", в большинстве случаев/условий.
С существенно меньшей эффективностью, на фоне более высокой материалоемкости🤷♂️
У циклолёта по этому же принципу подъёмная сила возникает?
1.Синяя стрелка (скорость ветра) не зависит от частоты вращения, при этом зелёная (скорость воздуха от набегащих лопастей) прямо пропорционально частоте вращения. Таким образом суммарный вектор скорости (красная стрелка) будет ближе сходиться к зелёной стрелке тем самым уменьшая угол атаки лопастей и их подъемную силу которая и раскручивает ротор.
2. Гидр.сопротивление лопастей также возрастает с ростом скорости вращения и при достижений определённой скорости совпадёт с силами раскручивающими ротор.
Благодарю!!! 🤝 Искал что-то такое 👍 значит есть и работает. Выходит и у меня получится 🤓. 🎉
Многочисленные опыты показали эксплуатационную эффективность установок с подобными роторами лишь в узких и специфических условиях🤷♂️
@@Los_.- благодарю 🤝🏼. Это понял. Интересен сам конструктив. Подразумеваю вращение не от ветра с подобным конструктивом. Пока не добрался, это увлечение.
Для самолетного крыла подъемная сила действительно перпендикулярна вектору набегающего потока.
Но подъемная сила - только одна из проекций "полной" аэродинамической силы, действующей на крыло. Вторая проекция - сила лобового сопротивления.
Вот эту "полную" силу и следует раскладывать на две проекции.
Разумеется полная аэродинамическая сила не может быть перпендикулярна направлению набегающего потока, особенно при больших углах атаки.
Направление желтых стрелок на вашей картинке чересчур выгодно для вращения, в реальности все выглядит иначе.
Верно. Сказанное на 9:00 о силе, перпендикулярной скорости потока на мой взгляд не очевидно и нуждается в проработке.
Ура, нашёл умного человека в комментах. Спасибо что вы есть, и мне не нужно писать этот текст самому)
Эксперементирую с Дарье-Н, хочу на дачу для межсезонного обогрева критической инфраструктуры...Если есть время, могу обратиться ?
@@user-wx4gy3es5k На мой взгляд, овчинка выделки не стоит. Сам ветряк - это только малая часть всей системы. Нужны очень хорошие подшипники, нужен также качественный электрогенератор, рассчитанный на длительную непрерывную работу, далее батарея аккумуляторов с умными контроллерами заряда, и плюс преобразователь постоянки 12-24 В в переменку 220 В.
Все это имеет смысл, если вы замахиваетесь на 3 - 5 кВт. Но это очень серьезное сооружение.
Если же вы прицеливаетесь на 0,5 кВт, то проще иметь дело с солнечными батареями.
@@igorkulikov2850 Всё монтируется на мотор колесе 1 - 3 кВт, там подшипники человека выдерживают, его даже перематывать не нужно : китайцы 15 жил укладывают, вот их и перекоммутировать. Мы сдесь не обсуждаем инверторы, контроллеры, балласт, только аэродинамику
Интересно!
Просмотрел неск. комментов и понял, что многие слишком упростили физич. картину, а потому, очевидно, многое не совсем правильно излагают мнения.
... Надо рассматривать не просто углы атаки и силы от них зависящие, а моменты вращения, поскольку ветродвигателю нужен именно момент вращения, а не какая-либо сила (например, как для "динамического" паруса - вращающегося винтового ветряка так, что при торможении ветра на ветроколесе, например, на 50%, то осевая сила давления возрастает примерно на 30 % , чем у непроницаемого диска того же диаметра и при той же скор. ветра).
Момент вращения ветрогенератора (ветроколеса, ветряка, ветродвиг-ля) зависит :
-- от местных углов притекания результир-го вектора скорости воздуха по отношению к любой единой базовой линии, привязанной к конструкции ветряка, тогда местный установочный угол меняется, если конструкция позволяет выдерживать оптим угол атаки (если поворотные лопасти), т.к. в общем случае лопасти могут быть поворотными для их автоустановки на оптимальный угол атаки на большем участке пробега лопасти по кругу за один оборот (в разных секторах круга обтекание разное и постоянно меняются все параметры : величины и направления рез. скорости потока, набегающего на лопасти, аэродин.силы и плечи этих силы), т.е. имеется зависимость всех величин от параметра быстроходности Z=U/V , где U - окружная скорость лопасти,
V - скор.ветра ;
-- от плеча, создающего вращ. момент от результир. аэродин силы (подъёмн. и силы лоб. сопротивления, которые за один оборот постоянно меняются по модулю и направлению) относительно оси вращ. ВК, который то и зависит от углов притекания.
Например, возможен случай, когда обороты меньше и аэрод.силы меньше, но плечо больше (при Zоптим), в итоге вращ. момент больше. А нужен именно наибольший вращ. момент при заданных оборотах и скор.ветра.
Т.е.параметр Z очень важен (аналог "поступи" у возд.винта), как и у ВК с горизонт.осью ;
-- необходимо учитывать зоны, где лопасти создают отрицательный вращающий момент : больше там, где лопасть набегает параллельно на ветер, т.к. сила лоб.сопротивления зависит от суммы модулей скоростей ветра и окружной, а на противоположной стороне лопасть движ. по направл.скор.ветра и результ-щая скор. гораздо меньше, как и сила лоб.сопрот., но плечо силы там и там самое большое, а Ya=0. Мвр=Ra*r, где r - радиус ВК, Rа - полная аэродин сила 1 конкретной лопасти. Причём, при расчётах надо одномоментно учесть моменты сил вращ. всех лопастей в нескольких разных положениях лопастей, а значит с разными моментами вращения каждая. Найти результирующую моментов сил и определить выгодные расчётн. обороты при номинальной нагрузке на вал ротора ВК и заданной скор.ветра ;
-- по большому счёту необходимо учитывать затенение подветренных лопастей наветренными.
Ещё надо учесть след. :
-- чем больше лопастей, тем меньше вибрации ;
-- когда больше некоторого колич-ва лопастей, то ухудшается общий КПД ВК, т.к. сильно проявляется отрицат-е влияние сходящих струй с лопастей на последующие лопасти. Вредное влияние сходящих струй тем больше, чем шире хорда лопасти, чем больше коэф.подъёмной силы профиля лопасти и колич. лопастей.
... Профиль лопасти надо выбирать по макс аэродин. качеству К=Су/Сх , причём по поляре для того числа Рейнольдса, которое будет в реальном расчётном (номинальном) режиме работы ВК.
... Поляра для большинства профилей зависит от числа Rе, особенно для авиамодельных проф. с небольшими числами, т.к. размеры и скорости полёта сравнительно малы. А эти параметры сравнимы с ветряками.
Супер идея покажите как такой генератор сделать)
авторотация очень хорошо. она автоматически ограничивает скорость оборотов и предотвращает разрушение генератора. на обычных генераторах приходется это делать принудительно
Андрей Иванович, с днём рождения Вас! Творческих успехов и новых идей Вам!
Всегда, начиная со школы, увлекался физикой и до сих даже в солидном возрасте смотрю ваши ролики с открытым ртом! Спасибо Вам огромное за интересные опыты и решения!
Вопрос: в начале девятой минуты ролика Вы говорите, что если у ротора больше двух лопастей, то у него нет мёртвых точек. Но в начале ролика почему-то в самый первый раз Вам пришлось ротор толкнуть, хотя у него три лопасти. Почему?
В школе в 70х экспериментировали только с горизонтально расположенными ломтями как на сужение так и на расширение и неплохие результаты были
Здравствуйте, я совсем не физик ( все коменты и Ваши ответы - не прочел, может ответ уже был дан ) - моё мнение, почему замедляется скорость вращения и становится стабильной - это сопротивление воздуха, относительно выпуклой части крыла ( оно само себе создаёт сопротивление, дальше которого, не может развить скорость )
Классно. Ведь при этом не важно с какой стороны дует ветер...
Ооо, а я сам делал модельку такого ветряка! =)
Году, этак, в 2014. Меня тогда впечатлила такая конструкция, что ветер сбоку дует.
Только я его сделал по-своему: у меня лопасти были профилем самолетного крыла и расположены поперек лопастей из вашего примера.
И суть в том, что от ветра самолетный профиль лопасти создавал "подъемную" силу, направленную перпендикулярно радиусу - за счет этого и раскручивался.
p.s. нашел название: ротор Савониуса =)
Так понимаю, при поперечном (радиальном) расположении лопасть работает только при обдувании спереди, а при описанном в ролике -- с двух сторон: наветренной и подветренной, т.е. КПД в ролике вдвое выше должен быть.
году в 12 была популярна тема, я книжку скачал буржуйскую.
там были чертежи как сделать из палок и магнитов
@@sergeyv.voronin3053 нет, почему, обе лопасти работают - и "передняя" и "задняя". Или же вы про то, что "задней" достанется меньше энергии, потому что часть энергии забрала "передняя"? Ну, возможно. Но у ветряка из видео кпд точно не в два раза будет. Потому что в моем примере больше энергии преобразуется именно во вращение (т.е. вся "подъемная" сила действует перпендикулярно радиусу, а в видео - только часть)
Этот ветрогенератор называется ротор Дарье по имени французского летчика который его изобрел.
1 вариант (простой) - с увеличением скорости вращения растёт сопротивление воздуха (на дисках например); 2 вариант (сложный) - при увеличении скорости вращения увеличивается скорость набегания потока на лопасть и изменяется соотношение углов атаки и лобового сопротивления, как следствие изменяется направление и величина подьемной силы. Если это так то диапазон максимального КПД этого ветряка можно было бы расширить предусмотрев возможность изменения угла лопастей в процессе работы!
Судя по коментариям у Андрея Ивановича день рождение, и тем более юбилей, Могу только поздравить и пожелать чтоб.... издалека заходили только самолёты.... )
Один шаг до разбора циклолётов (гиролёты уже были)! :)
Предложение подключить генератор и брать энергию может и физично, но не технично - интересно какую мощность мы можем снять.
На вступительных видео лопасти были бочкообразные, винтовые. Какой в этом смысл?
Если управлять наклоном лопастей, насколько можно увеличить снимаемую с ветра мощность? Этот предел больше или меньше 27/64?
Очень интересную тему вы затронули. Надеюсь в следующих роликах она будет развиваться. Например почему мощные промышленные ветроустановки такими не делают..
Мощные не делают из-за высокой механической поперечной нагрузки на ось (эффект Магнуса). Чем больше ротор, тем больше плечо сил, стремящихся сломать ось и вырвать нижние подшипники. А городить вторую точку опоры оси сверху, для распределения напряжений в оси, инженерно невыгодно.
у них есть ряд недостатктв, например, даже при максимально постоянном ветре нагрузка на ось пульсирующая. Это затрудняет постройку больших ветряков.
@@EvgrafovLev а эффективность использования потока выше у горизонтальных или "Дарье"?
Площадь сечения по отношению к затраченным материалам маленькая
@@pavel_savelov Вопро, не в том, какой эффективнее.
Есть простая схема: на постройку нужно х денег, на обслуживание нужно у денег, это будет приносить s денег в год и проработсет t лет.
s×t - (х+у) = $
У какого ветряка $ больше, такой и сьроят.
Диск Рэле́я также после некоторой предельной уг.скорости и момента инерции крутится не смотря на кажущуюся симметричность, которая только относительно собственных геометрических осей, а относительно набегающего потока даже у шара возникает асимметрия 🧐
Жду с нетерпением когда перейдите к воздушным винтами.
Было бы интересно посмотреть на скорость вращения,
Под разной нагрузкой
Здравствуйте
Я считаю, что предельная скорость авторотация обусловлена аэродинамическим сопротивлением и собственным весом конструкции.
В ветрогенераторе ещё добавляется реактивное сопротивление нагрузки обмоток генератора.
Надо сделать поправку на то, что в конструкции ветрогенератора лопасти могут отклонятся на достаточный угол по отношению к ветру и электронная схема управляет их приводами и работой ветрогенератора в целом. Поэтому если поток ветра не такой интенсивный, а ветряк должен выдать определённую мощность, контроллеры лопастей будут разворачивать их оптимально по отношению к углу ветра, ориентируясь на запланированную выдачу мощности, и поэтому и скорость вращения будет отличаться.
Скорость вращения может выше при меньшей скорости ветра, и меньше при более высокой скорости ветра. Это зависит от ячеек мощности, в которые связаны несколько ветряков.
В одном из предыдущих роликов Вы научили нас рассчитывать мощность ветрового потока для ветряков с горизонтальной осью. А как рассчитать мощность ветрового потока для ветряка с вертикальной осью вращения?
классное видео, но для меня вот интереснее динамика и изменения в системе при изменениях скорости воздушного потока.
и вытекающее:
как в подобной системе достичь стабильной скорости вращения на основном валу(на котором эта система закреплена) при изменениях воздушного потока, при том в условиях рывков и провалов. и кроме того как ограничить скорость вращения для исключения саморазрушения системы в целом, так и её отдельных узлов, в данном случае важнее собственно именно система лопастей.
Есть одно устройство, которое по принципу действия связано с этим ротором. Называется оно - циклолёт
В циклолëте изменяемым угол атаки, поэтому это не одно и тоже, если этот импровизированный ветряк раскрутить, то он ни куда не полетит.
А сам циклолëт весьма провальное изобретение.
Расскажите пожалуйста про супермаховик Гулия и рассчет этого маховика?
Удивительно ... :)
Уважаемый Андрей ,предложите ветряк для установки на вентиляционные каналы на крыше многоквартирного дома ,что бы применить в жизни
Дорогой наш Андрей Иванович, с юбилеем вас!!! Крепкого здоровья вам и долгих лет!!! Спасибо вам за ваш бесценный труд!!!
Сделайте пожалуйста обзор на ветряк Угринского, я думаю не все даже знают о таком.
Вы рассматриваете ситуации, когда воздушный поток набегает на лопасти и вращает их. А мне хотелось бы узнать какую силу тяги развивают лопасти винтомоторного самолёта или, например, вертолета . И какую максимальную силу тяги можно получить при вращении лопастей (например вентилятора или вертолета).От каких факторов она зависит?
То же происходит, когда едешь на велосипеде, при определенной скорости вращение педалей не влияет на скорость никаким образом, потому как колесо вращается с максимальной доступной скоростью
Угол атаки уменьшается при увеличении угловой скорости вращения и сила сопротивления (Cx) уравновешивает проекцию Cy
Здравствуйте.
Спасибо за пополнение знаний.
Жаль в фоне текущих жизненных обстоятельств знания вылетают из головы.
Сопло Лаваля (фирменная сопля)) это то самое, что применяется в Jetoptera ?
Их "bladeless propulsion system" преподносится как что то новое.
Андрей Викторович, будучи уже в возрасте , могу предположить что для увеличения скорости , нужно согнуть концы лопастей под определенный угол, как сейчас делают на крыльях современных самолетах. И что основная нагрузка лежит именно на концах лопастей. Как в холодную погоду , пингвины сбивабтся в кучу и основной холод приходит на крайних. Те которые внутри , тепло.
Не знаю правильно ли донесь свою мысль.
Так вроде такие ветряки не используют т.к. кпд у них значительно меньше. Вращаться они начинают при более сильном ветре чем с горизонтальной осью.
Срыв потока с крыла ограничивает скорость? Нужно изменяемый угол атаки?
Если рассмотреть векторную схему на 8:52 ,то тут, чтобы не запутываться, мы можем в рассуждениях отбросить факт вращения ротора и считать, что крылья движутся просто перпендикулярно потоку ( т.е. "по касательной"). Или другими словами "в данной точке окружности" рассматривать его как симметричный профиль крыла самолета (или лучше - планера) летящего с тангажом равным нулю. Вектора скоростей потоков будут точно такими же. И да, подъемная сила тянет крыло несколько "вперед". Но это вовсе не означает, что самолет будет разгоняться(а ротор раскручиваться). Так как нужно еще вычесть силу лобового сопротивления, которая будет тем больше, чем больше угол атаки. И "результирующая" сила никак не будет тянуть "вперед". Она будет тормозить. Поэтому, полагаю, данный рисунок векторов потоков (а не сил) не полный, и потому не объясняющий отчего же оно все-таки вертится.
доброго вам дня!
в "вертолетиках" вы наглядно показали, что за винтом падает напор потока из-за снятия силы винтом, и максимальное КПД от ветра 50%
1) а здесь какое КПД от ветра у Ротора Дарье?
2) и как оно зависит от высоты лопасти и количества лопастей?
-
если сравнивать ветряк-флюгер и Ротор Дарье, то:
1) явно монтаж и обслуживание Ротора Дарье проще
2) конструкция Ротора Дарье явно дешевле
3) Ротор Дарье выглядит безопаснее, чем ветряк-флюгер для птиц и при разрушении конструкции
А что эффективнее для ветрогенератора: ротор Дарье или пропеллер?
Наверно это тоже эффект что и у вертолета по достижению определенной угловой скорости лопастей подъемная сила падает .А тут обратный эффект при раскручивании выше определенной угловой сила воздействия потока на лопасти близится к 0
Интересно посмотреть на его работу под небольшим углом.
Надо сделать такой побольше и генератор подключить, и будет вам вечная электроэнергия))
и даже немножко работать будет.
Рискну предположить, что ограничение частоты вращения ротора имеет ту же природу, что и у НВ автожира - при ее увеличении, уменьшается угол атаки лопастей, приводя к уменьшению тангенциальной составляющей подъемной силы, или даже ее разворачиванию назад, против направления вращения.
Спасибо за комент. Делааю эксперементальную модель...пока....двух ярусного по две лопасти на ярус, без траверс, между ярусами плоский генератор - мотор колесо прямого привода - , ярусы повёрнуты на 90 гр. Вы сильны в теории, может что подскажете...
Вы нарисовали подъемную силу, которая раскручивает ротор, но кроме этого работает также и drag - сила сопротивления. Существует некая оптимальная скорость, зависящая от конкретной формы крыла, в которой соотношение подъемной силы, к сопротивлению максимальна, а затем при увеличении скорости движения крыла, это соотношение падает. Очевидно, драг растет быстрее подъемной силы. Ну и на какой-то скорости вращения суммарная работа подъемной силы за оборот сравнивается с работой силы сопротивления.
Но почему смена режимов происходит так резко? Думается, что общего представления о силе лобового сопротивления здесь недостаточно для объяснения, нужны какие-то его детали.
Почти, но не совсем. От скорости меняется угол атаки. При этом подъемная сила падает линейно , а сопротивление растет в квадрате. Зависимость этого соотношения от угла атаки называется поляра профиля.
Подъёмная сила и сила лобового сопротивления это две составляющие единой аэродинамической силы, действующей на тело. Аэродинамическая сила действующая на тело направлена всегда перпендикулярно поверхности контура этого тела. Следовательно как бы вы не крутили крыло, с какой скоростью бы вы не дули, соотношение подъёмной силы и силы лобового сопротивления будет таким, что при их векторном сложении вы получите силу перпендикулярную поверхности крыла.
@@APTEM_Me Крыло не плоское, крыло - это изогнутая поверхность. Ну да, в каждой точке поверхности сила перпендикулярна плоскости поверхности (если пренебречь трением), и да, можно интегрировать, но никто так не делает. Всегда рассматривают плоскость хорды крыла. И тут оказывается что аэродинамические силы отнюдь не перпендикулярны этой плоскости.
@@AlexanderKunis *Крыло не плоское, крыло - это изогнутая поверхность."* Всякое крыло ровно такое каким его сделали. Однако общие законы аэродинамики следует сначала моделировать на идеальном крыле, и только затем корректировать на его конструктивные особенности. А поверхность идеального крыла как раз бесконечно стремится к его хорде. Следовательно и аэродинамическая сила для идеального крыла всегда направлена перпендикулярно его хорде.
Андрей, здравствуйте! Хочется узнать Ваше мнение о принципах получения кинетической энергии и противоречивых походах специалистов в расчётах по созданию конструкций. Одни за крыльчатые лопасти, которые работают за счёт подъёмной силы, другие за " фронтальные лопасти" с максимальным получением мощности ( получить максимальный момент приложенных сил).
Видел летающие модели по этой схеме.... Интересно бы сделать дельтаплан по этой схеме...
При увеличении и скорости компонентамнабегающего потока становится все большей и вектор результирующей скорости ветра стремится стать паралельным лопасти, тем самым подъемная сила становится перпендикулярно лопасти, уменьшая раскручивающую силу. Ну и как она с равняется с силой сопротивления вращению, будет режим неизменной скорости
Спасибо за разбор. Очень интересно. Но в таком роторе с 2мя лопастями, когда они располагаются параллельно ветру, сила воздействия падает, но что происходит с роторами с 3я искривлённым лопастями? Они в любом положении получают одинаковую силу ветра и одинаковое противодействие? Будут ли такие лучше или хуже?
конечно лучше будут, но будут и неоправдано дороже.
и недопустимо нежными будут.