De ce turbinele eoliene se rotesc așa încet?

blimpyway, on 21st January 2012, 15:33, said:

Domnule blimpyway, sinteti de acord ca aceste mori de vint sint reversibile, adica pot functiona si ca ventilatoare?

blimpyway, on 21st January 2012, 15:33, said:

Ce ziceti domnule blimpyway, un motor de 5,5Kw/3000rot/min produce acelasi cuplu cu un motor de 5,5Kw/1500rot/min ?

Ar fi suficiente motoare de 7Cp pentru a actiona eliciile avioanelor?
Ginditi-va bine si daca vreti va indic si ceva bibliografie de mecanica flidelor si de proiectare a turbine eoliene.

barbu78, on 23rd January 2012, 18:55, said:

putere = cuplu  x turatie
puterea fiind exprimata in watt, cuplul in N*m si turatia in radian/sec
daca puterea e aceasi, cand scazi turatia creste cuplul  si invers, deci motorul la 1500rpm are cuplu dublu fata de cel la 3000rpm la aceasi putere.
daca maresti turatia si mentii cuplul,creste puterea, asa cum am spus in citatul  care am impresia ca nu sunteti de acord cu ce spune.
nu e nimic complicat, daca turatia e mai mare aceasi putere poate fi transmisa cu un cuplu mai mic

Quote

Sa ma gandesc la ce? bibliografia de care vorbiti  nu are cum sa contrazica principii mecanice de baza, studiate pe vremea mea in clasa a 9-a
motorul de 7cp sigur ca poate invarti eliciile avioanelor, daca nu tineti neaparat sa zboare
Un avion foarte usor, fara pilot poate zbura si cu motor  mai slab de 7cp.
Probabil un motoplanor foarte usor cu finete mare poate mentine zbor orizontal cu un motor ce produce 7cp, dar cred ca nu-i practica o putere asa mica pentru decolare si ascensiune.

Edited by blimpyway, 23 January 2012 - 21:31.

Un avion de pasageri, mare cit o zi de post, nu un avion mititel, poate fi ridicat cu cei 7Kw luati la intimplare.
Nu este suficienta fizica de liceu pentru ce incercati sa explicati. Ce ziceti dumneavoastra permite strecurarea spre energie moca.
Morile de vint nu se construiesc in tinutul tornadelor si uraganelor, ele infloresc acolo unde vintul sufla constant fara a obosi si fara concediu.

nu am pretins ca se pot proiecta eoliene cu fizica de a noua, dar aceasta e suficienta sa verificati ca afirmatia facuta "generatorul si sistemul de transmisie sunt avantajate de turatii mai ridicate datorita cupluril mai mici la o putere data."  care e suficienta sa justifice tendinta spre rotor cat mai rapid, care se poate obtine in practica reducand numarul de pale.
Se pare ca si Wikipedia e de acord cu mine:

Quote

http://en.wikipedia....ign#Blade_count

PS si nimic din ce am spus - fiind strict limitat la fizica de-a IX-a - in nici un caz nu duce la "strecurarea spre energie moca". Daca asta ati inteles din fizica de a IX-a, sunteti intr-o grava eroare.

Edited by blimpyway, 24 January 2012 - 16:04.

In viitorul indepartat, eolienele vor avea soarta centralelor pe fosile.
Cind vor vedea generatiile viitoare cit ii costa intretinerea lor. Au parte mecanica sensibila.
Tot solarele sint viitorul.

Nu-s asa sensibile. De ex un model Jacobs a fost folosit in Antarctica timp de 22  de ani practic fara intretinere. Si era tehnologie din 1933, cu multiplicator de turatie si alternator cu excitatie in rotor.
Astazi, cel putin turbinele mici, se fac mult mai simple.

Putine masinarii facute de om sunt la fel de fiabile.

Turbinele eoliene colecteaza o parte din energia cinetica a curentilor de aer. Randamentul este destul de mic.
O sa incerc un exemplu simplu, care sper sa lamureasca problema. Consideram ca tinem o placa perpendicular pe directia vintului. Vom opune o forta mai mare daca tinem aceasta placa fixa si din ce in ce mai mica daca ne deplasam in directia vintului cu viteza din ce in ce mai mare.
Practic, turbinele eoliene sint motoare pneumatice. Daca cuplam la aceste motoare o sarcina, turatia va scadea proportional cu sarcina dar, turbina va produce un moment din ce in ce mai mare.
La o turatie mica, energia cinetica cedata de aer rotorului va fi mare. Din acest motiv generatoarele electrice cuplate la turbine eoliene functioneaza la turatie mica (aluzia cu motorul electric 5,5Kw), au un numar mare de perechi de poli si gabarit mare.
Pentru a mentine turatia constanta a turbinelor, in anumite limite, la generatoarele electrice se cupleaza sarcini rezistive.
Domnule blimpyway, daca doriti, pe PM va las citeva titluri de carti.

Am sa va dau inca un motiv pentru care turbinele se rotesc incet, unul care este mai concludent.
Datorita faptului ca turbinele au diametru mare, de la o anumita raza si viteza unghiulara, viteza tangentiala este atit de mare incit in aceste extremitati, turbina devine ventilator si consuma energie. De la un diametru, modificarea unghiului si profilului palei nu poate pacali viteza tangentiala.

barbu78, on 26th January 2012, 11:12, said:

Profilele folosite au un raport Portanta/Rezistenta (L/D) de peste 40:1, ele deocamdata se invart in sarcina la un raport TSR (Tip Speed Ratio) care atinge maxim 11-12:1 la varf, deci pana sa ajunga ventilator e cale lunga.

E adevarat ca numarul mai mare de pale aduce o usoara imbunatatire a eficientei dar nu asta e motivul principal care determina mentinerea de 3 pale.

O elice bipala optimizata va extrage cu 6% mai mult decat una cu o singura pala, iar elicea cu trei pale e dpdv aerodinamic doar cu 3% mai eficienta decat una bipala.

Acest handicap de 3% intre 2 si 3 pale poate fi usor acoperit prin simpla crestere cu 1,5% a diametrului, aducand castiguri sensibil mai mari datorita maselor mai mici si vitezei sporite (care ar insemna cuplu mai mic).

Cat despre sistemele direct drive (fara multiplicator de turatie) cu magneti permanenti folosite atat in eolienele mici cat si in cele mai moderne moristi mari de ordinu MWatt - puterea unui astfel de generator creste cu patratul turatiei. O crestere cu 20% a TSR ar permite o reducere cu 44% in greutatea magnetilor cu neodym  la care in ultimul an pretul practic s-a dublat. Si ar determina o reducere corespunzatoare a masei intregului generator si a nacelei.

Deci:
Reducerea numarului de pale aduce avantaje care justifica pe deplin usoara pierdere in eficienta.
Astfel factorii determinanti pentru care totusi continua sa se foloseasca 3 si nu 2 pale sunt altii:
- riscul dat de schimbarea tehnologiei la butuc flexibil pentru aevitarea solicitarilor in ax la schimbarea de directie.
- si zgomotul creste cu puterea a 5-a a vitezei, deci un plus de 15% in viteza ar provoca o dublare a nivelului de zgomot.

Quote

E arie de stiinta, nu-i nici o restrictie sa le faceti publice, daca aveti link-uri spre pagini web cu aceasi teorie e si mai util ca-mi aratati exact unde gresesc.

Edited by blimpyway, 26 January 2012 - 19:21.

moti666, on 26th January 2012, 13:37, said:

Au fost destul de multi "investitori" care au adus si instalat dupa ureche moristi vechi, scoase din uz in alte parti.
In zona aia e foarte probabil ca viteza medie a vantului sa fie mai mica decat viteza la care a fost proiectata sa porneasca eoliana. Sau pur si simplu nu a stiut sa-i asigure intretinerea si s-a defectat ceva prea scump de reparat/inlocuit ori a luat-o de la inceput defecta.

Oricum certificatele verzi se dau pe energia produsa nu le incaseaza cei cu morisca nemiscata deci nu-i afectat decat cel care a cumparat-o.

Edited by blimpyway, 26 January 2012 - 19:46.

Cum se poate obtine o turatie mai mare a motoarelor eoliene?
Puteti explica triunghiul vitezelor la iesirea de pe pala?

barbu78, on 28th January 2012, 23:16, said:

Intrebarea e foarte vaga, sunt o gramada de factori care afecteaza turatia, de ex. viteza vantului, cuplul opus de generator (in gol are o viteza maxima, cu cat creste sarcina viteza scade pana cand pala intra in limita de viteza si scade si mai abrupt).
La elicile cu pas variabil viteza e ajustata prin reglarea pasului.
Sigur ca fiecare elice are prin proiectare un TSR (tip speed ratio = raportul vitezei intre varful palei si vant) optim si altii au demonstrat faptul ca TSR optim este mai mare pentru elici cu pale mai putine.

Quote

Ce am spus mai sus nu am "demonstrat" din triunghiuri de viteza ci sunt spuse de specialisti in lucrari care argumentele principale nu pornesc de la triunghiul vitezelor - de ex: https://netfiles.uiu.....eed Ratio.pdf
Recomand inclusiv graficul din pag. 6 care printre altele arata ca si un rotor ideal cu numar foarte mare de pale foarte subtiri tinde asimptotic spre limita betz cu cresterea TSR. (bineinteles un astfel de rotor e imposibil de construit fara materiale cu rezistenta ce tinde asimptotic spre infinit).

Nu ma intrebati cum se demonstreaza chestia asta pornind de la triunghiul vitezelor care chiar daca pot sa-l explic nu am competenta (si nici nevoie daca pot folosi studiile altora) sa duc mai departe rationamentul spre concluziile citate.

Edited by blimpyway, 01 February 2012 - 09:43.

blimpyway, on 1st February 2012, 10:42, said:

Nu intrebarea este vaga, raspunsul dumneavoastra este vag.

Va rog analizati raspunsurile de mai jos:

blimpway said:

CITAT (barbu78 @ 20th January 2012, 20:47) *
Cu cit turatia este mai mare cu atit poti lua mai putina energie.

blimpway said:

TSR include o parte din vitezele despre care vorbeam. Va recomand diagrama de la pagina 8, din materialul indicat de dumneavoastra. Vedeti ce se intimpla dupa TSR>2.

barbu78, on 4th February 2012, 00:44, said:

Nu domle, intrebarea matale fiind vaga am incercat un raspuns exhaustiv

Quote

Iarasi o exprimare vaga. Fizica de-a 9-a ce arata (cuplu x turatie = putere ) contrazice interpretarea generala a acestei fraze Daca vreti sa reformulati "cu cat turatia e mai mare cu atat poate fi extrasa din vant mai putina energie", incepe sa aiba sens dar ma tem ca nu-i tocmai corect, pentru ca nu aduceti nici o demonstratie care sa arate efectiv cat din betz poate fi extras ideal sau practic la tsr 2, 5, 10 samd. ca sa vad daca exista , in ce conditii exista si cat de importanta are aceasta presupusa degradare a performantei cu turatia.

Quote

Graficul arata ca acel  "Shmitz power coefficient" care creste asimptotic la betz odata cu turatia . Graficul ASTA zici mata ca arata ca TSR scazut (= turatie mai mica) inseamna performanta sporita? Pai arata exact opusul, se vede ca respectivul coeficient de performanta e cu atat mai mare cu cat turatia e mai mare.

Ati inteles destul de bine ce am zis, nu este cazul sa facem analiza logica sau mai stiu eu de care! Daca subiectul este turbine, categoric ma refeream la asa ceva. Vedeti cum rezolvati contradictiile dumneavoastra indiferent cum sint!

Turbinele se proiecteaza pentru un vint de anumiti parametri.
TRS nu arata de la ce raza turbina devine ventilator, peste o anumita turatie. Daca tot va place fizica, lamuriti-va cu triunghiul acelor viteze pentru turbine si ventilatoare.

Am inteles  cu greutate din cauza modului ambiguu si neclar de exprimare.

La fel nu-mi e clar ce vreti sa spuneti cu triunghiul vitezelor, ma dau batut. Astept demonstratia dvs care sa demonstreze ca o turbina mai lenta e mai eficienta decat una mai rapida.

Poate puteti demonstra ca industria  se amageste crezand ca un TSR mai mare e mai avantajos si e pacat ca demonstratii revolutionare sa ramana neexprimate, mai ales daca se pot face "pe hartie" cu un simplu triunghi al vitezelor.

PS ca sa fiu mai clar - o elice cu geometria proiectata pentru TSR 5 e clar ca la TSR 10 va fi mai putin eficienta, dar aici nu e vorba de asa ceva ci de proiectarea unei elici a.i. sa fie generator (nu propulsor) la un TSR (turatie) cat mai mare. O elice proiectata pentru TSR mai mare va avea palele mai inguste si unghiurile de incidenta ale profilului mai mici fata de planul de rotatie.

Edited by blimpyway, 04 February 2012 - 19:59.

Nu este cazul sa fiti ironic, mai bine colaboram, completam lipsurile scapate de fiecare, eliminam greselile intentionate (capcane) sau nu si incercam sa gasim raspunsuri corecte date de specialisti, daca se poate.