Ветряк с раскрывающимися лопастями.

Доброго времени суток! У меня возникла проблема с расчетом ветродвигателя-Савониуса. Может у кого-то есть опыт в расчете или ссылки на книжки с расчетами?
Лет 5 назад мы соорудили такой агрегат. Но он себя не оправдал. Первоисточник заявлял, что при 5м/с будет аж 4 кВт мощности (площадь 2м2). Сам теперь понимаю, что это бред. По моим прикидкам, у меня при площади 1 м2, при скорости ветра 8 м/с, мощность не более 100 Вт. Пы.Сы. А теперь (ирония судьбы:swoon ) пишу диплом по построенному Савониусу....

SUP-2101 написал : А теперь (ирония судьбы ) пишу диплом по построенному Савониусу....

Наверное, уже защитили диплом. Давайте ваш диплом в тему. Может, кому пригодится. Возможно, это будет подогревать интерес человечества к альтернативным источникам энергии.

Диплом еще в процессе написания. Защищатся буду в средине февраля. Вот мои соображения по поводу расчета. Буду благодарен за предложения и разумную критику. На фото: я с Папой монтируем ветряк.

SUP-2101 написал : Буду благодарен за предложения и разумную критику.

Думаю, что критиковать вас будет затруднительно, вы ведь без пяти минут профи в этом деле. Да и трудно это сделать, в силу возникшего языкового барьера. Из какого материала лопасти вашего ветряка?

у знакомова лежит ветряк аж на 30 киловат
генератор там от ДЭКа
но с лопостями он тоже не как не определился по сему вся конструкция лежит в консервации

SUP-2101 написал : Диплом еще в процессе написания. Защищатся буду в средине февраля. Вот мои соображения по поводу расчета. Буду благодарен за предложения и разумную критику. На фото: я с Папой монтируем ветряк. Миниатюры Вложения

Во первых респект и уважуха. Не многие по нынешним временам делают диплом в металле, все больше "теоретиков". Это ложка меда. Теперь бочка дегтя, которую запросто можно вылить при желании А ) Методически. 1) Нет экспериментальных данных и их с оценкой их соответствия теории. Типа "Рассчитали для условий y= х получили эксперементально х1(min), х2......хi....х(мах), среднее Хср, доверительный интервал такой то, Х найденное соответсвует ( не соответствует) х расчетному при таких то условиях. Причиной отклонения мы посчитали следующие факторы выражающиеся через изменения переменных a1, a3 в формулах F1, F3. Для проверки этой гипотезы поставлен следующий эксперимент....." В конце концов вы пишете диплом для ВУЗ-а , а не участвуете в конкурсе умельцев-самородков, те должны продемонстрировать применение формального научного подхода в анализе и решении инженерной проблемы. Другой вопрос что у умельца все работает и без формального подхода, поэтому в дальнейшей инженерной карьере относитесь к науке с пониманием но без фанатизма. 2) Вообще то ветряк создают не от лопастей, а от имеющегося генератора. Потому что именно генератор выдает ток, под него выбирается и вся обвязка, как то размер ветроколеса заданной мощности, кинематическая схема передачи, обеспечивающая нужную частоту вращения и крутящий момент, система аккамулирования энергии и ее преобразования в используемый ток. Этого самого интересного мы и не видим. Б Расчетно 1) Кули вы писали столь обширную справку , если над ней не задумывались? Вам в решении данного вопроса не средняя скорость ветра важна ( кстати , как вы ее вычислили? Постройте график и увидите что ваши данные не соответсвуют 4,5 м/с в зависимости от месяца они получаются от 3 до 4 м/с) ,а потенциальная энергия ветрового потока. Которая говорит о том что при скорости 0-2 метра % от общей ожидаемой энергии- 0,1%, при 3-5 м/с= 15%, 7-9=16% 9-12=30% и13-15=20% и наконец свыше 16 м/с =все остальное, тоже около 20 % ( рассчитано для травеня месяца). Однако столь ураганный ветер в апреле необычайная редкость - может быть а может не быть. 2) Почему рассчитываете на +17 С ?. Такая температура характерна для весны и осени, а для лета - свыше +30, зато для зимы=-15. То есть для каждого месяца следовало бы провести собственный расчет, чтобы продемонстрировать, что Вы этот нюанс понимаете, а не слепо подставляете цифры в формулы. 3) Коли речь пошла о вычислениях- приучайтесь избавляться от лишних знаков округлением. А то в формуле вы даете ответ 1,073м2 , а имеете с точки зрения математики право дать только "1м2 или больше", потому как у Вас в делителе стоит переменная 8 в третьей степени ( то есть выраженная одним знаком). Опять же это придет с опытом, пока же почитайте "Воспоминания и очерки" известного корабела, члена АН СССР ( а в царское время генерал-полковника) А Н Крылова. Замечу , что Вы отнюдь не одиноки, уровень образования и в РФ и на УР упал катастрофически, настолько что большинство дипломников прото не понимают "чему же нас учили". Опять же, в будущем это не составит критической проблемы, жизнь сама научит. В) Оформительски 1) Откуда вы взяли данные по эффективности Саврониуса. Из толстой книжки? Расскажите нам, что это за книжка. Указывается так. Надстрочно над концом цитируемого текста циферка, в конце диплома- библиографический указатель по циферкам. ФИО автора, название книги, место издания ( город, типография), год издания , номера страниц "с и по", к примеру" 1-Брилинг Н.С. и др, Справочник по промышленному черчению М[осква] Стройиздат 1987 стр. 349" Скачали из интернета- нет проблем: Указываете аффтора, адрес сайта или файла( начало , к примеру www/mastercity.ru/ vforum/), название темы. 2) Данные по скоростям ветра Вы сами наблюли или из яндекса скачали? Ну скорее всего скачали. Однако и это есть повод для гордости, считайте что вы провели не просто исследоватоельскую работу, а акцию промышленного шпионажа опираясь на открытые источники. Здесь вас за это не осудят, поэтому можете заявить гордо "были ретроспективно проанализированны данные ГисМетео, полученные с Яндекс-погода, за последний год, в целом подтверждающие вышеизложенную картину"

Г )Теперь собственно о самом ветряке. 1) В монтаже имеется недопустимая ошибка- крыша дома затеняет ветряк, то есть точных данных о его работе вы не получите 2) Совершенно непонятно , как вы собираетесь снимать с него данные. По идее вам нужен генератор, работающий на нагрузку , кроме этого счетчик оборотов в минуту ( можно сделать по затенению фотоэлемента лопастью+ счетчик импульсов на Кр561ИЕ8) Но можно конечно и в ручную На самом деле неплохо было бы заиметь и ненагруженнный анерометр , для определения истинной скорости ветра. 3) У вашего Саврониуса низ с верхом лопастей не закрыты. Весь ветер будет выдуваться. Или вы это специально, чтобы снег не попадал? Тогда КЭИВ у Вас будет не 0,18, а дай бог 0,1, и априори вычислить его будет под силу только профессуре МАИ... 4) Я бы не стал использовать металл. И из соображений цены , и из соображений безопасности. Вообще у вас балкончик небезопасный, бо без ограждения.

Ну и еще раз- Вы =молодец. Работающая конструкция перевешивает все бумаги, можно будет не рассказывать, а показывать.

Возвращаясь к названию этой темы, стоит отметить, что Савониус так же может в некоторой мере раскрывать лопасти. Привожу схему варианта гибких лопастей. Лопасти могут быть изготовлены, например, из сотового поликарбоната. Лопасти стянуты тросами и работают как пружины. Рассмотрим работу потока, когда ветер направлен на вогнутую сторону лопасти. Лопасть несколько раскрывается, и площадь ее увеличивается. Одновременно с раскрытием работающей лопасти посредством тросовой передачи пассивная лопасть несколько сжимается, таким образом, ее сопротивление потоку уменьшается. В случае, когда поток направлен на выгнутую сторону, лопасть несколько сжимается, при этом уменьшается ее площадь, сопротивляющаяся пассивному движению в потоке. При сжатии пассивная лопасть посредством тросовой передачи позволяет разжиматься активной лопасти. Совместная работа подпружиненных лопастей, автоматически настраивается по направлению ветра. Дабы лопасть в активном состоянии от ветра именно раскладывалась (а не складывалась) в пассивном же именно складывалась, предусматриваются жесткие пластины упоры. Верхний упор не показан для наглядности.

ребят вам не кажется что вы упускаете один не мало весомый фактор в пагоне за производительностью

djek_djek76 написал : ребят вам не кажется что вы упускаете один не мало весомый фактор в пагоне за производительностью

Всего шесть орфографических ошибок насчитал. Не все так безнадежно для эксперта. :) Некоторые личности умудряются делать четыре в слове из трех букв...

у меня руки под инструмент заточены а не под клавиатуру

вы забываете про то что шток будет колбасить от центробежной силы да ещё с постоянно изменяемым центром тяжести его будет матать как маятник как минимум если конструкция будет достаточно жоская то подшибники думаю долго не выдержат хотя если поставить от мо-150 (исполнительный механизм) то может и протянут достаточно долго

djek_djek76 написал : шток будет колбасить от центробежной силы да ещё с постоянно изменяемым центром тяжести

Колбасит и жесткий Савониус, этот будет колбасить чуть больше.
Производительность важней.

Благодарю за критику!
Для DSP007: ветряк планировался как экспериментальный с нацелом на дальнейшую модернизацию. Суть рас4ета состояла втом, что-бы определить размеры лопастей. Данные о ветре и температуре предоставили в институте. Потом от ветряка требовалось показать будет он работать или нет. Он заработал, но недолго. Как правильно написал djek_djek76, при штормовом ветре его заколбасило (промахи в балансировке) и вал-трубу согнуло выше верхнего подшипника (задний ступичный от ВАЗ-2101). Вобщем мы его сняли. Как говорится, неудачный опыт тоже опыт. Кстати низ и верх лопастей закрыты сегментами из оцинковки (сами лопасти из алюминиевого листа). Пользовался книгой "Шефтер Я.И. - Использование энергии ветра (1983)" (в основном).

Интересно, что предположение о пагубности дисбаланса оправдалось. Труба конечно тонковата по виду ½ или3/4 дюйма. Думаю что нужно не менее 2 дюймов. С другой стороны вариант с гибкими лопастями, несмотря на постоянно изменяющийся центр тяжести, колбасить возможно будет даже меньше чем вариант жесткий с жесткими лопастями. Гибкость конструкции будет способствовать гашению колебаний. Кроме того, поликарбонат гораздо легче металлического листа, даже алюминия. Еще вариант использовать эту энергию колебательных движений возникающих при дисбалансе. Это может быть, возможно, если механическую энергию превращать в тепловую, т.е. без генератора. Что-то вроде бочки Джоуля.

Я думаю не в дисбалансе и вибрациях дело было. Если бы его просто колбасило- то или разбило бы подшипники, но еще скорее- оторвало бы от балкончика. А тут его именно согнуло, то есть саврониус сработал как парус, а штанга как рычаг. Всех с наступившим! SUP2101- удачи !

Привет, DSP007. Только сейчас вышел на эту ветку. Сколько Вы тут копий наломали! Я обещал вам парусную ВЭУ Смотрите на прототип и сравните с вашими решениями.

http://www.rosinmn.ru/vetro/doclad.htm