Сайт малая энергетика Розин М.Н. Будяк Д.В.


Украина

Минск - это не договор

Мифы украинской энерореформы

Крах сельского хозяйства

87 предложений по утеплению квартиры

Главная

Пара слов об авторе

Что такое киловатт-час?

Потребление энергии в частном доме

Правда жизни: без топлива - никак

Возможен ли вечный двигатель?

Как искать патенты

Энергия ветра

Самодельный генератор на постоянных магнитах

Самодельный ветряк с лопастями из шпона

Статья о древесных гранулах и сравнении их с другими видами топлива

Самодельная ветроустановка с вертикальной осью вращения

Самодельный трех лопастный ветряк с автомобильным генератором переделанным на постоянные магниты

Самодельный автоматический котел на древесных гранулах

Самодельный ветряк с лопастями из алюминиевой трубы с самодельным генератором

Самодельный тихоходный ветряк

Схема электрическая тихоходного ветряка

Самодельный ветряк с самодельным генератором

Ветряк в сельском доме - опыт и раздумья

Книги, архивы метеоданных

Наш ветряк с задней ступицей от ВАЗ-2109, доклад, авг 2012, pdf

Наш ветряк - доклад, фотографии и смета (zip)

Возобновляемая энергетика на Родосе

Теория идеального ветряка или в чем ошибка Владимира Сидорова

Знак вопроса

Перевод инструкции к программе Profili

Быть или не быть?

Ветрогирлянды

Что такое число Рейнольдса?

Теория паруса

Теория идеального ветряка

Расчет лопастей ветряка

Старинный ветряк, сохранившийся в курском областном музее.

Вопросы по расчету лопастей

Расчет минимального ветра, необходимого для страгивания ветряка

Концентраторы ветрового потока

Ветровая энергия для дома

Оптимальный угол атаки в ветряке

Винт-турбина

Поляры плоской пластины и желобков, а также GOE417A

Как изготовить деревянные лопасти для ветряка

Программа для трансформации профилей

Идеальный коэффициент использования энергии ветра.

Г. X . САБИНИН ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ВЕТРЯКА

Программа для расчета потерь напора

Парашютный ветряк

Энергия воды

Энергия равнинных рек - что ждать?

Самодельная мини гидроэлектростанция Кимкетовых

Принцип работы гидротарана и расчетные формулы.

Статья из довоенной технической энциклопедии про гидротаран.

Самодельная микро ГЭС. Часть 1. Напорная установка

Теория и расчет напорной микро ГЭС

Теория и расчет пропеллерной проточной микро ГЭС

Турбина Пельтона. Физика работы и основные формулы.

Энергия Солнца

Несколько слов об энергии Солнца

Возобновляемая энергетика на Родосе

Электрооборудование

Сложности при изучении магнетизма.

Как измерить характеристики неизвестного магнита?

Расчет магнитного поля в железе генератора.

Расчет бандажа для постоянных магнитов

Электрогенераторы ВИНДЭК для ветряков и микро ГЭС

Электрические характеристики велосипедного генератора

Электрические характеристики генератора Г303В

Определение внутреннего сопротивлениия генератора

Устройство автомобильных генераторов

Книги и ссылки

Авторское право

Карта сайта

__________

 

 

 


>>Гидроэнергетика

Ерохин Владимир Викторович - математик из Тореза
Уникальное открытие. Ерохин В.В. из Тореза нашёл продольную силу в магнетизме Подробнее

Теория пропеллерной микро ГЭС

 

   Все нижесказанное относится к свободнопоточным установкам, т.е. таким установкам, размеры которых малы по сравнению с сечением русла реки. Для гидроколеса занимающего весь канал или встроенного в плотину соотношения совсем другие.

Лопасти мини Гэс

   Пропеллер движется не за счет давления воды, как предыдущая установка из багажников, а за счет возникновения подъемной силы. Так же как крыло самолета. Лопасти пропеллера движутся поперек потока, а не увлекаются потоком в направлении течения.

   Мощность в Вт, получаемая от водного потока:

N = η393D2Vв3

  Где:
η - КИЭВ, коэффициент использования энергии воды 
D - диаметр в [м] 
Vв - скорость воды в [м/с]

   Коэффициент использования энергии воды η пропеллерной установки домашнего тщательного исполнения лежит в пределах 0,25 - 0,35. Даже самые лучшие промышленные установки дают не более 0,43.

    Какое количество лопастей оптимально для гидроустановки? Главное требование, которое накладывают устройства, подключенные к гидроколесу, - частота вращения. Мощность установки задана речкой. Центробежному насосу и генератору нужна максимально высокая частота вращения. С уменьшением частоты их габариты растут. Насосы есть и других типов. С малой частотой. Но они резко сложнее по конструкции, чем центробежный насос и менее надежны. Для увеличения частоты вращения надо уменьшать количество лопастей. До двух, а, возможно, и до одной лопасти. На мощности это почти не скажется. Частота вращения однолопастного пропеллера в 1,5 раза выше, чем у двухлопастного. Переход к одной лопасти дает двукратное увеличение высоты подъема воды насосом. Но при одной лопасти давление на ось получается несимметричное. Возникают знакопеременные нагрузки частотой единицы герц на саму установку и на ее крепление к земле. Это обстоятельство надо учитывать при конструировании.

   Частота вращения переменна, она напрямую зависит от скорости реки. Поэтому пользуются относительной величиной - быстроходностью пропеллера, которая вычисляется как отношение окружной скорости лопасти к скорости потока. Лопасти имеют окружную скорость в несколько раз большую, чем скорость набегающего потока. Внутренние части пропеллера 0.0R - 0,75R дают половину мощности. Вторая половина мощности получается от наружных частей пропеллера 0,75R - 1,0R. Лопасть должна иметь наилучшие характеристики примерно в сечении 0,75R. Поэтому часто в отечественной литературе коэффициент быстроходности часто дается именно по сечению 0,75R. В мире устоялось другое определние быстроходности по отношению к концу лопасти. (tsr - tip spid ratio), Мы тоже будет говорить о быстроходности по отношению к кончику лопасти.

   Однолопастной пропеллер имеет окружную скорость в среднем в 9 раз выше при рабочей нагрузке, чем скорость набегающего потока Z1 = 9 для хорошо выполненных профилей. Двухлопастной - в шесть раз выше Z = 6. (За рубежом для обозначения быстроходности применяется буква λ, в отечественной аэродинамике она обозначает удлинение крыла) Для другого количества лопастей i, быстроходность можно определить по примерному соотношению

Z = Z1(3+6/i)/9

   где Z1 - быстроходность для однолопастного пропеллера.

Число оборотов пропеллера в минуту:

n = 19,1ZVв/D

Скорость воды надо подставлять в м/с, а диаметр в метрах.

    На практике, как всегда, все намного сложнее, чем в выше приведенной идеализации.  Быстроходность может получиться в 1,5 - 2 раза меньше, чем приведенная выше. Шероховатости, вмятины, облупившаяся краска снижают быстроходность. Причем, чем быстроходнее запроектирован пропеллер, тем сильнее сказываются дефекты поверхности. Профили лопастей для домашнего изготовления предподчтительней брать не самолетные, а обычные желобки. Желобки можно довольно просто сделать из обычной трубы. А вот как выполнить крутку для авиационного профиля в домашних условиях? Но и при использовании самого совершенного профиля быстроходность Z1 вряд ли удастся поднять выше 12. Поэтому для домашнего изготовления лучше остановиться на желобках.

    По формуле вычисляем угол установки для разных сечений лопасти. Угол атаки α, который входит в формулу, можно принять равным 9 градусам. Наиболее точно в пределах плюс-минус одного градуса надо выдерживать угол установки на конце лопасти. В середине лопасти отклонение может составлять 2 градуса.

    В формуле R - радиус пропеллера в метрах, а r - расстояние от оси до выбранного сечения в метрах.

   Стрелка прогиба - есть отношение глубины желобка к хорде. Желобки можно применять со стрелкой от 5 до 15%. Чем меньше стрелка, тем колесо будет вращаться быстрее. Для однолопастного гидряка Z1 по расчету равно 9 при 5% стрелке. При стрелке в 8% Z1 равно 8. При стрелке 15% Z1 около 6.

   Ширину хорды можно приблизительно посчитать по формуле:

b = 5,6R²/(Z²ri)

где:

R - радиус пропеллера;
r - расстояние от оси до выбранного сечения в метрах;
Z - быстроходность по кончику лопасти;
i - количество лопастей.

   Ширина хорды по результатам моих испытаний пропеллерной гидротурбины должна быть на конце 5 - 7% от диаметра пропеллера. К оси вращения лопасть должна расширяться. Трудно сказать что-то конкретное. Раза в полтора - два.

Сварка гидроколеса

   Необходимо заметить, что я не встречал однозначной и абсолютно достоверной методики расчета. Окончательный вердикт выносит опытная эксплуатация.

   Если делать колесо без обода, то металл лопастей должен быть достаточно толстым. Для метрового в диаметре пропеллера минимум 2 мм.

   Диаметр ступицы может быть очень большим. Ступица диаметром, составляющим третью часть от диаметра всего пропеллера занимать площадь всего 11% от ометаемой площади. Потери мощности будут невелики, а величина крутки лопастей значительно уменьшится.

Розин МН
7 июля 2007 г

 

Украина

Минск - это не договор, а акт о капитуляции

Какая идеология склеит Украину

Безвиз, Киевская Русь и украинский этнос

Украина не станет аграрной державой. Чипореволюция.

Как выдать пенсии пенсионерам на Донбассе?

Мифы украинской энергореформы

Тревожное будущее с/х Украины

Дефицит бюджета Украины 35 - 74 %

Импотентность украинского государства и общества

Как утеплить жилище? 87 предложений

Аккумулирование

Аккумулирование и локальные энергосети

Электроэнергия из теплоаккумулятора

Газовые аккумуляторы

Энергия смешивания воздуха с водой

Энергия из воздуха: список ссылок и патентов"

Моя модель энергетической башни (видео)

Дождливые башни - не всё так страшно

Дождливая башня превращается в ледянящую

Электричество из тепла

Правда жизни: без топлива - никак

Промышленно выпускавшиеся двигатели Стирлинга

Двигатель стирлинга мощностью 44 вт

Моя программа расчёта Стирлинга

Книга Уолкера по двигателям Стирлинга

Расчёт криокулера с циклом Стирлинга (djvu)

Модельный Стирлинг из пробирки

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Как сделать маленькую паровую машину, 1913 год

Как сделать мощную паровую машину, 1913 год

Мощные промышленные паровые машины Spilling, pdf

Термоэлектричество

Теория вихревых турбомашин, tif

Сайт Дубинина В.С.

ДВС

Вода в бензине - из истории вопроса

Взрыв пыли - к вопросу о твёрдотопливном ДВС

Проектируем свой Стирлинг

Заглавная страница проекта Стирлинга

Про уплотнения из графита

Отчёт о состоянии проекта – июнь 2015

Техническая концепия системы

Экономическая концепия проекта

Водород в двигателе Стирлинга

Журнал изменений проекта

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Моя программа расчёта Стирлинга

Самодельные топливные элементы

Топливные элементы с прямым окислением угля (DCFC)

Оригинальная статья автора изобретения (1896 год) в Русском переводе

Опыты фирмы SARA

Обзор зарубежных публикаций

Мои опыты по DCFC в 2005 г.

Состояние работ на сентябрь 2010 года

Лабораторная работа N1 (Open Office)

Дневники некоторых опытов

Методичка по изготовлению уголька(Open Office)

Программы для управления экспериментом

Программирование

Программы для опытов по DCFC/УТЭ

Введение в Common Lisp для профессионалов Delphi/SQL

Мой старый .emacs (utf-8)

Примеры метапрограммирования в программе Mathematica

__________


К началу страницы