W dniu 2021-12-09 o 03:44, LordBluzg(R) pisze:
>
> No to masz zagadkę teraz:
>
> https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C19346
%2Cdlaczego-bojery-sa-szybsze-niz-wiatr.html
>
> Teraz sobie to podstaw do swoich dinozaurowych teorii i przedpotopowych
kalkulatorów i wykombinuj skąd się bierze moc w tych trumnach na łyżwie :D że są
szybsze od wiatru i zapierdalajo :D...nawet pod wiatr:D
>

No ale zaraz - każde urządzenie napędzane przepływem fluidu można zamknąć w
teoretycznej ramce
i powiedziec, że teoretyczna moc max. jest przez tą ramkę ograniczona. Nie ruszasz
przepływu
spoza ramki, nie zxakłócasz go i tylko energia przepływu przez ramkę może zostać
zamieniona
w użyteczną pracę. Wszelkie profile nośne, Darreusy, Clark-Y to religia
sprawnościowa, zorientowana
na moc użyteczną, a może na pracę przy minimalnym przepływie, a może koszt
utrzymania. Kwestia czego oczekujesz.

Być może istnieje VAWT zwycięzca w kategorii "rusz przy jak najmniejszym wietrze",
może jeszcze w "pracuj cicho".
Jednak w kategoriach energetycznych nie stawiałbym na VAWT. Choć widziałem VAWT z
rodzajem komór - klap,
które rozkładają się w suwie łapania wiatru i składają w suwie jałowym. Hałasowało,
ale idea jest.

czyli do roboty
--
A S

do góry

W dniu 09.12.2021 o 03:44, LordBluzg(R) pisze:
> W dniu 09.12.2021 o 02:50, a a pisze:
>
>> A co ma z tym wspólnego żąglówka i jej prędkość
>>
>
> No to masz zagadkę teraz:
>
> https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C19346
%2Cdlaczego-bojery-sa-szybsze-niz-wiatr.html
>
>
> Teraz sobie to podstaw do swoich dinozaurowych teorii i przedpotopowych
> kalkulatorów i wykombinuj skąd się bierze moc w tych trumnach na łyżwie
> :D że są szybsze od wiatru i zapierdalajo :D...nawet pod wiatr:D
>

Pewnie akurat tę lekcję fizyki w podstawówce przespał.

do góry

W dniu 10.12.2021 o 07:29, A S pisze:

>> No to masz zagadkę teraz:
>>
>> https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C19346
%2Cdlaczego-bojery-sa-szybsze-niz-wiatr.html
>>
>>
>> Teraz sobie to podstaw do swoich dinozaurowych teorii i
>> przedpotopowych kalkulatorów i wykombinuj skąd się bierze moc w tych
>> trumnach na łyżwie :D że są szybsze od wiatru i zapierdalajo
>> :D...nawet pod wiatr:D
>>

> Być może istnieje VAWT zwycięzca w kategorii "rusz przy jak najmniejszym
> wietrze", może jeszcze w "pracuj cicho".
> Jednak w kategoriach energetycznych nie stawiałbym na VAWT. Choć
> widziałem VAWT z rodzajem komór - klap,
> które rozkładają się w suwie łapania wiatru i składają w suwie jałowym.
> Hałasowało, ale idea jest.
>
> czyli do roboty

Bingo! Właśnie dokonałem takiego wiatraka ale bez klap. Będę go jeszcze
udoskonalał, stosując elementy aerodynamiki ale klap ruchomych robić nie
będę i sobie działa. Tytanem energetyki to on nie jest ale najważniejsze
co chciałem osiągnąć to dostałem. Skoro w kraju mamy jak mamy, czyli są
wiatry na poziomie 3-4m/s bez problemów, znaczy jest tego sporo i taki
wiatrak podejmie chociaż małą produkcję to możemy założyć że jest
źródłem energetycznym, które można wykorzystać. Wiatraki HAWT podejmują
pracę dopiero powyżej 7m/s a procentowo taki wiatr w Polsce występuje
rzadko. Jestem w stanie się założyć, że przydomowy VAWT w produkcji
rocznej wyprodukuje więcej energii niż HAWT uwzględniając nasze warunki
wiatrowe. Jak sobie spojrzysz na mapę wiatrów w Polsce to istnieje
jedynie wybrzeże i pas z zachodu na wschód w połowie Polski na wysokości
Poznań-Warszawa. Poza tym są jeszcze okolice Śnieżki. Reszta kraju
praktycznie nie nadaje się na wiatraki, stąd ich mała popularność.

http://www.rynekinstalacyjny.pl/images/editor/Rys_1_
Strefy_energetyczne_wiatru_w_Polsce.png

http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id4944,poten
cjal-rozwoju-i-problemy-energetyki-wiatrowej


--
LordBluzg(R)
<<<Pasek Grozy TVPi?>>>
PIBAĆ JES

do góry

piątek, 10 grudnia 2021 o 07:29:57 UTC+1 A S napisał(a):

> No ale zaraz - każde urządzenie napędzane przepływem fluidu można zamknąć w
teoretycznej ramce
> i powiedziec, że teoretyczna moc max. jest przez tą ramkę ograniczona. Nie ruszasz
przepływu
> spoza ramki, nie zxakłócasz go i tylko energia przepływu przez ramkę może zostać
zamieniona
> w użyteczną pracę. Wszelkie profile nośne, Darreusy, Clark-Y to religia
sprawnościowa, zorientowana
> na moc użyteczną, a może na pracę przy minimalnym przepływie, a może koszt
utrzymania.

Podany tu przykład z żaglem (bojery, żaglówka) jest w sumie idealny. Pływałeś kiedyś?
Bierzesz ta "ramkę" wyznaczona przez żagiel i uważasz, że im większa, tym lepiej... a
to tak zupełnie nie działa...

kursy względem wiatru i ustawienie żagla:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kurs_(%C5%BCeglarstwo)
czyli np. płynąc fordewindem (wieje od tyłu) ustawiamy żagiel w bok, prostopadle do
osi łodzi, ma wtedy najwięjkszą powierzchnię prostopadle do osi wiatru, czyli niby
idealnie, a łódka tak sobie płynie, nie przekracza prędkości wiatru...
za do w bajdewindzie (czyli tak dość mocno pod wiatr) żagiel jest prawie wzdłóż osi
łodzi, czyli pi razy oko 45 stopni do wiatru, ta "ramka" wiatru z którego możemy
korzystać jest mniejsza, wieje niekorzystnie, bo prawie od przodu, a łódka
zapiernicza ;) Dlaczego? Bo nie wykorzystuje siły pchającej wiatru, tylko z żagla
robi się profil "lotniczy" i powstaje na nim siła nośna, która jest wielokrotnie
większa od tej "pchajacej" wiatru (w tym wypadku raczej hamującej) . Im szybciej
płyniemy, tym ta siła się zwiększa, bo większa jest nasza predkość względem wiatru
pozornego (rzeczywisty + wynikający z pędkości łodzi). Czyli np. wieje 20km/h, my
płyniemy 40, odczuwamy wiatr bedący wypadkową (czyli np. 50km/h) i to on generuje tą
siłe aerodynamiczną...

do góry

On Friday, 10 December 2021 at 08:38:54 UTC+1, WS wrote:
> piątek, 10 grudnia 2021 o 07:29:57 UTC+1 A S napisał(a):
>
> > No ale zaraz - każde urządzenie napędzane przepływem fluidu można zamknąć w
teoretycznej ramce
> > i powiedziec, że teoretyczna moc max. jest przez tą ramkę ograniczona. Nie
ruszasz przepływu
> > spoza ramki, nie zxakłócasz go i tylko energia przepływu przez ramkę może zostać
zamieniona
> > w użyteczną pracę. Wszelkie profile nośne, Darreusy, Clark-Y to religia
sprawnościowa, zorientowana
> > na moc użyteczną, a może na pracę przy minimalnym przepływie, a może koszt
utrzymania.
> Podany tu przykład z żaglem (bojery, żaglówka) jest w sumie idealny. Pływałeś
kiedyś?
> Bierzesz ta "ramkę" wyznaczona przez żagiel i uważasz, że im większa, tym lepiej...
a to tak zupełnie nie działa...
>
> kursy względem wiatru i ustawienie żagla:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kurs_(%C5%BCeglarstwo)
> czyli np. płynąc fordewindem (wieje od tyłu) ustawiamy żagiel w bok, prostopadle do
osi łodzi, ma wtedy najwięjkszą powierzchnię prostopadle do osi wiatru, czyli niby
idealnie, a łódka tak sobie płynie, nie przekracza prędkości wiatru...
> za do w bajdewindzie (czyli tak dość mocno pod wiatr) żagiel jest prawie wzdłóż osi
łodzi, czyli pi razy oko 45 stopni do wiatru, ta "ramka" wiatru z którego możemy
korzystać jest mniejsza, wieje niekorzystnie, bo prawie od przodu, a łódka
zapiernicza ;) Dlaczego? Bo nie wykorzystuje siły pchającej wiatru, tylko z żagla
robi się profil "lotniczy" i powstaje na nim siła nośna, która jest wielokrotnie
większa od tej "pchajacej" wiatru (w tym wypadku raczej hamującej) . Im szybciej
płyniemy, tym ta siła się zwiększa, bo większa jest nasza predkość względem wiatru
pozornego (rzeczywisty + wynikający z pędkości łodzi). Czyli np. wieje 20km/h, my
płyniemy 40, odczuwamy wiatr bedący wypadkową (czyli np. 50km/h) i to on generuje tą
siłe aerodynamiczną...
deluzje żeglarskie j.w.,
są dokladnie wyjaśnione na każdym kursie żeglarskim
i jak kto nadal nie kuma, a nie chc e szukac w internecie,
to napiszę potem

Ale było pytanie o podstawe programową z fizyki w szkole podstawowej, na podstawie
której uczeń klasy podstawowej obliczy na palcach maksymalną moc turbiny wiatrowej
spotkanej na polu, czy na zdjęciu, czy na video

I tutaj są 2 linki

https://podstawaprogramowa.pl/Szkola-podstawowa-IV-V
III/Fizyka

https://cke.gov.pl/images/_EGZAMIN_OSMOKLASISTY/Pods
tawa_programowa/SP_PP_Fizyka.pdf

==
Ruch i siły. Uczeń:

opisuje i wskazuje przykłady względności ruchu;
wyróżnia pojęcia tor i droga;
przelicza jednostki czasu (sekunda, minuta, godzina);
posługuje się pojęciem prędkości do opisu ruchu prostoliniowego; oblicza jej
wartość i przelicza jej jednostki; stosuje do obliczeń związek prędkości z drogą i
czasem, w którym została przebyta;
nazywa ruchem jednostajnym ruch, w którym droga przebyta w jednostkowych
przedziałach czasu jest stała;
wyznacza wartość prędkości i drogę z wykresów zależności prędkości i drogi od
czasu dla ruchu prostoliniowego odcinkami jednostajnego oraz rysuje te wykresy na
podstawie podanych informacji;

Czyli uczeń potrafi określić, czy wiatr wieje , z jakiego kierunku i czy jest silny,
czy slaby

==

stosuje pojęcie siły jako działania skierowanego (wektor); wskazuje wartość, kierunek
i zwrot wektora siły; posługuje się jednostką siły;
rozpoznaje i nazywa siły, podaje ich przykłady w różnych sytuacjach praktycznych
(siły: ciężkości, nacisku, sprężystości, oporów ruchu);
wyznacza i rysuje siłę wypadkową dla sił o jednakowych kierunkach; opisuje i rysuje
siły, które się równoważą;
opisuje wzajemne oddziaływanie ciał posługując się trzecią zasadą dynamiki;
analizuje zachowanie się ciał na podstawie pierwszej zasady dynamiki;
posługuje się pojęciem masy jako miary bezwładności ciał; analizuje zachowanie się
ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki i stosuje do obliczeń związek między siłą i
masą a przyspieszeniem;

Czyli uczeń potrafi opisac i zmierzyc porónawczo siłę wiatru, stosując siłomierz i
doczepiony wiatraczek lub żagielek ( stosowany na lotniskach klubowych) i to
doświadczalnie

==
doświadczalnie:

ilustruje: I zasadę dynamiki, II zasadę dynamiki, III zasadę dynamiki,
wyznacza prędkość z pomiaru czasu i drogi z użyciem przyrządów analogowych lub
cyfrowych bądź oprogramowania do pomiarów na obrazach wideo,
wyznacza wartość siły za pomocą siłomierza albo wagi analogowej lub cyfrowej.
--

Energia. Uczeń:

posługuje się pojęciem pracy mechanicznej wraz z jej jednostką; stosuje do
obliczeń związek pracy z siłą i drogą, na jakiej została wykonana;
posługuje się pojęciem mocy wraz z jej jednostką; stosuje do obliczeń związek
mocy z pracą i czasem, w którym została wykonana;
posługuje się pojęciem energii kinetycznej, potencjalnej grawitacji i
potencjalnej sprężystości; opisuje wykonaną pracę jako zmianę energii;
wyznacza zmianę energii potencjalnej grawitacji oraz energii kinetycznej;
wykorzystuje zasadę zachowania energii do opisu zjawisk oraz zasadę zachowania
energii mechanicznej do obliczeń.


Czyli wie, że powietrze ma masę i gdy wiatr wieje, potrafi pobliczyć energie
kinetyczną 1m3 powietrza o prędkości V

I wie, że ta energia kinetyc zna powietrza, może się zamienic w energię mechaniczna
wiatraka z określonymi stratami, sprawnością, ale nie 100% vs. 100%

Uczen potrafi odczytać ciężar właściwy powietrza
dla róznej temperatury, róznej gęstości, róznej wilgotności

np. z tego źródla

http://iletowazy.pl/gazy/ile-wazy-powietrze/


Poniżej tabele wag powietrza w zależności od temperatury i wilgotności:

Dla powietrza suchego:

1m3 powietrza przy temperaturze -50 °C waży 1,548 kg
1m3 powietrza przy temperaturze -30 °C waży 1,453 kg
1m3 powietrza przy temperaturze -10 °C waży 1,342 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C waży 1,293 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C waży 1,247 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C waży 1,205 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 30 °C waży 1,165 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 50 °C waży 1,093 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 100 °C waży 0,946 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 200 °C waży 0,746 kg

Dla powietrza w zależności od wilgotności

1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C i wilgotności 0% waży 1,294 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C i wilgotności 50% waży 1,291 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C i wilgotności 100% waży 1,290 kg

1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C i wilgotności 0% waży 1,248 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C i wilgotności 50% waży 1,245 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C i wilgotności 100% waży 1,241 kg

1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C i wilgotności 0% waży 1,206 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C i wilgotności 50% waży 1,200 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C i wilgotności 100% waży 1,194 kg

1m3 powietrza przy temperaturze 22 °C i wilgotności 0% waży 1,197 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 22 °C i wilgotności 50% waży 1,191 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 22 °C i wilgotności 100% waży 1,185 kg

1m3 powietrza przy temperaturze 24 °C i wilgotności 0% waży 1,189 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 24 °C i wilgotności 50% waży 1,182 kg
1m3 powietrza przy temperaturze 24 °C i wilgotności 100% waży 1,175 kg

==
Uczeń potrafi obliczyć pole powierzchni przekroju zakreś,loanego przez wirnik turbiny
wiatrowej, pionowej, czy ppoziomej, czy skośnej, czy jakiejkolwiek

Czyli potrafi obliczyć energie kinetyc zną 1m3 powietrza
gdy wiatr wieje z prędkością V

2. Wzór na energię kinetyczną

Jaki jest wzór na energię kinetyczna? Energię kinetyczną Ek wyrażamy wzorem Ek=
(mV2)/2, gdzie m to masa a V to prędkość.
Ek=m?V**2/2

https://leszekbober.pl/fizyka/praca-moc-energia/ener
gia-kinetyczna/#:~:text=Jaki%20jest%20wz%C3%B3r%20na
%20energi%C4%99%20kinetyczna%3F%20Energi%C4%99%20kin
etyczn%C4%85,cdot%20V%5E2%7D%20%7B2%7D%20Jednostk%C4
%85%20energii%20kinetycznej%20jest%20d%C5%BCul.

Czyli wszystko potrafi

do góry

W dniu 10.12.2021 o 07:29, A S pisze:
[...]
> No ale zaraz - każde urządzenie napędzane przepływem fluidu można
> zamknąć w teoretycznej ramce
> i powiedziec, że teoretyczna moc max. jest przez tą ramkę ograniczona.
> Nie ruszasz przepływu
> spoza ramki, nie zxakłócasz go i tylko energia przepływu przez ramkę
> może zostać zamieniona
> w użyteczną pracę. Wszelkie profile nośne, Darreusy, Clark-Y to religia
> sprawnościowa, zorientowana
> na moc użyteczną, a może na pracę przy minimalnym przepływie, a może
> koszt utrzymania. Kwestia czego oczekujesz.

Właśnie o to chodzi, że na skutek obrotów wywołanych przepływem wiatru,
dochodzi do zwiększenia obrotów uzyskanych na zasadzie siły nośnej,
która występuje dopiero powyżej pewnej wartości obrotów/siły wiatru.

Zwróć uwagę na budowę Darrieusa typ H czterośmigłowy (Hipar), który
praktycznie jest płetwą/skrzydłem samolotu i nie stawia oporu do wiatru
tak jak Savonius czy to przy pchaniu czy na powrocie. To, że skrzydło
jest w pionie a nie w poziomie nie wyklucza powstawania siły nośnej,
która w tym przypadku potrafi dodać mocy takiemu VAWT, oczywiscie są
pewne ograniczenia i moc nie będzie rosła do nieskończoności. Jest to
swoiste "turbo" w budowie takiego wiatraka. Kluczowym jest jego średnica
i wysokość łopat bo te parametry mają wpływ na ekonomikę.
>
> Być może istnieje VAWT zwycięzca w kategorii "rusz przy jak najmniejszym
> wietrze", może jeszcze w "pracuj cicho".
> Jednak w kategoriach energetycznych nie stawiałbym na VAWT. Choć
> widziałem VAWT z rodzajem komór - klap,
> które rozkładają się w suwie łapania wiatru i składają w suwie jałowym.
> Hałasowało, ale idea jest.
>
> czyli do roboty

To są hybrydy w większości i liczy się tutaj też ekonomia i zastosowanie
takiego wiatraka. Ja wybrałem sobie konstrukcję Canstein Rotor, ponieważ
startuje od najlżejszego wiatru, czyli ok 0,5m/s Przy wietrze 3m/s można
już korzystać z jego mocy chociaż jest niewielka ale do ładowania
akumulatora już wystarczy. Są konstrukcje typu Lenz czy jeszcze inne i
nawet mają większą moc (niby) niż C-rotor. Jest specjalne forum na ten
temat i ludzie robią nadal badania w tunelach aero. Ja też sobie chcę
porobić modele i sprawdzić kilka innych moich teorii bo mam chęć
przebudować swój model, który działa obecnie. Na forum nikt nie
kombinował na przykład, czy zwiększenie ilości śmigieł z 3 do 7 da
jakieś oczekiwane efekty i jak mają być wykonane te śmigła, żeby nie
utracić zdolności wytwarzania przez ten model siły nośnej (dość zawiłe,
żebym o tym pisał ale na forum są filmy z tuneli, badań, wykresy,
obliczenia itp.) kto chce to sobie obczai.

Osobiście chcę wykonać dla siebie konstrukcję lepszą od obecnej,
ponieważ popełniłem kilka błędów budując wersję nr 1. Jednym z błędów
było użycie połowy rury PCV bo miałem najprościej. Teraz już wiem, że
mogłem inaczej i następny model będzie miał profil smigła cięty z elipsy
a nie z okręgu jak obecnie. To wzrost nawet o 20% według testów z forum.
Nim zbudowałem swój wiatrak robiłem testy ale najlepsze testy są wtedy,
kiedy powstaje pierwszy model gotowiec i na nim można dopiero sprawdzić
rzeczywiste osiągi.

Efekt spadku zainteresowania wiatrakami jest wynikiem ekspansji paneli
PV ale właśnie teraz okazuje się, że jeśli zaczynamy się przyzwyczajać
do produkcji energii przydomowej to zimą odczuwamy te braki jeszcze
bardziej. OK, są umowy prosumenckie ale za chwilę może już ich nie być.

Inna sprawa to taka jak moja, gdzie na działce ROD nie mam dostępu do
energetyki a przyzwyczaiłem się już bardzo do oświetlenia, kamer, alarmu
itp.
Zimą to wiadomo, że się nie korzysta z takiej działki i akumulator można
wziąć do domu i zapomnieć aż do lata ale nie wszyscy tak mogą/chcą/robią.

Jest jeszcze sporo do "wynalezienia" w tym sporcie, gdzie dowodem na to,
jest organizowanie zawodów na coraz ciekawsze konstrukcje. Nawet w
głupiej elektronice zmieniło się sporo i z wiatraka można uzyskać nawet
o 50% więcej niż kiedyś, stosując wszelaki MPPT, kaskady itd. które
dawniej nie istniały albo były niedopracowane.
--
LordBluzg(R)
<<<Pasek Grozy TVPi?>>>
PIBAĆ JES

do góry

czwartek, 9 grudnia 2021 o 03:44:31 UTC+1 mant... napisał(a):

> 2. Turbina wiatrowa ma zdolność odzyskiwania energii kinetycznej wiatru tylko w
zakresie aktywności swojego wirnika
> 3. Aktywnośc wirnika turbiny wiatrowej w zakresie pozyskiwania energii kinetycznej
wiatru oblicza się w oparciu o powierzchnię przekroju wirnika, wyeksponowaną na
dzialanie wiatru
> 5. w przypadku turbiny o osi pionowej, energia kinetyczna wiatru jest pozyskiwana
tylko i wyłącznie z powierzchni przekroju pionowego wirnika
> 6. Wirnik turbiny o osi pionowej, jest osiowo symetryczny i jedna strona pozyskuje
energie wiatru, a druga strona jest hamowana przez wiatr

Jak sobie popatrzysz na zdjęcie turbiny Darrieusa np.
https://pl.wikipedia.org/wiki/Turbina_Darrieusa to wirnik całkiem spore pole
powierzchni "obejmuje"
gdyby w środku wysokości użytecznej części słupa (tej z turbiną) założyć śmigło o
długości łopaty 1/2 wys tej Darrieusa to w sumie powierzchnie będą podobne

Przy pionowej odpada konieczność ustawiania śmigła pod wiatr (czyli niepotrzebna
druga oś obrotu wraz z mechanizmem kontrolującym), generator prądu jest na ziemi,
więc łatwiejszy serwis...
Oczywiście kosztem wyższego masztu o niecałą połowę...

> Dlatego pole powierzchni przekroju wirnika o osi pionowej dzielimy na połowę, a
energia jest pozyskiwana przez 1/3 przekroju pionowego ( w zalezności od designu
wirnika)

to tez nie jest prawdą, zobacz sobie Rys. 5.6 strona 30 (wykres momentów napędowych
na 3 łopatach)
https://www.researchgate.net/profile/Adam-Szota/proj
ect/Darrieus-wind-turbine-for-small-home/attachment/
5abcf5814cde260d15d5a999/AS:609523173695488@15223330
57153/download/Adam+Szota+Praca+Magisterska+-+Przydo
mowa+Turbina+Darrieusa.pdf

moment hamujący to bardzo mały ułamek całości...

do góry

On Friday, 10 December 2021 at 13:30:45 UTC+1, a a wrote:
> On Friday, 10 December 2021 at 08:38:54 UTC+1, WS wrote:
> > piątek, 10 grudnia 2021 o 07:29:57 UTC+1 A S napisał(a):
> >
> > > No ale zaraz - każde urządzenie napędzane przepływem fluidu można zamknąć w
teoretycznej ramce
> > > i powiedziec, że teoretyczna moc max. jest przez tą ramkę ograniczona. Nie
ruszasz przepływu
> > > spoza ramki, nie zxakłócasz go i tylko energia przepływu przez ramkę może
zostać zamieniona
> > > w użyteczną pracę. Wszelkie profile nośne, Darreusy, Clark-Y to religia
sprawnościowa, zorientowana
> > > na moc użyteczną, a może na pracę przy minimalnym przepływie, a może koszt
utrzymania.
> > Podany tu przykład z żaglem (bojery, żaglówka) jest w sumie idealny. Pływałeś
kiedyś?
> > Bierzesz ta "ramkę" wyznaczona przez żagiel i uważasz, że im większa, tym
lepiej... a to tak zupełnie nie działa...
> >
> > kursy względem wiatru i ustawienie żagla:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kurs_(%C5%BCeglarstwo)
> > czyli np. płynąc fordewindem (wieje od tyłu) ustawiamy żagiel w bok, prostopadle
do osi łodzi, ma wtedy najwięjkszą powierzchnię prostopadle do osi wiatru, czyli niby
idealnie, a łódka tak sobie płynie, nie przekracza prędkości wiatru...
> > za do w bajdewindzie (czyli tak dość mocno pod wiatr) żagiel jest prawie wzdłóż
osi łodzi, czyli pi razy oko 45 stopni do wiatru, ta "ramka" wiatru z którego możemy
korzystać jest mniejsza, wieje niekorzystnie, bo prawie od przodu, a łódka
zapiernicza ;) Dlaczego? Bo nie wykorzystuje siły pchającej wiatru, tylko z żagla
robi się profil "lotniczy" i powstaje na nim siła nośna, która jest wielokrotnie
większa od tej "pchajacej" wiatru (w tym wypadku raczej hamującej) . Im szybciej
płyniemy, tym ta siła się zwiększa, bo większa jest nasza predkość względem wiatru
pozornego (rzeczywisty + wynikający z pędkości łodzi). Czyli np. wieje 20km/h, my
płyniemy 40, odczuwamy wiatr bedący wypadkową (czyli np. 50km/h) i to on generuje tą
siłe aerodynamiczną...
> deluzje żeglarskie j.w.,
> są dokladnie wyjaśnione na każdym kursie żeglarskim
> i jak kto nadal nie kuma, a nie chc e szukac w internecie,
> to napiszę potem
>
> Ale było pytanie o podstawe programową z fizyki w szkole podstawowej, na podstawie
której uczeń klasy podstawowej obliczy na palcach maksymalną moc turbiny wiatrowej
spotkanej na polu, czy na zdjęciu, czy na video
>
> I tutaj są 2 linki
>
> https://podstawaprogramowa.pl/Szkola-podstawowa-IV-V
III/Fizyka
>
> https://cke.gov.pl/images/_EGZAMIN_OSMOKLASISTY/Pods
tawa_programowa/SP_PP_Fizyka.pdf
>
> ==
> Ruch i siły. Uczeń:
>
> opisuje i wskazuje przykłady względności ruchu;
> wyróżnia pojęcia tor i droga;
> przelicza jednostki czasu (sekunda, minuta, godzina);
> posługuje się pojęciem prędkości do opisu ruchu prostoliniowego; oblicza jej
wartość i przelicza jej jednostki; stosuje do obliczeń związek prędkości z drogą i
czasem, w którym została przebyta;
> nazywa ruchem jednostajnym ruch, w którym droga przebyta w jednostkowych
przedziałach czasu jest stała;
> wyznacza wartość prędkości i drogę z wykresów zależności prędkości i drogi od czasu
dla ruchu prostoliniowego odcinkami jednostajnego oraz rysuje te wykresy na podstawie
podanych informacji;
>
> Czyli uczeń potrafi określić, czy wiatr wieje , z jakiego kierunku i czy jest
silny, czy slaby
>
> ==
>
> stosuje pojęcie siły jako działania skierowanego (wektor); wskazuje wartość,
kierunek i zwrot wektora siły; posługuje się jednostką siły;
> rozpoznaje i nazywa siły, podaje ich przykłady w różnych sytuacjach praktycznych
(siły: ciężkości, nacisku, sprężystości, oporów ruchu);
> wyznacza i rysuje siłę wypadkową dla sił o jednakowych kierunkach; opisuje i rysuje
siły, które się równoważą;
> opisuje wzajemne oddziaływanie ciał posługując się trzecią zasadą dynamiki;
> analizuje zachowanie się ciał na podstawie pierwszej zasady dynamiki;
> posługuje się pojęciem masy jako miary bezwładności ciał; analizuje zachowanie się
ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki i stosuje do obliczeń związek między siłą i
masą a przyspieszeniem;
>
> Czyli uczeń potrafi opisac i zmierzyc porónawczo siłę wiatru, stosując siłomierz i
doczepiony wiatraczek lub żagielek ( stosowany na lotniskach klubowych) i to
doświadczalnie
>
> ==
> doświadczalnie:
>
> ilustruje: I zasadę dynamiki, II zasadę dynamiki, III zasadę dynamiki,
> wyznacza prędkość z pomiaru czasu i drogi z użyciem przyrządów analogowych lub
cyfrowych bądź oprogramowania do pomiarów na obrazach wideo,
> wyznacza wartość siły za pomocą siłomierza albo wagi analogowej lub cyfrowej.
> --
>
> Energia. Uczeń:
>
> posługuje się pojęciem pracy mechanicznej wraz z jej jednostką; stosuje do obliczeń
związek pracy z siłą i drogą, na jakiej została wykonana;
> posługuje się pojęciem mocy wraz z jej jednostką; stosuje do obliczeń związek mocy
z pracą i czasem, w którym została wykonana;
> posługuje się pojęciem energii kinetycznej, potencjalnej grawitacji i potencjalnej
sprężystości; opisuje wykonaną pracę jako zmianę energii;
> wyznacza zmianę energii potencjalnej grawitacji oraz energii kinetycznej;
> wykorzystuje zasadę zachowania energii do opisu zjawisk oraz zasadę zachowania
energii mechanicznej do obliczeń.
>
>
> Czyli wie, że powietrze ma masę i gdy wiatr wieje, potrafi pobliczyć energie
kinetyczną 1m3 powietrza o prędkości V
>
> I wie, że ta energia kinetyc zna powietrza, może się zamienic w energię mechaniczna
wiatraka z określonymi stratami, sprawnością, ale nie 100% vs. 100%
>
> Uczen potrafi odczytać ciężar właściwy powietrza
> dla róznej temperatury, róznej gęstości, róznej wilgotności
>
> np. z tego źródla
>
> http://iletowazy.pl/gazy/ile-wazy-powietrze/
>
>
> Poniżej tabele wag powietrza w zależności od temperatury i wilgotności:
>
> Dla powietrza suchego:
>
> 1m3 powietrza przy temperaturze -50 °C waży 1,548 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze -30 °C waży 1,453 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze -10 °C waży 1,342 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C waży 1,293 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C waży 1,247 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C waży 1,205 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 30 °C waży 1,165 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 50 °C waży 1,093 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 100 °C waży 0,946 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 200 °C waży 0,746 kg
>
> Dla powietrza w zależności od wilgotności
>
> 1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C i wilgotności 0% waży 1,294 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C i wilgotności 50% waży 1,291 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 0 °C i wilgotności 100% waży 1,290 kg
>
> 1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C i wilgotności 0% waży 1,248 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C i wilgotności 50% waży 1,245 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 10 °C i wilgotności 100% waży 1,241 kg
>
> 1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C i wilgotności 0% waży 1,206 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C i wilgotności 50% waży 1,200 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 20 °C i wilgotności 100% waży 1,194 kg
>
> 1m3 powietrza przy temperaturze 22 °C i wilgotności 0% waży 1,197 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 22 °C i wilgotności 50% waży 1,191 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 22 °C i wilgotności 100% waży 1,185 kg
>
> 1m3 powietrza przy temperaturze 24 °C i wilgotności 0% waży 1,189 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 24 °C i wilgotności 50% waży 1,182 kg
> 1m3 powietrza przy temperaturze 24 °C i wilgotności 100% waży 1,175 kg
>
> ==
> Uczeń potrafi obliczyć pole powierzchni przekroju zakreś,loanego przez wirnik
turbiny wiatrowej, pionowej, czy ppoziomej, czy skośnej, czy jakiejkolwiek
>
> Czyli potrafi obliczyć energie kinetyc zną 1m3 powietrza
> gdy wiatr wieje z prędkością V
>
> 2. Wzór na energię kinetyczną
>
> Jaki jest wzór na energię kinetyczna? Energię kinetyczną Ek wyrażamy wzorem Ek=
(mV2)/2, gdzie m to masa a V to prędkość.
> Ek=m?V**2/2
>
> https://leszekbober.pl/fizyka/praca-moc-energia/ener
gia-kinetyczna/#:~:text=Jaki%20jest%20wz%C3%B3r%20na
%20energi%C4%99%20kinetyczna%3F%20Energi%C4%99%20kin
etyczn%C4%85,cdot%20V%5E2%7D%20%7B2%7D%20Jednostk%C4
%85%20energii%20kinetycznej%20jest%20d%C5%BCul.
>
> Czyli wszystko potrafi
Teraz Janek ze szkoły ma zajęcie dodatkowe, gdyz po szkole analizuje, ile energii
produkuje każdy wiatrak w okolicy, w internecie

A robi to bardzo prosto

Przyjmuje, że cięzar 1m3 powietrza to 1kg (może być więceju, mniej, w zależności od
cisnienia i wilgotponości powietrza - patrz tabela powyżej)

I na przykład odczytuje z prognozy pogody, że wiatr będzie wiał z prędkością 10 m/s
czyli 10 x 3600 m/ 3600s = 36 km/godz

Czyli przez wycinek powierzchni o polu przekroju 1m2
przepłynie w ciągu 1 sekundy 10 m3 powietrza, czyli 10 kg
z prędkością 10m/s

Czyli energia wiatru, przepływającego przez szczelinę o powierzchni 1m2
wyniesie (m x V**2)/2
i po podstawieniu
(10kg x 10m/s x 10m/s)/2 = 500kg * m2/s2 = 500 dżuli


a tu przykład z internetu
https://zpe.gov.pl/a/energia-kinetyczna-rozwiazywani
e-zadan/DP9XUg2Bf
--

Przykład 1

Oblicz energię kinetyczną wózka widłowego o masie 300 kg, poruszającego się z
prędkością 5 ms.
Dane:
m = 300 kg,
v=5 ms.
Szukane:
Ekin=?
Rozwiązanie:
Energię kinetyczną obliczamy, korzystając z wcześniej zapisanego wzoru:
Ekin=1/2?m?v2=1/2?300 kg?(5 m/s)2=150?25 kg?m2/s2=3750 J.
Odpowiedź:
Energia kinetyczna wózka wynosi 3750 dżuli.

--

Teraz definicja dżula

Dżul - Wikipedia, wolna encyklopedia
https://pl.wikipedia.org/wiki/Dżul

Dżul (J) - jednostka pracy i energii - w tym ciepła - w układzie SI . Jeden dżul to
praca wykonana przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu punktu przyłożenia siły o
1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły . 1 J = 1 N?m Związek z mocą: 1
J = 1 W?s

1 J = 1 W *s

czyli w naszym przykładzie
500J = 500W *s

i to jest energia wiatru, przepływającego przez szczeline o rozmiarze 1m x 1m

z prędkością 10m/2 czyli 36km/godz

Jaka sprawnośc przetwarzania energii kinetycznej na mechaniczną:

maksymalnie:

https://engineercalcs.com/how-to-calculate-wind-turb
ine-power-output/

Betz Limit in wind power extraction

In 1919, Albert Betz, a German physicist, made a discovery on the efficiency of wind
turbines. They can't convert more than 59.3% of the wind's kinetic energy into
mechanical energy.

Czyli 500W *s x 59,3% = 296,50 W *s

Pomijamy sprawnośc projektu wiatraka i sprawnośc generatora, straty na cieplo, które
ustalimy doświadczalnie, dokonując pomiaru, ile mocy otrzymujemyz generatora (jaki
prąd, jakie napięcie, pod obciązeniem)

I z taka wiedzą Jasio ze szkoły podstawowej może jeździc na każda konferencję
klimaktyczną na swiecie, ONZ, UNFCC
i analizować, obliczac moc wszystkich wiatraków produkowanych przez chinskich Zenków
i sprzedawanych na caly świat

do góry

On Friday, 10 December 2021 at 17:25:07 UTC+1, WS wrote:
> czwartek, 9 grudnia 2021 o 03:44:31 UTC+1 mant... napisał(a):
>
> > 2. Turbina wiatrowa ma zdolność odzyskiwania energii kinetycznej wiatru tylko w
zakresie aktywności swojego wirnika
> > 3. Aktywnośc wirnika turbiny wiatrowej w zakresie pozyskiwania energii
kinetycznej wiatru oblicza się w oparciu o powierzchnię przekroju wirnika,
wyeksponowaną na dzialanie wiatru
> > 5. w przypadku turbiny o osi pionowej, energia kinetyczna wiatru jest pozyskiwana
tylko i wyłącznie z powierzchni przekroju pionowego wirnika
> > 6. Wirnik turbiny o osi pionowej, jest osiowo symetryczny i jedna strona
pozyskuje energie wiatru, a druga strona jest hamowana przez wiatr
> Jak sobie popatrzysz na zdjęcie turbiny Darrieusa np.
https://pl.wikipedia.org/wiki/Turbina_Darrieusa to wirnik całkiem spore pole
powierzchni "obejmuje"
> gdyby w środku wysokości użytecznej części słupa (tej z turbiną) założyć śmigło o
długości łopaty 1/2 wys tej Darrieusa to w sumie powierzchnie będą podobne
>
> Przy pionowej odpada konieczność ustawiania śmigła pod wiatr (czyli niepotrzebna
druga oś obrotu wraz z mechanizmem kontrolującym), generator prądu jest na ziemi,
więc łatwiejszy serwis...
> Oczywiście kosztem wyższego masztu o niecałą połowę...
> > Dlatego pole powierzchni przekroju wirnika o osi pionowej dzielimy na połowę, a
energia jest pozyskiwana przez 1/3 przekroju pionowego ( w zalezności od designu
wirnika)
> to tez nie jest prawdą, zobacz sobie Rys. 5.6 strona 30 (wykres momentów napędowych
na 3 łopatach)
> https://www.researchgate.net/profile/Adam-Szota/proj
ect/Darrieus-wind-turbine-for-small-home/attachment/
5abcf5814cde260d15d5a999/AS:609523173695488@15223330
57153/download/Adam+Szota+Praca+Magisterska+-+Przydo
mowa+Turbina+Darrieusa.pdf
>
> moment hamujący to bardzo mały ułamek całości...
przeczytaj raz jeszcze

https://engineercalcs.com/how-to-calculate-wind-turb
ine-power-output/
Betz Limit in wind power extraction

In 1919, Albert Betz, a German physicist, made a discovery on the efficiency of wind
turbines. They can't convert more than 59.3% of the wind's kinetic energy into
mechanical energy.


Betz limit to upper limit, czyli górna granica tego, jaki procent energii
kinetycznej wiatru może zostać zamieniony w energię mechaniczną, napędzającą wirnik i
generator

A poszczególne projekty wirników należy analizowac indywidualnie i do tego mam tunel
aerodynamiczny i mogę wstawić każdy wiatrak do wysokości kilku metrów i sprawdzac ile
generuje mocy, przy jakiej prędkości wiatru, wilgotności powietrza, cisnieniu
powietrza

I tutaj nalezy wykonać te pomiary, aby nie żyć deluzjami.

do góry

piątek, 10 grudnia 2021 o 17:33:55 UTC+1 mant... napisał(a):
.
> przeczytaj raz jeszcze
ale co? ;)

> Betz limit to upper limit, czyli górna granica tego, jaki procent energii
kinetycznej wiatru może zostać zamieniony w energię mechaniczną, napędzającą wirnik i
generator
ale ja nigdzie nie twierdzę, że dają więcej... choć są prace mówiące, że mogą 6%
wyżej niż ten limit
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596
/753/2/022056/pdf

Ot, inna konstrukcja, mająca jakieś tam wady i zalety, dla amatora prostsza, bo
odpada sterowanie ustawianiem na wiatr . Jest tylko jedna oś obrotu, cały osprzęt na
ziemi...

I jak łatwo wygooglać uzywane tez komercyjnie, o sporych mocach...

do góry