Aftershock

Вход на сайт

Облако тегов

АШ-YouTube

Анемофикация: конец и вновь начало?

Аватар пользователя Анкудиновский

            Заметку в своём блоге начну с показа «кина». Точнее, одного из последних номеров (№287) видеожурнала «Время, вперёд!», пользующегося, кстати говоря, бешеным успехом у пользователей Интернета. Что-что, а нюх Главреда видеожурнала Евгения Супера явно не подводит: похоже, он кожей всего своего организма ощущает, как скучает по позитивным новостям наш неизбалованный хорошими вестями зритель, когда его со всех сторон буквально затравили-отравили всяческой негативной чернухой. Скажу – «Молодец, Евгений! Продолжай в том же духе, и сама История внесёт в свои анналы твоё имя, и отпечатает его там бронзой или чем посущественнее!»

            Высокочтимый читатель может просмотреть видеожурнал «Время, вперёд!» полностью, если у него есть время. А может, начать сразу с 5.34 минуты видеоролика, когда начнётся раздел журнала «Время технологий». Смотрите:

 

 

...а свихнувшийся идальго - против!          

…Смею предположить, что современники Мигеля де Сервантеса Сааведра совершенно иначе воспринимали и понимали его роман «Хитроумный идальго Дон Кихот Ламанчский» . Скажем, эпизод битвы Дон Кихота с «великанами», за которых он принял ветряные мельницы, мы читаем лишь как забавную выдумку автора романа. Хотя подробности и мельчайшие детали, тщательность описания «сражения», наводят совсем на другие размышления. И сдаётся мне, что данный эпизод романа писался Сервантесом буквально «с натуры». А его современники соглашались с автором, видя в эпизоде утончённый юмор.

            В конечном итоге, как мы знаем, историю страны/стран пишут победители. Так и произошло с историей Испании времён Реконкисты. О том, как Европа с католической церковью во главе одержала победу над арабскими завоевателями, написаны горы литературы. И лишь очень добросовестные историки расписывают то, какое влияние на Испанию и Европу в целом оказал тогдашний исламский мир. Пишут, например, такое:

 

            Но главным достижением этой эпохи стало то, что арабы завезли в Испанию (и в Европу в целом, разумеется) новые технологические приёмы с использованием силы ветра - ветряки. Да, энергию ветра использовали в парусных судах издревле. И европейцы, конечно, тоже умели строить такие корабли. Однако древний Восток превосходил в этом Европу на голову. Ветряки нашли широкое применение в Персии ещё почти за 2 000 лет до нашей эры (Междуречье). А ещё раньше ветряки начали применять в Китае.

 

            Да, ветряки, ветровые двигатели, вещь – полезная и нужная. Но всё же это было наследие умного врага, араба-завоевателя, с чем душа гордого испанца мирилась с трудом. Вот и показывает в своём романе Сервантес потрясающую сценку нападения свихнувшегося от чтения рыцарских романов бедствующего идальго на ветряную мельницу. Современники Сервантеса понимали тонкий юмор романа и ценили его, чего не скажешь о нас, сегодняшних читателях мирового бестселлера.

            Наибольшее распространение, как известно, ветряки получили в двух странах Европы – в Испании и Фландрии, -  последняя входила в состав испанской империи. Фламандцы к использованию ветряков отнеслись весьма творчески, и не считали их наследием врага в отличие от испанцев. Скорее даже действовали по принципу: что плохо для испанца, то для фламандца - сам подарок судьбы. Собственно, благодаря этому первая промышленная революция в Европе состоялась именно в Нидерландах.

Соединение ветрового двигателя с водяными мельницами, использующими энергию падающей воды в запрудах, увеличили потенциальные возможности водоветряных устройств на 40% в сравнении с водяным приводом. И это было немедленно востребовано народившимся к тому времени и постоянно набиравшим силу промышленным капитализмом. Историки об этом времени пишут так:

 

            Некоторые биографы Сервантеса предполагают, что своего «Дон Кихота» он начал писать ещё в тюрьме, куда угодил с интендантской службы в ходе подготовки к походу так называемой испанской «Непобедимой Армады» к берегам Англии. Лишь в 1603 году была опубликована первая часть романа, когда уже был виден полный крах имперской Испании в её попытках задавить революцию в Нидерландах. Проигрывала и католическая церковь со своей политикой инквизиторства. Прошлые заслуги папства и его вклад в результаты Реконкисты, как-то резво сошли на «нет» в Нидерландах, когда папские нунции и судьи пытались сожжением на кострах остановить протестантские настроения в Европе в целом. То есть, жизнь Мигеля де Сервантеса Сааведры (1547-1616) как раз пришлась на самую бурную часть развития тех исторических событий, свидетелем которых он невольно стал. Потому-то его герой стал подлинным олицетворением мировой иронии в литературе. Известно же, как стремительно, и с какой скоростью распространялся роман Сервантеса в Европе. Его переводили с испанского на другие языки так быстро, как никакое другое литературное произведение в мире до того и в последующие времена. Спесь Испании, подзуживаемая к тому же католической церковью и её папской властью, в результате становилась посмешищем в Европе. Образ странствующего и свихнувшегося рыцаря, что называется, попал в точку.

            А сценка нападения идальго на ветряную мельницу с тех пор должна бы стать синонимом борьбы выживших из ума ретроградов с чем-либо новым...

Анемофикация в период XVIII-XX веков (кратко)

Любопытные данные из предисловия книги Безруких П.П. "Ветроэнергетика" (М.2010):

 

Но меня больше интересуют ветродвигатели с вертикальной осью вращения. Они, на мой взгляд, заслуживают того, чтобы именоваться "турбинами", имея иногда большое число лопаток. Остальное - следует именовать "ветряками". Вот предлагаю внимательному читателю ознакомиться с любопытным обзором вертикальных конструкций с украинского сайта. Обзор достаточно краткий, но весьма содержательный. Трудно проверить, но в обзоре фиксируется любопытная цифра: на сегодня "вертикалки" занимают 35% во всём объёме количества всех существующих в мире ветровых установок...

Математические страсти-мордасти в анемофикации

            Изобретать в ветровой энергетике очень трудно. Хотя бы потому, что на разработчика сразу же массово сыпятся ссылки на факты того, что:

            а) плотность энергии ветрового потока ничтожно мала в сравнении с плотностью потоков энергии в тепловой, атомной или термоядерной энергетике (читай труды академика Капицы П.Л., «изобретатель»!);

            б) коэффициент использования ветровой энергии не может быть больше некоей теоретической величины в ξ = 0,593, найденной и определённой ещё в 20-е годы прошлого века основоположниками современной аэродинамики (этот коэффициент для любого ветряка в реальности меньше ξ = 0,593 и поэтому овчинка выделки не стоит!).

            По пункту «а)» когда-нибудь стоит серьёзно поспорить с кем-нибудь, сославшись, например, на такое природное явление, как обычная грозовая ячейка. Но давайте сделаем это в другой раз и в другой статье, отдельно.

            А вот с пунктом «б)» надо разбираться потому, что тут кипят давние нешуточные споры математического характера. Величину ξ = 0,593 в 1920 году независимо друг от друга получили Альберт Бец – см. «закон Беца» (иногда фамилию пишут как «Бетц»), - и русский физик, академик Жуковский Николай Егорович .

            В 1926-27 годах профессор ЦАГИ, доктор технических наук, Сабинин Григорий Харлампиевич опубликовал свои расчёты и теорию идеального ветряка. И у него коэффициент использования ветровой энергии получился величиной в ξ = 0,687.

            Но, как это и водится в науках, закон Беца – Жуковского был признан «классическим» со всеми вытекающими отсюда последствиями. А результат, полученный Сабининым Г.Х., объявлен ошибочным. Появилось множество работ, в которых подвергаются сомнению все исходные предпосылки теории Сабинина. Хотя закон Беца – Жуковского тоже имеет свои упрощения и допущения, влияющие на ход дальнейших расчётов. Однако, то, что дозволено Юпитеру (классикам!), не дозволяется остальным, - таковы правила научной игры.

            Вот, к примеру, совместная статья профессора, доктора физико-математических наук, Окулова Валерия Леонидовича и профессора Гайса А.М. ван Куика в международном научном журнале «Альтернативная энергетика и экология» № 9 (77) 2009.

            Авторы пишут:

…Объяснить существование этого предела можно тем, что полностью остановить поток для 100%-го использования энергии ветра невозможно, так как некуда будет девать вновь поступающие объемы воздуха. Поток может быть только заторможен, причем максимально возможная степень этого торможения ξ = 0,593 строго следует из теории нагруженного диска. Данная теория, несмотря на ее сугубую абстрактность, является базовой в аэродинамике ветроустановок. Значение этого предела, так как он никак не связан с типом отборника энергии, иногда даже называют «циклом Карно ветроэнергетики"

И тут же сетуют:

…Статья же Жуковского была издана в трудах его научного института – литографическим способом, имеющим более ограниченную возможность распространения. Это была последняя статья в жизни ученого. Последовавшие болезни и смерть не оставили возможности 73-летнему ученому продолжить работы по данной теме. Поэтому его работа осталась незамеченной мировым научным сообществом. Более того, даже внимание соотечественников в 1927 г. было отвлечено ошибочной теорией идеального пропеллера Г.Х. Сабинина, которая незаслуженно находит сторонников и сегодня и отмечается в некоторых учебниках и учебных пособиях, и даже в полном собрании сочинений Жуковского есть ремарка по поводу уточнения этого предела инженером Сабининым (подчёркнуто мною - Анкудиновский).

Но вот в журнале "Учёные записки ЦАГИ" (том XLIV, 2013, №1) опубликована статья старшего научного сотрудника ЦАГИ, кандидата физико-математических наук Молчанова Виктора Фёдоровича "ВОЗМОЖНОСТЬ ПРЕВЫШЕНИЯ МАКСИМУМА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ БЕТЦА — ЖУКОВСКОГО" , в которой автор утверждает:

Максимум эффективности ветродвигателя Бетца — Жуковского ξ = 0,593 получен путем сведения проблемы к обтеканию активного диска с постоянным перепадом давления на нем. Показано, что это частный результат и применение переменного перепада давления способно увеличить ξ не менее, чем на 20%.

Но тогда получается: ξ = 0,593 + (0,593 × 0,2) = 0,712, что больше величины ξ = 0,687, по теории Сабинина Г.Х.! Не думаю, что Молчанов В.Ф. просто вступился за Сабинина Г.Х. из чувств корпоративной солидарности, - тот когда-то тоже был сотрудником ЦАГИ. Тем более, Молчанов В.Ф. всё же признаёт ошибочность расчётов Сабинина Г.Х., о чём упоминает в выводах статьи. Впрочем, это не так важно. Гораздо интереснее мысль о том, что "...применение переменного перепада давления способно увеличить ξ".

Вот видеоролик работы пропеллерного устройства в вязкой среде:

При замедлении кадров видео можно отчётливо наблюдать характерные винтовые линии, сформированные сходящими с концов лопастей неких трёхмерных образований, явно обладающих массой и энергией. Как правило, их относят к так называемым «концевым потерям». То есть, в процессе обтекания (циркуляции) вязкой среды вокруг профиля крыла/винта/пропеллера/лопасти ветряка или лопатки турбины возникают вторичные трёхмерные образования – вихревые образования, в том числе, - которые и составляют «потери» рабочего тела (потока воздуха, пара, жидкости). Считается, что часть энергии, расходуемая на вращательное движение, скажем, винта/пропеллера/лопаточного венца турбины, попросту теряется в пространстве, не совершая полезной работы. Выражаясь проще, концевые потери являются расплатой за попытку трансформации плоско-параллельного течения рабочего тела (потока воздуха, пара, жидкости) во вращательное движение лопаточного аппарата, винта, пропеллера. Избавиться от таких потерь нет никакой возможности, остаётся только совершенствовать профиль, вокруг которого идёт процесс циркуляции потока. Потому-то и задействован математический анализ во всей своей мощи и глубине расчётов с целью неуклонного снижения расходов рабочего тела на концевые потери.

Результатом работы становятся столь изящные формы профилей с поверхностями двоякой кривизны, под реализацию и исполнение которых создаётся целый класс машиностроительного оборудования, готового справиться с подобной «сверхматематизированной» задачей исполнительского мастерства, с доведением до подлинного искусства современной промышленности. Поэтому, вероятно, лично меня удивляет та настойчивость, с которой требуют относить к «высшему пилотажу» лишь «высокие технологии» в сфере компьютерных изысканий, а вот совершенство геометрических форм с получением высочайшего аэродинамического или газодинамического качества к «высоким технологиям» не относят, говорят о них с некоторым пренебрежением, высокомерно и через губу. Не от большого ума, заметим.

Например, я предлагаю просто глянуть в Интернете на тему лопаток  паровых турбин и компрессоров. Существует целый «Атлас профилей лопаток турбин», к примеру, для студентов: , с помощью которого сегодня проектируются ступени паровых турбин большой энергетической мощности. Данный «Атлас» создавался на протяжении многих десятилетий кропотливым трудом учёных и специалистов. Работы продолжаются и по сей день, и вносятся изменения по мере получения новых результатов в ходе исследовательских продувок. Я тоже когда-то в студенческие годы принимал участие в экспериментальных продувках турбинных решёток. Вот поэтому о скрупулёзности и кропотливости таких исследований знаю не понаслышке.

Да и просто посмотрите внимательно на множество фотографий в Интернете крыльев и лопастей существующих ветряков. Это уже не сравнить с ветряками времён известного испанского идальго. Формы и поверхности двоякой кривизны, материалы и конструкции лопастей столь совершенны, что предложить тут что-то новенькое, изобрести что-нибудь выдающееся, - занятие из разряда настолько же забавных и смешных курьёзов, как и само историческое нападение свихнувшегося идальго с копьём наперевес на ветряную мельницу.

   Тем не менее, при достигнутом совершенстве форм и конструкций ветряков, концевые потери не исчезли. Они остаются самым серьёзным недостатком, влияющим на эффективность использования энергии ветра.

 

Если недостаток обратить в достоинство

История науки и техники знает множество примеров того, как, не сумев избавиться от какого-либо существенного недостатка технологического процесса или реально работающей конструкции, пытались «зайти с другой стороны», а именно: недостаток процесса или конструкции, как неразрешимый узел имеющихся противоречий, стремились превратить в «главное действующее лицо». То есть, недостаток процесса или конструкции обращался в преимущество, в достоинство нового процесса или новой конструкции. Иногда это приводило прямо-таки к прорывному решению, к прорывному прогрессу в технике.

Так и в нашем случае: если нет принципиальной возможности избавиться от концевых потерь, - то есть, исключить возникновение «вторичных трёхмерных образований (вихрей, в том числе)» в межлопаточном или межлопастном пространстве, - то стоит, вероятно, поступить ровно наоборот, и превратить вихревые образования в главное рабочее тело. А на самом деле: почему бы не сделать так, чтобы ветровой поток постоянно инициировал бы вихреобразование в ложбине каждой лопасти?! Профиль лопастей должен быть соответствующим, «удобным» для возникновения «вторичных трёхмерных образований». Думаю, дальнейшими исследованиями будут определены наиболее оптимальные поперечные сечения лопасти, их геометрические формы и размеры, только с одной целью: в ложбине каждой лопасти должен возникать вихревой шнур и устойчиво развиваться и существовать.

У вышеупомянутого старшего сотрудника ЦАГИ, кандидата физико-математических наук, Молчанова В.Ф. имеется статья от 2011 года, в которой он пишет:

…Индукция этих вихрей определяет скорости движения частиц среды, которые удовлетворяют законам сохранения массы импульса и, условно, закону сохранения энергии. Энергия вихря бесконечна, но вихри можно заменить круговыми цилиндрами радиуса ε. Путем очевидных оценок можно установить, что если ε существенно меньше характерного расстояния между вихрями, циркуляция вокруг каждого цилиндра равна циркуляции вокруг соответствующего вихря, а плотность материала, из которого изготовлены цилиндры, равна плотности среды, то движение центров таких цилиндров будет близким к движению вихрей, а энергия конечна.…

То  есть, в среде вязкого газа динамику перемещения любого вихря можно смоделировать, заменяя его вполне материальным объектом – круговым цилиндром. Такой объект обладает массой и, соответственно, энергией, поскольку эта масса имеет скорость собственного вращательного движения. Мало того, вихри обладают способностью перераспределения полной энергии в своём развитии, что приводит к изменению термодинамических параметров вязкого газа (температуры, давления) на некотором радиусе от оси вращения. В конечном итоге, в процессе развития вихря происходит уплотнение среды вязкого газа.

Вот картинка лопастного/лопаточного аппарата турбины ортогонального типа гиперболоидной формы, в ложбине каждой лопасти которой показана модель вихревого шнура в виде некоей витой пружины:

Число лопастей может быть различным, по принципу: чем больше лопастей, тем больше величина суммарной массы воздуха, втянутого в вихревое движение в ложбинах каждой из лопастей. Тогда речь может идти о присоединённой массе ветрового потока. Вертикальные турбины, как известно , обладают той особенностью, что для каждой конструктивной конфигурации существует своя стабильная частота вращения, которая не зависит от изменений скорости ветрового потока: турбина довольно-таки резво набирает определённую частоту вращения из состояния покоя, и далее роста частоты вращения не происходит, какой бы силы и с какой бы скоростью не дул ветер при этом. Но при этом наблюдается необычное явление: турбина работает со стабильной частотой вращения, а крутящий момент на валу меняется в зависимости от изменений силы/скорости ветрового потока. Объясняется просто – с изменением силы/скорости ветра меняется и суммарная величина присоединённой массы в ложбинах лопастей.

Кроме того, процессы вихреобразования в ложбинах лопастей носят волновой характер. Например, в момент прямого взаимодействия ветрового потока с профилем каждой лопасти имеет место так называемой «накачки» зародившихся вихрей. Далее вихрь проходит стадию «развития». Стадия довольно таки инерционная, поэтому процесс «развития» продолжается и в «тени» ветрового потока. И, поскольку лопасть представляет собой некую пространственную прямую, скрещивающуюся – но не пересекающуюся, - с осевой линией вращения, то в обоих концах каждой лопасти на вихревые жгуты действует центробежная сила, что вынуждает к выбросу, «выхлопу» части массы вихревого образования. Таким образом, если на все процессы глянуть в целом, при полном вращении конструкции, то цепочка стадий – «накачка» + «развитие» + «выхлоп», - носит ярко выраженный волновой характер.

Отсюда – вполне объяснимое желание разработчика и его попытки «поиграться» с конфигурациями конструкций ветровых турбин. Вариантов много. Вот один из вариантов, составленный из двух усечённых гиперболоидов, строго симметричных друг другу:

Поскольку подобная конфигурация внешне походит на зубчатое колесо шевронного типа, то назовём его «конфигурацией шевронного вида». "Выхлоп" струи вихревого шнура каждой лопасти происходит с некоторой силой F. Если разложить её по правилам треугольника скоростей, то легко обнаруживается тангенциальная составляющая Ft, касательная к очерковой окружности концов лопастей. Выходит, на каждую лопасть при этом будет оказывать влияние сила реактивной отдачи Fреактивная нисходящей струи «выхлопа». Таким образом, на всю конструкцию будет действовать суммарный крутящий момент ƩFреактивная, умноженный на радиус окружности действия сил реактивной отдачи. То есть, каждая лопасть будет постоянно продолжать работать, находясь при этом даже в «тени» ветрового потока.

Есть и другие, не менее интересные, варианты конфигурации ветровой турбины гиперболоидного типа. Но рассмотрением преимуществ той или иной конструкции в сравнениях с остальными, займёмся в другое время и в другом месте.

А пока вернусь к утверждению Молчанова В.Ф.: "...применение переменного перепада давления способно увеличить ξ". И сразу же хочется ответить: «Да, такое вполне возможно, если без оглядок пуститься на технические ухищрения». Давними исследованиями европейских учёных установлено, что параметры воздуха, отработавшего в ометаемой площади заурядного ветряка, меняются. Скажем, температура воздуха может уменьшиться на 2…4°С, что вызывает слабое уменьшение давления в отработавшем потоке в сравнении с окружающим ветряк воздухом. Но в случае использования вихревых процессов в ложбинах лопастей ветровой турбины, следует ожидать более глубокого срабатывания внутренней энергии рабочего тела, поскольку в вихревых шнурах происходит перераспределение полной энергии в адиабатных потоках вязкого газа. Этим и отличаются вихревые образования от прочих вторичных трёхмерных образований, которые возникают в процессах циркуляции вокруг профиля лопасти/лопатки/крыла. То есть, отработавший в ложбинах лопастей ветровой турбины воздух ветрового потока, на «выхлопе», может иметь более низкую температуру, нежели в случае обычного крыльчатого ветряка. Уменьшение температуры ведёт, как правило, к падению давления в уходящем воздухе за турбиной. Соответственно, следует ожидать увеличение коэффициента использования энергии ветра ξ. Так что, основная идея работ Молчанова В.Ф. может быть подтверждена практикой. Конечно, нужны эксперименты и исследования.

Я исходил всегда, и исхожу сейчас из того убеждения, что в современных ветродвигателях всё самым тщательным образом вылизано и доведено до полного совершенства. Что-то добавить, изменить, переделать там, считаю делом безнадёжным и неперспективным. Но исторические процессы развития техники, как и всего остального в мире людей, на самом деле, идут по некоей конусной расширяющейся спирали. Когда-то посчитали, что «вертикалки» из всего семейства ветряков отжили своё. Развитие пошло по пути совершенствования крыльчатых ветряков с горизонтальным расположения ротора винта. Именно под них разрабатывались теории идеального ветряка, просчитывался раз за разом коэффициент использования ветровой энергии ξ. Остановились на показателе Беца-Жуковского величиной ξ = 0,593, признали его «классикой». Но споры-то продолжаются, на что я пытаюсь обратить внимание читающей публики. А раз идут споры, то истина где-то совсем рядом. Если нет возможности совершенствовать совершенное, то почему бы не обратить взоры на брошенные когда-то «вертикалки»? – их-то всяко можно совершенствовать и совершенствовать без конца, пускаясь на всевозможные технические ухищрения…

На распутье

А в итоге - я оказываюсь на распутье. За моими плечами более двадцати лет работы в Большой Энергетике. Как получается продукт высочайшего потребительского качества – Электроэнергия, - готов сам объяснить любому до деталей, до мелочей, до тонкостей, о которых рядовой обыватель даже и не подозревает. С другой стороны – что-то такое наследственное бродит в душе (поминаю об этом в Комментарии автора) и не даёт покоя.

Между прочим, я на стороне тех, кого про себя именую «инквизиторами АШ», горячих противников «зелёнобесия», накатывающегося на Россию с Запада. Но иногда «инквизиторы» становятся подобием некоего свихнувшегося испанского идальго – так рьяно выступают вообще против всякой «зелени», против ВИЭ, забывая при этом, что идальго восседал на кляче под именем Росинант, и доспехи с оружием у него были ржавыми, и в качестве шлема использовался прибор заурядного деревенского цирюльника, и тп. Чем они лучше рыцаря из Ламанчи? – спрашивается. Да, умеют некоторые щедро сыпать цифирью с оглядкой на Запад. Но и – только.

На одном из технических форумов я писал:

…Знаю по собственному опыту, что очень трудно убедить кого-либо цифровыми выкладками. Кульбиты с цифрами сегодня дёшево стоят. Поэтому предлагаю задуматься на тему неуязвимости нашего населения малых городов, посёлков, деревень. УЯЗВИМОСТЬ! – вот беда нашего времени. Мы настолько привыкли к благам цивилизации, что стали абсолютно беспечными. Более того, мы становимся заложниками собственных достижений научно-технического характера. Случился обширный лесной пожар (лето 2010 года), и целые деревни оказались отрезаны от цивилизационных преимуществ. Люди в этой ситуации оказались абсолютно беспомощными – без воды и без электроэнергии. Наши воздушные линии передач электроэнергии разрушаются легко и просто в случаях природных и техногенных катастроф. И не только в России. Это имеет место быть по всему миру.

…А бомбардировки Югославии вояками НАТО тоже ещё не забыли?! Так вот, чтобы вывести из строя энергосистему достаточно мощного ЕВРОПЕЙСКОГО государства, оказалось, вполне достаточно сбрасывание нескольких десятков авиационных бомб с начинкой в виде графитового порошка на места сгущения высоковольтных ЛЭП. В электроэнергетике знают о таком крайне опасном и грозном явлении, которое именуется «развалом энергосистемы». Используя это явление в свою пользу, можно в считанные часы поставить любое - самое мощное в военном и экономическом отношении, - государство на колени…

Правда, у меня несколько иные аргументы против «зелёной энергетики» и чересчур ретивого западного "зелёнобесия". Просто понимаю, что всевозможные ветряки, солнечные панельки, миниГЭС с миниТЭС, по определению не могут выдавать электроэнергию такого же высочайшего качества, какое получается на мощных ТЭС, ГЭС, АЭС с мощными турбинными агрегатами. И когда я вижу цифры демонстрации присутствия ВИЭ в энергосистемах целых государств, то невольно возникает вопрос об узаконенном воровстве: как можно смешивать несмешиваемое, впихивать невпихуемое?! Выходит, смешивать электроэнергию низкого качества всяких ВИЭ с электроэнергией высочайшего качества ТЭС, ГЭС, АЭС - подобно тому, как в высококачественный бензин добавляют фракции прямой перегонки нефти или газового конденсата весьма сомнительного качества для сжигания в цилиндрах автомобильного двигателя и продают при этом «бодяжную» смесь по цене высококачественного бензина?! Я слегка знаком с «бодяжничеством» топлива на нефтебазах – приходилось иметь дело. И прямо скажу: это – воровство в полном смысле слова.

В одном «бородатом» еврейском анекдоте говорится про то, что из любой ситуации имеется два выхода. Так и в наших рассуждениях: а почему бы не поставить вопрос об официальном признании так называемой «электроэнергии низкого качества» или «электроэнергии низкого передела»? Есть же понятия в электроэнергетике такие, как «высоковольтная – низковольтная», «сильноточная – слаботочная» и т.п. И ничто не мешает ввести понятие «эл/энергия низкого качества». Разработать под это понятие все виды технических регламентов, разрешить создавать целые локальные электросети под такую электроэнергию. Тогда ветряки, ветродвигатели, ветровые турбины могут получить вторую, нормальную, жизнь в России. А работ с использованием эл/энергии низкого качества полным-полно. Например, как минимум, две трети сети автомобильных дорог в России нуждается в круглосуточном освещении трасс на протяжении 5…7 месяцев в году (на Севере – так вообще в круглогодичном режиме). Только тогда, по-видимому, удастся снизить аварийность на дорогах с резким уменьшением смертельных исходов, серьёзных травм, да и простого «жестяного» ДТП. И что? – прикажете на подобное освещение тратить электроэнергию высочайшего качества с миллионно-тонными расходами углеводородов или делящихся материалов?! Что мешает на трассе в 1 км поставить 30 столбов с водружением на их вершины ветровых турбинок мощностью в 0,2…0,5 Квт? Полученные 6…15 Квт расходовать именно на освещение этого километрового участка дороги. Пусть всегда будет светло на наших дорогах, а ветра в России полно. Только в моём районе проживания за сто лет наблюдения отмечается, что 240 дней в году у нас дуют ветры со средней скоростью 4,2 метра/сек. А если создать ветротурбинку, которая фактически будет работать от простого чиха? – скажем, при скорости ветра от 1,4 метра/сек? Я не вижу препятствий для реализации поставленной задачи.

Попутно готов предложить свои прежние наработки по теме промышленного хранения электроэнергии. В любых объёмах. На любые сроки хранения. В тизере вверху данной статьи я не случайно упоминаю книжечку изобретателя Уфимцева Анатолия Григорьевича в 28 страниц - «Проблема анемофикации». Хороший изобретатель, как правило, пытается решать проблему в комплексе. Как Уфимцев А.Г.: создал ветродвигатель с «довеском» в виде инерционного накопителя энергии. И эта штуковина довольно-таки долго работала. Даже после ранней смерти своего создателя в 1936 году. Надо бы завидовать и подражать такому подвижничеству…

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Я не застал своего деда по отцу в живых. Кратко упоминал здесь, на АШ, о нём:

Но под Сталинградом был и мой дед по отцу. Он служил механиком на пароходе. В Сталинград речными пароходами доставляли технику, снаряды, мины и патроны. И под непрерывными бомбёжками выгружали на берег доставленный груз и сразу, тут же забирали раненных. В один из таких походов, дед при погрузочно-разгрузочных операциях надорвался (было ему далеко за 50 лет). Умер буквально за ночь, когда пароход двинулся из Сталинграда вверх по Волге. Остановиться пароход не имел права. Поэтому деда (Умяр - по имени) похоронили по-флотски: завернули тело в кусок брезента, привязали к ногам ненужную железку и спустили тело в воду реки. Мы даже не знаем, в каком месте Волги (Аг-Иделя) покоятся косточки деда...

А моя бабушка (Хадича - по имени) рассказывала о деде Умяре следующее:

Был механиком-самоучкой с начальным образованием. Работая в Волжском пароходстве до революции, дошёл до должности механика пароходов. Много раз ходил в каботажное плавание по Балтике. Бывал, в том числе, в Голландии. И чем-то поразили его водоветряные мельницы, коих там было бесчисленное множество.

Женился на Хадиче, а там и революции 1917 года подоспели (мой отец, кстати, родился в 1917 году). Жили в Ярославле - когда-то за счёт щедрого авторского вознаграждения за какое-то изобретение, дед сумел купить добротный дом на одной из центральных улиц Ярославля.

В годы НЭПа дед тряхнул мошной и скупил земельные наделы вдоль небольшой речки в своей родной деревне. Построил запруду и поставил водяную мельницу. Но решил сделать всё по-голландски - начал строить и ветряную мельницу в дополнение к водяной. То есть, хотел получить именно водоветряную мельницу. В ходе строительства, как рассказывала бабушка, обнищал до предела. Даже на еду в семье денег не было. Тесть Умяра (получается - мой прадед по бабушке) забрал Хадичу с детьми, обозвав при этом прилюдно деда умалишённым.

Бабушка не знала что и как, но свою задумку дед Умяр довёл до конца, - достроил таки водоветряную мельницу. И затем в течение буквально одного года стремительно разбогател, вернул свою семью. Разбогател настолько, что все кулаки в уезде ходили у него в должниках. Дед даже смог выписать из-за границы (!!!) и поставить у себя паровую молотилку.

А в 1927-28 годах пошли разговоры о предстоящей коллективизации. Дед смекнул куда клонится политика государства. И когда в деревне начался процесс коллективизации, дед Умяр первым вступил в колхоз со всем своим имуществом. Но долго не мог смириться с тем, как безалаберно обходились с его имуществом (с мельницей, в том числе) новые "хозяева жизни". Мне вот в школе очень нравился "крепкий середняк" Островнов Яков Лукич - когда "проходили" в 10-м классе "Поднятую целину" Шолохова М.А. Обратил внимание на то, как тепло описывал его автор романа. Чем-то напоминал по характеру и повадкам моего деда. В 10-м классе школы я даже позволил себе поспорить с преподавателем литературы, защищая Якова Лукича: ведь он, как и мой дед, двигал на село новые технологии.

В конце-концов, дед собрал семью и вернулся в Ярославль. Там опять начал работать механиком пароходов...

***

Так что, интерес к ветрякам, ветродвигателям, ветровым турбинам, у меня, можно сказать, - наследственный. Вот и изобретаю как умею.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя И-23
И-23(5 лет 1 неделя)(13:09:44 / 29-06-2018)

Проблема систематической погрешности туземных… служителей культа «швабоды шлова» перезрела уже давно.

Необходимо блокировать не только канал воздействия (то есть потребления производимой «информации»), но и обрезать ресурсный поток, обеспечивающий оное.

В идеале — с *научным* доказательством систематической погрешности (чего, впрочем, ни исполнители, ни тем более заказчики не признают) и направлением всех причастных отрабатывать причинённый ущерб. До седьмого колена.

Аватар пользователя Анкудиновский

Любопытно. Спасибо!

Аватар пользователя SergeiN
SergeiN(2 года 10 месяцев)(14:03:31 / 29-06-2018)

Спасибо, интересно.

Аватар пользователя Анкудиновский

И Вам спасибо за проявленный интерес.

Аватар пользователя nord_1
nord_1(8 лет 2 месяца)(17:38:50 / 29-06-2018)

Спасибо.

Позволю пару слов. "Однако древний Восток превосходил в этом Европу на голову. Ветряки нашли широкое применение в Персии ещё почти за 2 000 лет до нашей эры (Междуречье). А ещё раньше ветряки начали применять в Китае."

Нет ни одного ДОКУМЕНТА, я не говорю уже о рисунках, подтверждающих эти строки.

Если Европа может это прямо  доказать картинами художников, отчётами на строительства (те же подрядчики феодалов или члены орденов), чертежами, то ни арабы, ни китайцы этого сделать не могут. И это при том, что они находились на низшей технологической стадии развития до 19 века. То есть им сам бог велел довести мельницу до совершенства. 

Кстати, конструкция на китайском рисунке НЕ РАБОТОСПОСОБНА. Ну так у них и четырёх палубные корабли  без руля окияны бороздили 2-3 тыщи лет назад. На рисунках, разумеется.

"Надо бы завидовать и подражать такому подвижничеству…"

Целиком согласен.

Аватар пользователя Анкудиновский

Спасибо и Вам.

Мы все пользуемся имеющимися в литературе и в Интернете данными. Ни я первый, ни я крайний. Так заведено. Мне вот тоже кажется, что и на территории современной России были княжества/ханства/панства, которые владели ветровыми технологиями. Не верится что-то, что ветряки пришли к нам из диких Европ...

И ещё один любопытный факт: первым в мире в небо на крыльях поднялся араб испанского происхождения. Имя его, кажется, - Фирнас. И это зафиксировано в подлинных документах арабской Испании. И было Фирнасу, как и мне сейчас - страшно сказать, - 67 лет...

Аватар пользователя nord_1
nord_1(8 лет 2 месяца)(18:12:26 / 29-06-2018)

"И было Фирнасу, как и мне сейчас - страшно сказать, - 67 лет..."

И это при средней продолжительности жизни, где то лет 32-35.... Бывает, конечно, но верится с трудом. Я про возраст, не про полёт

 Был у меня разговор с китайским историком, так он утверждал, что лично читал документ о военоначальнике какой то династии (не помню), что тот, соорудив коробчатый змей, заставил солдатика (сам то хрен решился ) через что то там водное или глубокое перелететь. Кстати, до сих пор жду копию этого документа.

Я задал простой вопрос - А почему сейчас никто на сей подвиг в Китае не решится? Ну, разговор и закончился....

Аватар пользователя Анкудиновский

И это при средней продолжительности жизни, где то лет 32-35.... Бывает, конечно, но верится с трудом. Я про возраст, не про полёт

Да, верится с трудом. Но что есть - то есть. Историю переписывают. Мы с Вами видели подобное в период Брежнева-Горбачева-Ельцына-Путина. Остаётся развести руками...

Аватар пользователя nord_1
nord_1(8 лет 2 месяца)(19:30:24 / 29-06-2018)

"Да, верится с трудом. Но что есть - то есть. Историю переписывают."

Очень давно, препод сопромата предложил нам посчитать задачку на излом наших плечевых суставов, если руки вставлены в крылья с определённой подъёмной силой на вес человека в 70 кило.

После этого ЛЮБЫЕ документы об икарах древности потеряли для нас интерес. А историю да, переписывают все кому не лень, только теперь враньё выявить проще. Посему и уничтожают образование....

Аватар пользователя Анкудиновский

Лень, конечно, но я постараюсь ещё раз посмотреть описание полёта Фирнаса. Там ведь речь шла о прообразе современного параплана, без нагрузки на руки.

Аватар пользователя nord_1
nord_1(8 лет 2 месяца)(21:21:24 / 29-06-2018)

"Лень, конечно, но я постараюсь ещё раз посмотреть описание полёта Фирнаса."

Не стоит.

Я немного занимался полётами, поэтому позволю вас поправить. параплан возник из парашюта, точнее из двух. А вы наверно, имели в виду дельтаплан, то есть КРЫЛО. Но полёт на дельтаплане, это 50-е годы 20 века., хотя до этого была разные попытки со змеями и планерами. Последние разных моделей (балансирные планера) делал (если склероз не врёт) немец Лилиенталь где то в 1890 годах. Он, кстати, и разбился на какой то десятой модели. Наверно были и другие, но РАНЬШЕ половины 19 века не было точно. 

Аватар пользователя ОртоДокс
ОртоДокс(1 год 10 месяцев)(19:13:32 / 15-02-2019)

Студенты чего-то там посчитали и мы должны принять это за абсолютную истину. 

А теперь посмотрите соревнования по лёгкой атлетике, упражнения на кольцах и выбросьте свои расчёты. 

Аватар пользователя Михал Михалыч

На кайтах метров на 40 прыгают в длину, по высоте не скажу. Почему бы и нет?

Аватар пользователя nord_1
nord_1(8 лет 2 месяца)(15:04:06 / 01-07-2018)

"На кайтах метров на 40 прыгают в длину, по высоте не скажу. Почему бы и нет?"

Вы стоите на плечах гигантов прошлых веков, поэтому не стоит с высоты своих знаний задавать вопрос - Почему бы и нет?

Нет, хотя бы потому, что человечество беспрерывно воевало и хотело банально жрать. А кайт - это развлечение современного, технически образованного человека. Сёрфингу, как королевскому виду спорта,  приписывают тыщи лет, но, на мой взгляд, это рекламная байка. Нет ни одного северного народа, у которого катание с гор на лыжах входило бы в обязанность вождей и королей и было условием царствования. Понимаете, царствующим особам другие навыки нужны, мамонта там завалить, врага располовинить.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(7 лет 6 месяцев)(13:12:07 / 27-09-2019)

И это при средней продолжительности жизни, где то лет 32-35

Если учесть детскую смертность 40% в первые 2 года и еще 20% до 15 лет (итого- 60%) - то трудности рассосутся, или помер ребенком, или сильно после 60-ти.

Аватар пользователя Анкудиновский

... то трудности рассосутся, или помер ребенком, или сильно после 60-ти.

Испанский араб Аббас ибн Фирнас прожил 67 лет (810-877 годы). Испанский писатель Мигель Сервантес де Сааведра прожил 69 лет (1547-1616 годы).

Не верится, что всего за 600 лет продолжительность жизни может так радикально измениться...

Аватар пользователя tiriet
tiriet(7 лет 6 месяцев)(06:43:46 / 30-09-2019)

ну да, Фирнас прожил 67 лет. а сколько его братьев и сестер умерли в младенчестве- мы не знаем. Я когда интересовался этим вопросом- смотрел анализ церковых книг (анализ!, не сами книги) средней полосы России (условно- Вятка), авторы этого анализа как раз и приводили цифры- 60% родившихся умирали в возрасте до 15 лет, 40%- до 2х. остальные- в основном за 60. средняя у мужчин в течение века колебалась в районе 30 лет, минимальная была 27.5. у женщин чуть выше (года на 2, емнип).

Аватар пользователя 666
666(6 лет 7 месяцев)(14:23:17 / 29-06-2018)

Всю эту зеленую энергетику надо выносить в более эффективные места. Если же ветряки разместить высоко над землей, то там скорость ветра на порядок выше и ветра устойчивее.

Аватар пользователя Анкудиновский

Можно и так. Согласен. Но, КМК, интереснее двигаться в направлении снижения порога страгивания с минимальными значениями скорости ветра. Тут можно копать и копать...

Аватар пользователя KaCMaHaBT
KaCMaHaBT(7 лет 5 месяцев)(15:16:57 / 29-06-2018)

Никогда-никогда не было никаких "водо-ветряных" мельниц. Или ветряная или водяная. То, что автор принимает за дополнительный привод является лопаточным водяным насосом для осушения

Аватар пользователя Анкудиновский

Спасибо! Очень качественный и полезный рисунок - собираю такие. Если не возражаете.

В остальном - спорить не буду, тем более, мы слегка с Вами уже дискутировали. Да, вполне допускаю, что ветряная и водяная мельницы не были единым целым. Но я специально, из-за некоторого недоверия к её техническим познаниям, переспрашивал бабушку. Говорила - нет, нет, деду и зимой отдыхать не приходилось. Зимой мельница, при необходимости конечно, - работала...

Аватар пользователя KaCMaHaBT
KaCMaHaBT(7 лет 5 месяцев)(16:13:01 / 29-06-2018)

Ну, это википедия английская.

Аватар пользователя KaCMaHaBT
KaCMaHaBT(7 лет 5 месяцев)(16:17:19 / 29-06-2018)

Что-же касается практической реализации всей этой энергетики...

В Штатах есть контора, основанная в 1888 году. Она до сих пор работает и выпускает те самые американские мельницы с ветроприводом. Называет Aermotor. Цена вполне приемлемая даже в России, хотя можно здесь производить дешевле:
https://aermotorwindmill.com/

Аватар пользователя Анкудиновский

... в России, хотя можно здесь производить дешевле

Так и я подталкиваю к мысли об импортозамещении. Мне очень не нравится то, с какой настойчивостью Чубайс и иже с ним настаивают на производстве ветряков с размещением заказов для России в Европах, у европейских производителей.

Аватар пользователя KaCMaHaBT
KaCMaHaBT(7 лет 5 месяцев)(16:31:22 / 29-06-2018)

Не тех ветряков, а зелёнобесных.

Аватар пользователя Анкудиновский

yes

Аватар пользователя groks
groks(4 года 8 месяцев)(15:49:05 / 29-06-2018)

Интересно. Вполне возможно, что с помощью неких ухищрений можно поднять КПД ветряка Но будет ли это оправдано экономически? У нас стабильные ветра, достаточные для выработки энергии в таких местах, что там проблемы в основном будут с сохранением этих ветряков в живых. http://www.angar21.ru/map-veter

Вихри безусловно интересны. Вихревая трубка точно работает. Как перераспределитель энергии, а не то, что декларируют сверхединичники.

Вертикальные ветряки тоже интересны. Но вот сверхсложные формы мне доставляют только эстетическое удовольствие. Делать такое врукопашную не хотелось бы и смысла не понимаю - надо консультироваться с узкими специалистами.

Ветро и солнечная вполне себе приемлема локально. У меня несколько лет проработал микроскопический вертикальный на дачном туалете, в связке с аккумулятором от сотового.

Аватар пользователя Анкудиновский

Спасибо.

Сверхсложные формы, считаете? А мне кажется наоборот. Гиперболоид формируется вращением некоей прямой линии вокруг оси. То есть, - на минуточку! - тело вращения формируется ПРЯМЫМИ линиями, в чём и прелесть гиперболоидов. Это гениальнейшая находка русского инженера ШУХОВА В.Г.! Нет, и быть не может поверхностей двоякой кривизны, которыми страдают нынешние ветряки. Берёте прямые трубы, рассекаете их вдоль оси пополам, и собираете гиперболоид. Что может быть проще, да и прочнее тоже?...

А "шевронный вид" из усечённых гиперболоидов вообще подталкивает к мысли о получении роторов такой турбины ...штамповкой! То есть, цену бытовых турбинок можно довести до копеечной...

Ещё раз - благодарю!

Аватар пользователя groks
groks(4 года 8 месяцев)(16:42:29 / 29-06-2018)

Я не уверен, что просто разрезав трубу на две половинки, получим оптимум. Но надо либо пробовать, либо считать. Инженегру ближе пробовать. Если хоть 0,5кВА получить, то уже полив пойдёт энергонезависимый. Но хоть бы кто подсказал высоту и размеры ветряка. Однако соседский петух, который развалил мне микроветряк, на большем жестоко обломается.

Аватар пользователя Анкудиновский

Испытания предсерийных образцов многое покажут. Надо подождать, хотя я более нетерпелив в этом плане...

Однако соседский петух, который развалил мне микроветряк, на большем жестоко обломается.

Рассмешили, спасибо.

Аватар пользователя groks
groks(4 года 8 месяцев)(18:41:16 / 29-06-2018)

Да уж ... . По весне обнаружил у себя перья окровавленные, удивился, спросил - чего это они решили курей именно у меня резать? Пожалились, что какая-то зараза погрызла кур и даже пару уже больших индюков. Кг этак по 15. "А может они сами перелетели, а тут их и загрызли". Посочувствовал конечно, а потом вдруг представил, как 15 кг птеродактиль взлетает на забор и злобно косит на меня. После этого, ондатры на компостной куче, не очень сильно испугали. "Да они нам не понравились, мы их отпустили".

Аватар пользователя Анкудиновский

Забавно. Спасибо.

А если серьёзно, то в детстве мой друг из соседей остался без двух пальцев. И тоже в результате увлечения ветряками. В военное училище собирался. Не взяли...

Аватар пользователя Изоцианатыч

Если не изменяет пространственный глазомер, то труба режется вдоль на три части. Согласно эскизов.

Аватар пользователя Анкудиновский

Это на экспериментальных образцах/макетах, которые создавались под единственную задачу: проверить работоспособность турбины. А дальше - нужна продувка в простенькой аэродинамической трубе с задымлением тонкой струйкой цветного дыма/газа при одновременной скоростной съёмке. Анализ видеосъёмки покажет, какой нужен профиль в реальности. Не вижу трудностей.

Спасибо за проявленный интерес к статье.

Аватар пользователя Корректор
Корректор(3 года 5 месяцев)(16:17:16 / 29-06-2018)

Сугубо практический вопрос. Хочу электричество 65 квт*час в глубокой тайге. Семь дней в неделю и 365 дней в году. На качество плевать, нужно для перекачки больших объемов воды в производственных целях. Но насосы не должны останавливаться никогда.

И конструкцию ветрогенератора можно сделать частью самого производственного здания. Здание круглое диаметром 26 метров. Выше 2 метров на форму здания плевать, но лучше если будет плевать и на снеговую нагрузку.

Аватар пользователя Анкудиновский

Как сообщил мне Генеральный инженер ОКБ "Атом" (Москва), предсерийные образцы начнут испытывать в июне этого года. Вот на основе показателей испытаний вполне можно будет дать Вам полный ответ с цифирью и эскизами на руках. Снеговая нагрузка не помеха.

Аватар пользователя Корректор
Корректор(3 года 5 месяцев)(17:03:47 / 29-06-2018)

Сходил на сайт ОКБ "Атом", и знаете, мне не дизайн нужен, а точный инженерный расчет. И гарантированные 65 квт*час 365 дней в году.

Аватар пользователя Анкудиновский

Инженерный расчёт по картинкам, без испытаний на практике и в реальных условиях - ничего не стоит. Я могу "нарисовать" очень красивые цифры. Не думаю, что Вы им поверите...

Аватар пользователя Корректор
Корректор(3 года 5 месяцев)(18:59:14 / 29-06-2018)

Значит ищем решение, прогоняем на цифровом моделировании, а потом проверяем на модели. И делать нужно самим.

Аватар пользователя Анкудиновский

В понедельник (сегодня уже поздно) все Ваши комментарии и письмо в личку переправлю ведущему конструктору ОКБ "Атом". Надеюсь, он заинтересуется. Вам же сообщу ФИО, телефон.

Аватар пользователя Корректор
Корректор(3 года 5 месяцев)(12:22:42 / 30-06-2018)

Давайте попробуем. В основе старая добрая "мельница". Просто уровень технологий "немного" выше. Но логика прежняя.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(7 лет 6 месяцев)(13:16:18 / 27-09-2019)

какие могут быть "гарантированные квт*ч" у ветряка? вы о чем?

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя задумавшийся

Весьма интересная статья. Автору спасибо. Довелось много заниматься подобными вещами. Понятно что с ВИЭ перебор. То ругают то хвалят незаслуженно. Это абсолютно нишевой продукт. Ошибку совершают те кто пытается энергетику перевести целиком на альтернативную. Призывающие к полному отказу тоже недалеко ушли. Огромное количество возможностей у возобновляемой энергетики именно в тех областях где не требуется электричество большой мощности и высокого качества. Не говоря уже о тех возможностях когда механическая энергия ВИЭ используется на прямую. К тому же современные накопители маховикового типа могут запасать энергии несопостовимо больше чем любые аккумуляторы. С момента изобретения Н.В. Гулиа супермаховика прошло много лет. Современные карбоновые маховики могут запасать энергию  на единицу веса сопоставимую с тротиловым эквивалентом. Т.е. в килограмме маховика запасается энергии всего в пять-семь раз меньше чем в килограмме тротила. При этом супермаховик безопасен при разрушении поскольку нет разлетающихся обломков. Кому интересно что это такое просто погуглите.

Аватар пользователя Анкудиновский

С момента изобретения Н.В. Гулиа супермаховика прошло много лет.

Да, помню целую серию статей в журналах "Изобретатель", "Техника - молодёжи", "Знание - сила", "Наука и жизнь" ещё во времена СССР. Очень хорошее и важное изобретение. Жаль, не оставил учеников Н.В. Гулиа...

Аватар пользователя Корректор
Корректор(3 года 5 месяцев)(12:21:30 / 30-06-2018)

Не говоря уже о тех возможностях когда механическая энергия ВИЭ используется на прямую.

Ну зачем же так категорично "механическая напрямую". Главное непосредственно в производственных целях и на выходе есть продукт. Старые добрые мельницы прекрасный пример. Но и сегодня есть немало индустриальных моделей сельского хозяйства где применять можно "напрямую". И не только в сельском хозяйстве. Просто нет смысла объединять такие источники в единую сеть, и на эту сеть рассчитывать как на централизованное энергоснабжение. Все свое место.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(7 лет 6 месяцев)(07:00:56 / 30-09-2019)

тротил дает продукты горения с температурой ~ 3000С. это соответствует средней скорости молекул порядка 1000м/с. когда сможете разгонять внешнюю оболочку супермаховика до 1000м/с- тогда его запасаемая энергия станет близка к тротилу. а когда это будет? а элементарно- когда найдем материал с прочностью на разрыв порядка 1ГПа. в принципе, стеклянные волокна имеют прочность на разрыв порядка 1.3-2 ГПа, что теоретически позволяет использовать их для таких маховиков, но если учесть скорость движения в 1000 м/с (3 Маха, сильно сверхзвуковая!), то такой маховик должен быть расположен в вакууме (ибо иначе вязкое трение об воздух, турбулентые вихри, ударные волны и прочая диссипация остановят его чуть медленнее, чем сразу). А как засандалить в вакуум супермаховик массой хотяб килограмм 20 (это будет эквивалентно по энергии примерно 4-5 литров бензина)? да еще и обеспечить съем с него мощности и закачку ее обратно? главное- как съем энергии обеспечить, если у него на полной раскрутке при диаметре 1м частота вращения будет 300 об/с, а на 10% остаточной энергии- 100 об/с. ох, не сходится что-то, не сходится....

Аватар пользователя Bruno
Bruno(5 лет 1 месяц)(18:30:20 / 29-06-2018)

Я тоже как-то брался изобретать ветряное колесо, но потом забросил, ибо некогда. Основная идея была совместить в вертикальном цилиндре парус-савониус и ротор. Т.е. по ходу ветра колесо работает как савониус, а против ветра - как роторный ветродвигатель. Для  этого потребовался бы переключающий механизм, который в районе точки 180º от точки встречи с направлением ветра, переводил бы лопасти в соответствующие положения, а в точке встречи с ветром они могли бы раскрываться под действием силы ветра. Но даже эскизно не брался проработать этот переключающий механизм.

Само колесо выглядело бы примерно так (два вида, зелёная стрелка - направление ветра):

Здесь парус-савониус состоит из четырёх секций, закреплённых на двух вертикальных осях. Поперечный профиль секций должен быть таким, чтобы из двух соседних можно было сложить поперечный профиль крыла с "подъёмной" силой, т.е. ротор. Обычно роторы фиксировано расположены по касательной к окружности колеса, но я подумал, что можно продлить время периода снятия с них максимальной силы... (это потребовало бы дополнительных механизмов-упоров для фиксации положения задней кромки крыла-ротора). Но потом я подумал, что вообще-то тягово-скоростные режимы работы савониуса и паруса взаимоисключающи: ротору - чем больше оборотов, тем лучше, а парусу наоборот - чем больше об/мин, тем хуже он сможет затормозить ветровой поток.  Очевидно, что какой-то из них (видимо, парус, как имеющий больший кпд) должен быть основным, а другой (соответственно, ротор) - хотя бы не мешать или чуть-чуть помогать (по прикидочным расчётам тогда выходило плюс 3% к кпд паруса, а суммарно - меньше, чем у классических горизонталов).

И потом я забросил это дело, потому что надо было решать другие задачи. Может быть кому-то пригодится, хотя бы для умственных упражнений.

Аватар пользователя Анкудиновский

А что? - весьма интересно. Спасибо. Надо на досуге покумекать.

Аватар пользователя Bruno
Bruno(5 лет 1 месяц)(18:54:07 / 29-06-2018)

Есть ещё хороший сайт "Малая энергетика", где помимо много-чего, очень хорошо разобраны теоретические вопросы разных конструкций ветряков.

Страницы

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год