… народные ветряки!

Щит-концентратор воздушного потока

Первая оценка эффективности щита-концентратора

Ветроконцентратор, преграждая поток, создает повышенное давление на наветренной стороне. Задача об истечении жидкости эквивалентна плоскому щиту-концентратору в выходную трубу которого вставлена турбина. Поэтому ветровая плотина имеет ограниченную скорость свободного истечения, определяемую разностью давлений на наветренной и подветренной сторонах.

В технике известны сопла Лаваля, в которых скорость газа в самом узком месте достигает скорости звука, и на выходе разгоняется даже до сверхзвуковых скоростей. Но такой любопытный эффект достигается лишь при отношении давлений по разные стороны устройства превышающего 1,9. В ветроустановках отношение давлений до установки и после составляет величину около 1,01 -1,001. Поэтому рассчитывать на околозвуковые скорости в концентраторах нереально.

(далее…)

Истечение жидкости сквозь отверстие под давлением

Идея направляющих поверхностей, которые бы собирали ветер с большой площади и направляли его в ветряк небольших размеров часто обсуждается и не менее часто патентуется в различных разновидностях. Несмотря на кажущиеся преимущества эта идея не находит применения на практике. Причина тому нежелание воздуха входить в хитрые концентраторы, которые придумывают изобретатели. Максимальное увеличение скорости потока, которое удается добиться составляет десятки процентов, но не разы. И тем более нельзя с помощью направляющих щитков достичь звуковой скорости. Этот вывод следует из простых формул.

(далее…)

Подъемная сила ( в ньютонах), действующая на неподвижную лопасть ветряка направлена по окружности:

F_y = C_y(ρΔS/2)V²

Где:

C_y – коэффициент подъемной силы.

ρ – плотность воздуха 1,29 кг/м²;

ΔS – площадь элемента лопасти м²

V – скорость ветра м/с (далее…)

Ветер 8м/с, лопасти подвернуты на быстроходность4, обороты теже, момент вырос, мощность соответствует диаметру и скорости ветра. Дальше надо или сильно уширять лопасти или их количество? Я правильно понял?

Не будем завбывать, что мы говорим дальше о системе с постоянными оборотами ветряка, т.е. с постоянной окружной скоростью. Постоянные обороты обеспечиваются поворотом лопастей.

Представьте Вы сидите в машине, и снег бьет прямо в БОКОВОЕ стекло. Скорсть ветра 6 м/с. Но перед стеклом снежинки затормаживаются и бьют в стекло со скоростью 4 м/с. Вы поехали со скоростью 40 м/с ( 144 км/час). И снежинки начали бить по БОКОВОМУ стеклу наискосок под углом 5,7^о. Быстроходность Z = 6,7. Их скорость набегания (истинная скорость) считается как гипотенуза этого треугольника и равна 40,2 м/с. Если скорость ветра увеличилась до 12 м/с (8 м/с – подлет к стеклу), то истинная скорость 40,8 м/с, угол 11,3 градуса. Быстроходность Z =3,3. Т.е. истинная скорость практически не изменяется, она определяется только скоростью автомобиля. (далее…)

Ветряк из курского областного музея

В курском областном музее сохранился старинный ветряк. Сохранность его довольно хорошая. По уцелевшим деталям вполне можно восстановить работоспособную ветряную мельницу. Беда в том, что у музея нет денег на реставрационные работы. Ветряк срочно нуждается в замене нижних венцов и установке его на фундамент, для предотвращения гниения сруба. Это – неотложная задача. А если получится восстановить крылья ветряка и ось, на которую они насажены, то мельница будет даже рабочей. Музею нужны деньги и он обращается ко всем с просьбой о помощи. (далее…)