Бесплотинная сезонная ГЭС

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Для кинетической энергии - масса умноженная на квадрат скорости, делёная на два.
Но это до полной остановки. В реале движение не должно прекращаться. Если правильно помню и ничего не путаю, оптимальным считается примерно вдвое тормозить поток.

 

Что-то совсем грустно. Полопатил до кучи интернет, все ссылаются на подобную формулу.

 

.

В реале может быть не совсем именно так плохо - всё таки мы работаем не с отдельными "кубами" воды, а с горизонтальным "столбом" воды и на наш "куб" сзади давят другие "кубы"... Но, все эти "кубы" не жесткие и могут обтекать лопасти и друг-друга...
Надо бы поискать реальные эксперименты. Но, опять-же, если правильно помню "отчеты" экспериментаторов, скорость потоков с которыми появляется смысл работать начинается с 2-3м/сек.

 

В трубу их загнать, гадов!

 

Надеюсь полупогруженная конструкция проявит себя лучше прочих, ведь плотность воздуха примерно в 1000 раз меньше, чем у воды, а значит противоходу лопасти практически ничего не препятствует.

 

Хотелось без труб, типа катамарана на привязи. Думаю, минимодели будет не так сложно сделать.

 

А у каких "прочих" (классических водяных) конструкций противоходу лопастей препятствует вода?

 

Прочие (среднебойные и верхнебойные) мешает применить конструкция - воду сперва нужно поднять, прежде чем направлять на них. Есть древнее классическое горизонтальное, и прочие его погружные реплики.

 

Нашёл книгу по свободопоточным гидромеханизмам.

 

20 страница показывает даёт таблицу, которая начинается со скорости 0,2 м/сек, при диаметре рабочего колеса в метр даёт 0,10 лошадиной силы!

Вообще, отличная книжка. В современном интернете разве что найдёшь для таких скоростей...

 

Цифры для полупогружного водяного колеса:

N=98,55*S*V*V*V ватт. Где N – мощность в ваттах, S – площадь одной лопасти, V – скорость реки.

Мощность полностью погруженной установки:

N=9,81*Q*H*n*1000 ватт. Где N – мощность в ваттах. Q=S*V,Где Q – расход воды, S – площадь проекции рабочего колеса турбины, V – скорость потока.

H=V*V/2g. Где Н – напор, V– скорость потока, g– гравитационная постоянная, = 9,81 n – КПД турбины.

При КПД турбины 50%, скорости потока 0,3 м/сек и площади одной лопатки 1 квадратный метр, снимаемая мощность составит:

Полностью погруженная - 1,35 ватт.

Полупогруженная - 2,7 ватт.

Расчёты во вложении, меняя в верхней таблице скорость реки и размеры лопастей, можно увидеть, как меняется мощность.

П. С. Полупогружная приятно удивила, тем более что на поверхности реки как правило скорость течения реки самая большая.

 

Явно не хватает данных по шагу лопастей и диаметру колеса. К примеру, будет две большие разницы
- лопатки через 5м на колесе диаметром 100м и сплошное заполнение лопатками колеса диаметром 1м (при погружении чуть больше высоты лопатки). В первом случае вода будет давить на лопатку большую часть времени почти перпендикулярно её поверхности и лопатки будут слабо экранировать друг друга, а во втором случае лопатки будут больше под углом (меньше проекция к потоку, легче обтекание) и будут больше экранировать друг друга от потока.

Но всё по-прежнему "печально" - получается, что на таких скоростях течения для получения десятков ватт, нужны сотни квадратных метров лопастей (учитывая что в работе они будут не одновременно и не максимально эффективно) на соответствующих размеров колесе (колесах)...

 

10 таких установок - и вожделенные 20 - ватт "за которые можно бороться" у нас в кармане!

 

Остается вопрос - зачем? "Поиграться", чтобы светодиодик индикаторный зажечь, можно и с гораздо меньшими размерами, а для практического применения проще и дешевле будет использовать иные источники.

 

Ходил на реку (Усолка), замерял бутылкой на шнуре скорость течения - 1 -1,1 м/сек. Половодье, льдин давно нет, по расчётам полупогружное колесо с площадью лопасти 1 кв. м. даст 98,55 ватт. Надо будет скорость в межень замерить.