Ветроэлектрическая установка

В горизонтально-осевых на большой скорости работает только кончик,а в вертикально-осевых вся лопасть целиком.В гор.-осевых центробежная сила растягивает лопасть, а в верт.-осевых изгибает,а жесткость на растяжение на порядок выше чем на изгиб. Ну и самое главное ,что губит вертикально-осевые- на лопасти за оборот меняется направление аэродинамической силы и поэтому возникают знакопеременные нагрузки (которые и закапывают идею)
, а как раз с самостартом проблем нет при качественных лопастях и количестве лопастей -3 У нас экспериментальный стартовал нормально но от остальных проблем(не только перечисленных) это не помогло.И ув. ОХОТНиК если будет ветер ,держитесь подальше от модели(опыт)

 

Испытания прошли вполне успешно. Спервая я держал ротор в руках, но повредил пальцы, тормозя его. После воткнул стойки в землю. В итоге макет частично разрушился (дисбаланс на больших оборотах опрокинул ротор).
Конструкция с моим профилем отлично работает (всё-таки ротор Дарье, однако). Теперь займусь проведением расчётов методом конечных элементов и оптимизацией конструкции лопастей, ротора и т.д. с целью получения максимальнной прочности при минимальной материалоёмкости.
С самостартом, действительно проблем нет, запускается сам. Для ускорения этого процесса, я его всё-таки подталкивал (а то холодно на ветру было долго стоять). От модели, после получения травмы, я действительно встал подальше и не зря!
Почему же губит всю идею знакопеременные нагрузки? Действительно, относительно лопасти подъёмная сила меняет направление (вверх-вниз), но с этим можно бороться - упрочнив конструкцию лопасти к изгибным нагрузкам и просчитав долговечность по критерию многоцикловой усталости её силовых элементов. Что как раз я умею довольно неплохо делать.
Закапывать идею я не собираюсь по этой причине, поскольку можно без особых потерь упрочнить конструкцию, вес в этом случае не сильно влияет на эффективность, его можно и увеличить ради этого.

Спасибо за предупреждения, но я поздно их прочитал...

 

Вот некоторые фотки, видео, к сожалению слишком тяжёлое для форума.

 

А дальше что будете делать?
генератор от ВАЗа? редуктор с местного завода? контроллер по схеме с сайта "сделай сам" ?
просто на этом этапе как-то все сдуваются.

Могу просто предложить генератор от горизонтального ветряка на 300 Вт и контроллер к нему на 24Вольта.

Тысяч 20 рублей по блату, с Шанхая закажу.
Тогда наверное получиться рабочий ветряк.

 

Так как еще никто не научился делать лопасти идеально одинаковой изгибной жесткости, при наращивании оборотов малейшая разница дефформаций приведет к дисбалансу ,а чем тяжелее лопасти тем больше дисбаланс.Неужели вы думаете ,что до вас за последние 80 лет не делали и не ипытывали Дарье?У вас то еще рабочих оборотов далеко не было да и с торможением БОООльшие неприятности на хорошем ветру.

 

Да ладно пускай человек получит практический опыт. Через пару месяцев добровольно перейдёт в наш лагерь - горизонтальщиков)

 

Лишь бы не пострадал ,а то от Дарье не знаешь в какую сторону убегать,везде достать может(тоже недостаток)

 

Спасибо, что просветили меня насчёт моих дальнейших шагов, без вас бы застрял...

А идеально одинаковые и не нужно, нужно максимально жёсткие на изгиб, и если прогибы небольшие, то и дисбаланс тоже небольшой, тем более от него всё равно не избавиться. Нужно заставить конструкцию выдерживать его.
Конечно я знаю, что Дарье уже перенаиспытывали за последнии 80 лет, но этой информации негде взять (если можно, дайте ссылочку), придётся наступать на грабли самому. Поэтому я и буду максимально всё испытывать сначала виртуально, это гораздо дешевле, чем делать варианты в материале и испытывать их. И, кстати не так уж и давно появилась такая возможность - полномасштабно математически моделировать. Это для меня бесплатно - только временные затраты.
Про обороты вы утверждать лучше не беритесь - неблагодарное дело, вас рядом не было.
С торможением - тоже решаемая проблема.
Контроллеры и аккумуляторы я изготавливать, разумеется, не планирую. А вот гену можно самому рассчитать и сделать: покупные детали там -редкоземельные магниты (дорого, правда, но ничего не поделаешь) и медный провод. Генератор на 300 вт. за 20 т.р., да ещё и кетайский, на мой взгляд - не стоит таких денег.
Если б всё было просто - каждый бы мог себе такую штуку в гараже сконструлить.

 

за 20 тыс это с контроллером, без него голый генератор 15 тысяч будет стоить.

вот Вам материал как и просили:
cyberiad.net/library/pdf/we1992_16_5.pdf
cyberiad.net/library/pdf/we1993_17_2.pdf

 

Благодарю вас за пердоставленные материалы.
Про генератор также примите мои благодарности - буду иметь ввиду ваше предложение.


Пардон, очепяточка : конечно же "предоставленные!"

 

С оборотами как раз просто у Дарье максимум на быстроходности 5-6 поэтому например в 4 м/с крутиться должен 400-500 об./мин.(при мощности примерно 4 ватта).А насчет балансироки ,нам ветряк 3 м диаметром приходится балансировать с точностью 0.3 г*м.

 

Максимум чего? Максимальное значение крутящего момента - да, примерно на быстроходности 5-6. Утверждение, как должно что-то крутиться при ветре 4 м/с и быстроходности 5-6 я бы делать не стал, неблагодарное дело , сильно зависит от очень многих параметров. Например при радиусе ротора 1.5м и скорости ветра 4 м/с на быстроходности 6 (максимум кр. момента) частота вращения будет 150 об/мин (модифицированный профиль NACA0018). Мощность же будет зависеть от длины и хорды лопастей, в итоге от кр.момента, который, кстати изменяется на всём пути за оборот, интеграл кр.момента будет полезная работа за оборот. Только тогда можно оценить мощность как (работа за оборот)*(число лопастей)*(круговая частота).
Теперь находим мощность потока воздуха через ометаемую площадь (учитывая скорость ветра) и КПД идеального ветряка - находим мощность идеального ветряка такого же размера, сравниваем с ранее полученной. Вот вам и эффективность.
Откуда вы взяли четыре ватта?

 

у меня есть таблицы количества электроэнергии в зависимости от ометаемой площади и скорости ветра, но они блин от горизонтального ветряка.
По вертикальным ветрогенераторам у меня информации мало. Жаль не могу помочь.

 

Если можно, то дайте, будет полезно сравнить с вертикальным. А горизонтальник - какая-то определённая модель или тип в общем?


Ой, и ещё, в формуле мощности не круговая частота, а циклическая (об/сек), извиняюсь очепятался., поскольку работа за весь целый обороь посчитана, но не за 1 радиан.

 

Максимум коэффициента ветроиспользования. Обороты для ветрячка параметры которого вы привели(там радиус не 1.5 м) 4Вт для тех размеров и скорости ветра 4 м/с следует из простого закона сохранения энергии(действует на любые ветряки независимо от типа) от типа,оборотов ,хорд,профилей и т.д. зависит только коэффициент ветроиспользования в диапазоне от 0 до 68%.