Ροπή στον άξονα ανεμογεννήτριας

[Νικολάκης]

Καλησπέρα σας

 

Είμαι νέος στο foroum, είμαι φοιτητής στη Πάτρα, στα ΤΕΙ, στοο τμήμα μηχανολόγων.

 

Κάνω τη πτυχιακή μου εργασία αυτό το διάστημα και ένα κομμάτι της είναι να υπολογίσω τη ροπή που θα αναπτύσσεται στον άξονα ανεμογεννήτριας. Η ανεμογεννήτρια είναι τρίπτερη και η αεροτομή με βάση την οποία κατασκευάστηκαν τα πτερύγια είναι NACA 4412 (ασύμμετρη)

 

Μπρείται να μου πείτε τι χείαζομαι για να υπολογίσω τη ροπή?

 

Ευχαριστώ

 

Νικος

[CostasV]

Ο τύπος υπολογσμού της ροπής και οι λεπτομέρειες στην εφαρμογή του θα πρέπει να σου είναι γνωστές. Οπότε διευκρίνησε: Τι ακριβώς ρωτάς;

[Νικολάκης]

Οι εξίσωση που έχω βρεί προκύπτει απο τη θεωρία στοιχείων πτερύγωσης και είναι :

 

Μ=ρ*2*π*r*u*(1-α)*2*ά*Ω*r (υπολογίζεται η ροπή για μια τυχαία ακτινική θεση r)

 

α=(u-Vs)/u --> Συντελεστής αξονικής επαγωγής

ά=Vθ/ω*r --> Συντελεστής περιφερειακής επαγωγής

 

ο συντελεστής αξονικής επαγωγής (α) κυμαίνεται απο 0 έως 0,3333...

Για μέγιστο (α) έχουμε και μέγιστο συντελεστή ισχύος cp= 59% όριο Betz

 

u --> Αξονική ταχύτητα ανέμου πριν το δρομέα (δρομέας θεωρείται επιφάνεια που διαγράφουν τα πτερύγια)

Vs --> Αξονική ταχύτητα ανέμου πάνω στο δρομέα

Vθ --> Περιφερεική ταχύτητα του ανέμου πάνω στο δρομέα

 

Μια άλλη σχέση που συνδέει τα παραπάνω είναι η ταχύτητα ακροπτερυγίου λ

 

λ= (ω*R)/u (αλλά και πάλι αν δεν έχω τις στροφές για ένα ευρό ταχυτήτων ή ένα διάγραμμα λ συναρτήση u δε κάνω τίποτα.)

 

Αυτό που ψάχνω είναι ένας τρόπος να υπολογίσω τις ταχύτητες του ανέμου πάνω στο δρομέα ή αν υπάρχουν πίνακες που να έχουν πειραματικά δεδομένα για διάφορες ταχύτητες ανέμου ή ίσως αν είχα ένα διάγραμμα ταχύτητας συναρτήση αξονικής επαγωγής (αυτό είναι το σκεπτικό μου και ελπίζω να μην κανω τραγικά λάθη)

 

Καθώς εγώ δεν έχω μοντέλο να κάνω μετρήσεις προσπαθώ να βρώ ένα άλλο τρόπο

 

Επειδη είναι πρώτη φορά που ασχολούμαι με αυτό το θέμα, ίσως σκέφτομαι και λάθος και να υπάρχει άλλος τρόπος για τον υπολογισμό της ροπής στον άξονα απο ασσύμετρη πτέρυγα.

 

Ελπίζω να μην σας κούρασα!! :-)

 

Ευχαριστώ

[Νικολάκης]

Μήπως ξέρεται που μπορώ να βρώ πειραματικά δεδομένα για την αεροτομή NACA 4415? Συγκεκριμένα αυτό που ψάχνω είναι πόση είναι η ταχύτητα ακροπτερυγίου λ για διάφορες ταχύτητες ανέμου. Οπότε αν βρώ πειραματικά δεδομένα για ταχύτητες συναρτήση στροφών (διαγράμματα ή πίνακες) θα μπορώ εύκολα να το υπολογίσω.

 

λ=(ω*R)/u

 

ω: γωνιακή ταχύτητα , ω=2*π*n/60

R: διάμετρος δρομέα

u: ταχύτητα ανέμου

 

αυτά τα δεδομένα ίσως είναι η λύση στο προβλημά μου

 

Νικος

[CostasV]

Μήπως ξέρεται που μπορώ να βρώ πειραματικά δεδομένα για την αεροτομή NACA 4415

Εάν βάλεις NACA 4415 στο google, παίρνεις 68.000 αποτελέσματα.

[Παπαγεωργίου]

Νικολάκη

 

Αγνοώ πόσο αναλυτικά πρέπει να ασχοληθείς με την αεροδυναμική πτέρυγας. Θεωρώντας όμως ότι θα μελετήσεις το θέμα μηχανολογικά, δηλαδή από την πλευρά μετάδοσης μηχανικής ισχύος, τότε πρέπει:

 

1. Να καταλαβαίνεις ελέγχοντας τι γράφεις, αλλιώς να μην το γράφεις (και δεν μιλώ μόνο για το φόρουμ)

 

2. Το κρίσιμο μέγεθος είναι η γωνιακή ταχύτητα ω. Ισχύς = Μ ω, ενώ το R που αναφέρεις δεν αφορά διάμετρο, αλλά ακτίνα περιστροφής, οπότε ο λόγος λ θα είναι η σχέση περιφερειακής ταχύτητας περιστροφής (στην άκρη της πτέρυγας) u®= ωr, προς την μεταβατική ταχύτητα του ανέμου (νομίζω λαμβάνεται μειωμένη κατά 1/3 πριν το χείλος προσβολής) και κειμένεται από 5 - 7 (φορές μεγαλύτερη η ταχύτητα περιστροφής).

 

Η όποια αεροτομή κανένα σημαντικό ρόλο δεν παίζει στη ροπή στρέψης, αλλά ο βαθμός απόδοσης της πτέρυγας δηλ. του ρότορα (εκεί παίζει ρόλο). Αν γνωρίζεις το βαθμό απόδοσης (n) τού ρότορα (ισχύς ανέμου P = 1/2 ρΑu στην 3, που βέβαια είναι λάθος αλλά αυτό θέλουν να γράψεις) τότε υπολογίζεις τη ροπή στρέψης Μ = nP/ω

 

Αν ο σχεδιαστής δεν σου δίνει το κέντρο εφαρμογής της δύναμης (απόσταση από το κέντρο περιστροφής) και το χρειαστείς, τότε υπολόγισέ το με τη χρυσή τομή.

[Νικολάκης]

Ευχαριστώ πολυ!!

 

Συγγνώμη για τις ασάφειες,πρωτη φορά ασχολούμε με αυτό το θέμα και στη σχολή δεν είχαμε κάνει κάτι ανάλογο. Οτι έψαχνα μόνος μου.

 

Τον βαθμό απόδοσης του ρότορα δεν τον έχω.Θα τον υπολογίσω μόνος μου.

 

Και πάλι ευχαριστώ!!

[Νικολάκης]

Καλησπέρα

 

Επειδή δε μπορώ να βρώ το βαθμό απόδοσης του ρότορα, μπορώ να κάνω τους υπολογισμούς μου χρησιμοποιώντας το όριο του Betz;

 

Επίσης υπολόγισα το κέντρο εφαρμογής της δύναμης αλλα δε καταλαβαίνω που χρειάζεται...

[Παπαγεωργίου]

Ποιος σου είπε ότι μπορεί κάποιος να υπολογίσει το βαθμό απόδοσης; Αν αυτό ήταν δυνατό, δεν θα χρειάζονταν ούτε τούνελ, ούτε δεξαμενές μετρήσεων, προσομοίωση κ.λ.π.

 

Είτε θα χρησιμοποιήσεις το η (β. απόδοσης) στις εξισώσεις, είτε θα πάρεις στατιστικά δεδομένα (π.χ. η = 25%) και θα κάνεις τους υπολογισμούς των αντοχών - διαστάσεων - ισχύος γεννήτριας κ.λ.π. που ουσιαστικά αποσκοπείς.

 

Δεν έχεις το διάγραμμα ισχύος - στροφών;

 

Αδυνατώ να πιστέψω, πως κάποιος σου έδωσε μια αεροτομή και σου είπε υπολόγισε τώρα τα...

[Νικολάκης]

Βρήκα το διάγραμμα ισχύς-στροφών!!!!!!!!!

 

Μου φυγε ένα βάρος είναι η αλήθεια.....