Pitch speed - questa sconosciuta

[paologiusy]

Originalmente inviato da Entropia

Parlando di generatori eolici:

A quanto sta l'efficienza della pala? (energia estratta / energia cinetica massa d'aria - è giusto definirla così?)
Stamani ne parlavo con un amico, mi ha fatto vedere un semplice calcolo, che però richiede... la velocità in uscita e in entrata . Io ho pensato che, cmq, la velocità in uscita non può essere tanto minore della pitch speed, e quindi si potrebbe fare una prima stima. Ovviamente sapendo gli RPM...

Beh torno a studiare, ma sta cosa mi intrippa... Stasera spulcio i NACA report!

Secondo me non occorre complicarsi tanto la vita (a meno che non sia per tua cultura personale, ma a questo punto è un'altra storia) : sappiamo che rispetto alla potenza immessa nel sistema si hanno delle perdite dell'ordine del 15 - 25 %, ossia per ogni watt che dò al motore, tra perdite nel motore e perdite dell'elica ne ricevo 0,75 di potenza utile, (parlo di elettrico, non so lo scoppio) l'ordine di grandezza è già sufficiente ai miei scopi.

Comunque se trovi qualcosa di masticabile anche per me che ho solo dei blandi ricordi degli studi fatti ben venga.

Ciao

[francescob]

L'efficienza di una pala del generatore è equivalente a quella del profilo che monta...di solito sono intorno a 130/150....si..hai letto bene..un aliante classico arriva a circa 50.

Per l'estrazione di corrente invece c'è quello che viene detto coefficiente di Betz.....enuncio.....un generatore eolico può estrarre massimo il 59.3% massimo teorico dell'enegia posseduta dalla corrente a monte (en. cinetica) , questo si ha quando il rapporto di velocità della corrente tra monte e valle (che viene detto coeff. di influenza assiale) è pari a 1/3.

Infatti un generatore eolico è fatto per convertire l'energia cinetica (della corrente fluida ) in coppia per far girare il generatore.

Il coeff. poi effettivamente usato è poi dipendente dal tip speed ratio, ovvero di quanto la velocità periferica della pala è superiore a quella della corrente...i generatori che di solito si usano hanno il t.s.r. tra 8 e 12...dimeno perdi con la resistenza del profilo di più hai perdite sulle tip (tip loss factor - introdotto e calcolato da prandtl).

Il t.s.r. e l'efficienza della pala funzionano in pratica come un coeff. moltiplicativo del coeff. di betz,
Ad esempio per il tsr tra 8 e 12 passi da un valore correttivo da circa 0.85 a 0.98.

Poi si limita la velocità di rotazione (ad esempio stallo controllato o variazione di passo) per non portare mai le estremità delle pale sopra M 0.75.

Ma comunque sono mostri....di solito hanno 80 mt di diametro rotorico con corde 3.5 m alla radice e 0.7 m all'estremità...con allungamenti attorno al 30.....e tirano fuori circa 3.5 MW...poi ci sono quelli in mare che arrivano anche a 110 m di diametro..con ricerche per arrivare fino a 5 MW

La cosa divertente è che lo svergolamento e le corde vanno calcolate con ben precise formule matematiche...e il generatore viene disegnato per produrre al top in determinate condizioni.....lo studio si basa sulla teoria detta B.E.M. ovvero Blade element momentum..è una sintesi tra la classica teoria del disco attuatore e quella dell'elemento di pala....bla bla bla...

Ma questi discorsi non li puoi applicare alle eliche propulsive.
Vai...che sono andato alla grande



Per le eliche propulsive....l'efficienza propulsiva massima è quando la velocità di volo è pari alla metà della velocità di efflusso dell'elica...

ma comunque Michè..se ti interessa l'argomento , cerca so google le dispense dell' uni di Napoli...c'è un bel corso sull'aerodinamica dell'ala rotante..

Beh dai Paolo....le formule se devi vedere ad occhio certo che vanno bene...altrimenti ti dovresti anche calcolare la polare dell'aereo...ma è meglio lasciar perdere.

Ciao
Francesco

[Entropia]

Caro francesco grazie del sunto! Proprio di tale Betz si parlava stamani, non avevo colto però che il rendimento massimo ero quello, pensavo fosse solamente funzione della differenza di velocità!

Eliche propulsive: Appena avrò un pò di tempo voglio cercare un pò di curve. Sempre e solo per curiosità, sono convinto che non c'è niente di meglio che provare e cambiare elica eheh!

[paologiusy]

Per carità, ne ho avuto abbastanza .......

Scherzi a parte, le formule per la velocità massima e quella di stallo mi saranno di grande aiuto per le prossime realizzazioni.

Adesso sarebbe interessante sapere se sulle ventole intubate i discorsi fatti valgono ancora o cambiano, e se cambiano come cambiano, ma Staud latita .......

Ciao e grazie

[staudacher300]

Originalmente inviato da paologiusy

Quindi la velocità di stallo del mio modello:

(2*0,155*9,81 / 1,225 * 0,06 * 1) ^ 1/2 = 6,43 m/s = 23 Km / hr.

Tutto torna - STAUUUUDDD, HAI SENTITO ? DOMENICA SI VOLAAAAA !!!!
Grazie ancora Francesco.

Ma perché, avevi dei dubbi?

Comunque ritengo sia impossibile determinare con una approssimazione accettabile le effettive prestazioni di un aeromobile, sopratutto a queste scale, ci sono mille fattori che possono influenzare i risultati, e per mille motivi, precisione nel riprodurre il profilo dato, finitura della superfice, intarazione dell'ala finita con la fusoliera ed altri elementi perturbanti, rastremazione e chi più ne ha più ne metta.

Alla fine mi fido dell'occhiometro, e devo dire che quasi sempre lo strumento funziona.

[paologiusy]

Originalmente inviato da staudacher300

Ma perché, avevi dei dubbi?

Comunque ritengo sia impossibile determinare con una approssimazione accettabile le effettive prestazioni di un aeromobile, sopratutto a queste scale, ci sono mille fattori che possono influenzare i risultati, e per mille motivi, precisione nel riprodurre il profilo dato, finitura della superfice, intarazione dell'ala finita con la fusoliera ed altri elementi perturbanti, rastremazione e chi più ne ha più ne metta.

Alla fine mi fido dell'occhiometro, e devo dire che quasi sempre lo strumento funziona.

Il mio problema è che quell'occhiometro lì io non ce l'ho ancora .....

[francescob]

Guardate che si può calcolare tutto..e anche con un certo grado di precisione...
solo che ad esempio volendo calcolare la polare di un modello o di un aereo vero il procedimento e lo stesso....e per farlo ci vuole circa una giornata...quindi...ben venga il calcolo della stabilità preciso...ma la polare nooooooooo....troppo.....
Sul libro che dicevo ad entropia c'è anche il calcolo delle prestazioni per una ventola intubata....

Vabbè..comunque sono contento di esserti stato utile...

Ciao
Francesco

[paologiusy]

Originalmente inviato da francescob

Guardate che si può calcolare tutto..e anche con un certo grado di precisione...
solo che ad esempio volendo calcolare la polare di un modello o di un aereo vero il procedimento e lo stesso....e per farlo ci vuole circa una giornata...quindi...ben venga il calcolo della stabilità preciso...ma la polare nooooooooo....troppo.....
Sul libro che dicevo ad entropia c'è anche il calcolo delle prestazioni per una ventola intubata....

Vabbè..comunque sono contento di esserti stato utile...

Ciao
Francesco

Utilissimo, grazie ancora.

[staudacher300]

Originalmente inviato da paologiusy

Il mio problema è che quell'occhiometro lì io non ce l'ho ancora .....

Tu dagli fiducia, vedrai che ce l'hai già, eccome se ce l'hai.
Una volta parecchi anni orsono, un mio cugino aeromodellista (gran manico e gran costruttore) m'ha fatto un cazziatone spaventoso in tal senso, misura quà misura là avevo montato lo stabilizzatore di un biplano storto manca poco mi mena.


La funzione sviluppa l'organo.

ps quasi sempre