В дополнение к сказанному. Можно провести очень простой опыт, если в хозяйстве имеется поршневой компрессор и пистолет для очистки. На стволе пистолета установлено обычное дозвуковое сопло-конфузор, из которого вырывается струя воздуха. Если эту струю направить на пластину с расстояния 10-15см, то результат очевиден, пластина будет пытаться двигаться в сторону потока, но если расстояние от пластины до среза сопла сократить до 3-5мм, то эффект будет другим, пластина перестанет пытаться двигаться, и как бы прилипнет к соплу. Происходит это именно из-за разницы в давлениях. Собственно, точно так же работает и крыло самолета. Это все я веду к тому, что "чудесная" добавка энергии в некоторых типах турбин может быть объяснена именно этим эффектом. Причем сила эффекта на самом деле может быть огромная. Если с одной стороны пластины площадью 1м2 давление будет атмосферным, а с другой стороны 0,9 от атмосферного, тогда "движущая сила" на пластину составит 1 тонну...
Причем сила эффекта на самом деле может быть огромная.
Спасибо,дружище.Интересно.Вот ещё бы сообразить - как это можно использовать...Чёт мозгов не хватает,но чую,что можно.
А вот то,что Игорь раньше писал о "прилипании" потока при обтекании им округлой поверхности, к этому эффекту отношения не имеет?
А вот то,что Игорь раньше писал о "прилипании" потока при обтекании им округлой поверхности, к этому эффекту отношения не имеет?
Эффект прилипания - это эффект вязкого трения, на котором работают дисковые машины. Но в данном случае есть дополнительный эффект, так как поток воды, даже 1 м в сек на своей поверхности имеет давление немного ниже атмосферного, то при обтекании цилиндра поток прижимает к этому самому цилиндру давление атмосферы. Чем быстрее поток воды, тем ниже давление, тем сильнее прилипание. В итоге этот эффект нужно учитывать, так как из-за него изменяется направление струи. Многое, что говорит Игорь, по части сверхъединичности - вызывает большие сомнения, особенно тогда, когда я слышу о двигателе Клемма, о скрытой энергии вихрей и т.д. Так вышло, что мне пришлось и приходится по сей день заниматься отделение зерен от плевел по части всякого рода сверхединичных девайсов. В основном это касается работ Николы Тесла, но по ходу дела попадается много чего другого. Так вот, двигатель Клемма - это развод. Причем таких разводок 98% к сожалению. Очень жаль, что у вас медленный интернет, у меня есть много видеоматериала по вашей теме, да и вообще, старые документальные научно популярные фильмы времен СССР. Уверен, вам было бы интересно посмотреть. Так вот, на счет вихрей, в частности, как говорил Игорь о том, что скорость воды в воронке аномально высокая - это не правда. Можете проверить сами, я проверял. Скажу больше, есть такой миф, что якобы вода быстрее выливается из бутылки, если ее раскрутить, на основании этого утверждения считается в кругах псевдоученых, что раз так, значит и во всех других случаях будет такая же фигня. С одной стороны, на счет раскручивания воды в бутылке - это правда. Так как если взять две стеклянные бутылки, налить одинаковое количество воды, то быстрее выльется из той, в которой вода раскручена, а со второй вода будет выливаться рывками. Из чего и делают такой, на первый взгляд, очевидный вывод. Но если немного напрячь мозги, и разобраться, все станет на свои места. Когда вода закручена, то в центре образуется воронка, причем в самом центре образуется сообщение с атмосферной, и в таком случае в бутылке не возникает разряжения, воздух свободно проходит в бутылку. В случае со спокойной водой, такого сообщения с атмосферой не возникает, поэтому как только вода начинает выливаться, в бутылке создается разряжение(за счет увеличения внутреннего объема), которое препятствует выходу воды. После чего вода начинает выходить порциями, в промежутках которых в бутылку подсасывается атмосферный воздух. Но если в дне бутылки будет отверстие, и проделать тот же самый опыт, то вода выльется значительно быстрее из той бутылки, в которой она находилась в спокойном состоянии. А раз она выльется быстрее, через одинаковое сечение, значит и скорость воды выше. И с этими практическими результатами спорить бессмысленно, так как это объективная реальность. Но вот если к горлышку добавить диффузор - то скорость истечения в горле действительно увеличится - это правда.
Но это все теории. В вашем случае нужно идти путем практического результата. Т.е. узнать как можно больше, какие именно турбины используют с близкими к вашим напорами и расходами, из них выбрать самую простую в реализации, но с возможно бОльшим КПД, построить ее и наслаждаться результатом. Посмотрев видео вашей турбины, могу дать лишь те рекомендации, которые уже не раз тут озвучивали, а именно, обеспечить условия максимального перепада высоты, снизить до возможного минимума потери в подводящем водоводе, использовать диффузор на выходе. Для использования последнего нужно делать турбину другого типа - это вы и сами прекрасно знаете. А в остальном - есть практичный компромисс, которого и нужно придерживаться, имею ввиду цена/сложность/эффективность/время/надежность. Опять же, вы это и сами прекрасно понимаете и видите. Честно говоря хочется мне как-то вам помочь. Есть у меня механический тахометр времен СССР, так как я купил себе цифровой, этот лежит пылится, могу вам подарить, вот только как его вам отправить, что бы не разбили при транспортировке. Если вам он нужен, давайте подумаем, как лучше всего его вам доставить. Уверен, вам эта штука еще пригодится.
И ещё раз спасибо.А за прибор - вдвойне спасибо.Мне как раз в хозяйстве оччччень нехватает некоторых вещей.Одна из них - механический тахометр.
Мне из Украины по почте присылали кое-что(тоже достаточно нежное).Всё пришло в порядке.Только упаковать хорошо.С этим проблем нет.А вот,кстати, раков живых на развод,друг мне никак переправить не может.Таможня не пускает.
К сверхединичным проектам у меня отношение двоякое: С одной стороны недоверие,но с другой - пытаюсь разобраться во всех проектах,которые мне попадаются.Интересно.Там много нестандартных решений.
Игорь, вы уж не обессудьте, но вот еще одно некорректное ваше выражение:
"Настоящий водоворот - это ярко выраженный тороидальный вихрь, который хорошо формируется в сливном конусе."
Тороидальный вихрь не имеет никакого отношения к водовороту в воронке. Тороидальный вихрь - это "дымовое кольцо", форма которого внешне похожа на бублик, но в сечении это больше похоже на свернутую спираль. Не суть, в какой среде такой вихрь сформирован, его природа одинаковая. Причем можно в воде сделать тороид из той же воды, а можно и из воздуха, но в воде, таким забавляются дельфины, когда скучно. Есть прекрасные док. съемки данного процесса - очень красиво...
Так же тороидальный вихрь создается в стакане с водой, когда его размешиваешь ложкой, и чаинки прекрасно иллюстрируют движение жидкости. Уверен, что в конусной воронки тороидального вихря не возникает, и это можно проверить с теми же чаинками и прозрачным конусом. Если не прав - поправьте меня.
Сергей, отправил вам в личку сообщение...
На счет сверхединичных девайсов - спрашивайте, так как я много этого га..на перекопал, есть что сказать. Есть и много собранной информации на тему, поделюсь, если нужно.
Тут бы и эффект мяча для гольф пристроить как нить....
На самом деле - это действительно хорошая идея. Полусферические вмятины на мяче для гольфа уменьшают зону пониженного давления за мячём, что в итоге снижает сопротивление движению. В передачи "Разрушители мифов" ведущие проделали эксперимент с автомобилем, покрыли его слоем глины, и сделали большое количество вмятин, так вот, результаты ошеломили ведавших виды ведущих, расход топлива снизился в среднем на 11%... Так что, как вы понимаете, идея очень даже здравая. Но для ее применения нужно провести тщательные исследования, особенно в плане применимости технологии в турбиностроении.
Искренне сожалею, что не все смогут посмотреть это видео ввиду низкой скорости интернета... :(
Читал где-то, тело дельфина не гладкое, как нам кажется, а шершавое, что ему не мешает, а помогает в плавании. По подобию для пловцов шили такие костюмы - результат также был положительным.
Виталий, вы тут столько вопросов подняли, что сразу на все не ответишь.
Начну с термина «галфинд». Вы считаете, что следует произносить халфвинд, предполагая, что имеете дело с английским словом. На самом деле, это слово – голландское. Как и большинство других морских терминов, например «галс» (курс) от голландского «hals». Если в яхтенной компании сказать халс, то вас просто не поймут. Это я к тому, Виталий, что не стоит спешить с поучениями в новой для себя тематике.
Впрочем, я даже благодарен за многие ваши вопросы и поспешные утверждения, поскольку не вы один находитесь в заблуждении о физической природе аэродинамических и гидродинамических сил. Разобраться в этих вопросах не так-то просто.
Вот ваши слова: «С одной стороны паруса давление воздуха равно давлению в потоке, а с другой стороны давление ниже, так как с этой стороны возникает турбулентность. Направление силы давления перпендикулярно основному потоку, а величина этой силы пропорциональна разности давлений, площади паруса, и угла установки паруса.»
Вы считаете, что давление воздуха с наветренной стороны и давление с подветренной стороны различны. Это не так, в аэродинамических продувках установлено, что при заведомо дозвуковых скоростях, давление (а значит, и плотность) в воздушном потоке, обтекающем какое-то тело, неизменно. А вот давление на поверхности обтекаемого тела меняется, но оно всегда перпендикулярно поверхности, а не набегающему потоку. Одна из общепризнанных гипотез, объясняющих разницу давлений на парусе, основывается на теореме Бернулли, согласно которой статическое давление падает при увеличении скорости потока. Упомянутая вами турбулентность, здесь абсолютно ни при чем. Критерий Рейнольдса, который и характеризует степень турбулентности, имеет одно и то же значение на наветренной (вогнутой) и подветренной (выпуклой) стороне паруса. Возможно, вы имели ввиду завихренность потока на выпуклой стороне паруса, но при правильном (рабочем) положении паруса никакого завихрения нет. И только при неправильной постановке паруса к ветру возникают завихрения (парус полощет), из-за этого резко (в разы) снижается перепад давления на парусе и падает его тяга.
Применительно к парусу теорема Бернулли не в состоянии объяснить тот большой перепад давления, который возникает при реальном обтекании паруса. Дело в том, что измерения скорости потока на наветренной и подветренной стороне паруса обнаруживают разницу в скорости не более 10 %. А для объяснения реально существующего перепада давления необходимо, чтобы разница в скоростях была близка к 100 %, что, конечно, абсурдно.
Например, при скорости ветра 10 м/сек величина скоростного напора равна 60 Н/кв.м – это примерно 6 кг силы на квадратный метр паруса.
P=(ρ•V^2)/2, здесь V - скорость потока, ρ - удельная плотность воздуха (1,16 кг/куб.м).
Так вот на парусе с углом атаки 15 градусов перепад давления достигает 90 - 95 Н/кв.м, что даже больше, чем полная величина скоростного напора.
Так чем же можно объяснить такую большую разницу давлений на парусе ?
Я лично, вижу объяснение в том, что при движении по вогнутой поверхности силы инерции (ЦБ силы) прижимают частицы воздуха к парусу, оказывая на него давление, а при движении по выпуклой поверхности, силы инерции пытаются оторвать частицы воздуха от паруса, создавая разрежение.
То есть, дело не в скорости обтекания, как таковой, а в кривизне обтекания.
Если, например, на полном ходу высунуть голову из окна автомобиля и повернуть лицо навстречу ветру, то давление набегающего потока вы почувствуете в полной мере. Но при этом никакого повышения давления самого воздуха не происходит. Это подтверждается полным отсутствием нагрева воздуха при дозвуковом обтекании. А, если бы имело место повышение давления (и плотности воздуха), то нагрев воздуха был бы неизбежен (закон Пуассона для газов).
Еше одна цитата: «И плюс ко всему "классическая" передача кинетической энергии парусу. Это в самом общем виде, естественно. Как с эффектом Магнуса, максимальный перепад давлений возникнет тогда, кода угловая скорость ротора будет равна скорости потока, тогда с одной стороны противоположные потоки с одинаковой скоростью взаимно компенсируются, а с другой складываются.»
Здесь у вас опять неточность. Максимальный перепад давлений на вращающемся роторе в потоке воздуха, возникает не при равенстве окружной скорости ротора скорости потока, а при 5-кратном превышении окружной (а не угловой) скорости поверхности ротора по отношению к скорости потока. При этом возникающая на роторе разница давлений в 12 раз превышает разницу давлений на самолетном крыле при той же скорости потока. Это чудо, мне лично, далеко не кажется очевидным.
Еще хочу прокомментировать ваше объяснение эффекту Коанда (прилипание потока к обтекаемому им телу).
Вы здесь опять объясняете данный эффект силами вязкости: “Эффект прилипания - это эффект вязкого трения”. Румынский физик Анри Коанда открыл свой эффект занимаясь аэродинамическими исследованиями. Известно, что вязкость воздуха при атмосферном давлении настолько мала, что ею пренебрегают в инженерных аэродинамических расчетах. Поэтому объяснить природу сил, резко меняющих направление потока вблизи омываемой поверхности, вязкость – не в состоянии. Аналогичный эффект наблюдается в потоке жидкостей. При этом величина вязкости практически не сказывается на характере обтекания, исключая случаи очень высокой вязкости жидкости.
На мой взгляд, природа сил здесь та же, что и при обтекании выпуклой поверхности крыла. Поток удерживается у поверхности, благодаря разрежению, возникающему при попытках воздушной струи «отскочить» от поверхности подобно шарику при упругом столкновении.
Существуют такие полимерные добавки, которые уменьшают вязкостное трение в воде в сотни и даже в тысячи раз. Было бы интересно провести испытание вашего дискового насоса, Виталий, с использованием таких добавок. По вашей логике - при многократном уменьшении вязкости столь же сильно уменьшится эффект всасывания воды дисками. Я же уверен, что введение добавок практически не повлияет на характеристики дискового насоса.
Пока прервусь, позже вернемся к другим важным вопросам гидравлики, имеющим отношение к основной теме данной ветки.
Игорь, приветствую.
На счет терминологии - лишь предположил, не более. В этом отношении согласен с вами.
На счет давлений - похоже не совсем корректно выразился, тем не менее это не меняет смысла сказанного. Если между двумя листами бумаги на небольшом расстоянии друг от друга подуть, то они начнут притягиваться - это не разница в давлениях (скорости более чем дозвуковые)? Согласен, что давление внутри струи и атмосферное - одинаковые, но давление на обтекаемое тело - различно - тут я с вами согласен и именно это имел ввиду.
Для лучшего понимания того, что я имею ввиду смотрите иллюстрацию.
Теперь на счет эффекта Магнуса - вынужден признать свою ошибку, вы все верно говорите, но я ошибся только в том, что максимальный перепад давления возникает не при равенстве скорости потока и окружной скорости ротора, а окружной скорости внешнего потока (ветра), и скорости потока, который создает ротор. Ротор в данном случае работает четко в соответствии с принципом вязкого рения (как еще гладкий вращающийся цилиндр способен передавать движение воздуху???). И окружная скорость ротора для разгона воздуха до заданной скорости зависит кроме всего прочего от его конструкции и. Для гладкого ротора, как вы и сказали, окружная скорость должна в 5 раз превышать скорость основного потока, для того, что бы скорость разгоняемого воздуха сравнялась со скорость основного потока. Если ротор снабдить кольцевыми ребрами, то его эффективность поднимется, и тогда окружная скорость будет ниже. Как я уже писал, если на одну сторону тела действует атмосферное давление, а на другую 0,9 от атмосферного при площади тела в 1м2, сила действия равняется 1 тонне, что удивительного? Набросал 3Д модельку. На самом деле ребра на много тоньше, их на много больше, и на все длину цилиндра, не захотел возиться долго. Думаю, идея понятна. Смотрите иллюстрацию.
А вот на счет прилипания - соглашусь, прилипание струи воды к телу, или воздушной струи - это именно эффект Коанда. И в данном случае вязкое трение - причина торможения потока, т.е. потери. Был неправ - признаю.
А на счет вязкости - вынужден опять с вами спорить. Есть понятие - динамическая вязкость, так вот она практически не зависит от давления. Она зависит от относительных скоростей, площадей и расстояния. Именно динамическая вязкость лежит в основе дисковой технологии. И говорить о незначительности этого явления в определенных условиях неправомерно. Что описано в литературе, и проверено на опыте.
На счет насосов и добавок. Будем реалистами, вряд ли мне удастся провести подобный опыт. Однако я уверен, если эта добавка сделает так, что при вращении дисков ротора самый первый к поверхности диска слой молекул будет относительно поверхности подвижен - тогда да, КПД насоса резко снизится.
Ну вы,блин,даёте....Умники и умницы!!!Впрочем,ладно....Мож чего и пойму если раз десять перечитаю,да мозги напрягу.
Парус и ветер - это конечно хорошо.Вы мне лучше вот какой вопрос поподробнее осветите.... Видео,то что прикрепил Виталий,мне посмотреть удалось.Там хороший ролик о поведении струи жидкости при прохождении через разные насадки.Это близко к тому,что меня в данный момент волнует(пока не начал колдовать с установкой новой турбины),а именно : какова будет оптимальная конфигурация диффузора,подающего воду на лопасти при моей схеме подвода воды.Мы уже немного рассуждали по этому поводу,но окончательной ясности нет.А переделывать несколько раз,как на макете,у меня возможности не будет(слишком много воды придётся сбрасывать для каждой попытки монтажа).
Так что,давайте про диффузоры.Я знаю,что там не всё так однозначно и можно налететь на большие потери в потоке.
Сергей, приветствую.
Да, что-то заигрались малеха...
Специально на днях почитал о гидротурбинах, вернее об их классификациях. Так вот, выяснил, что при напорах от 2м в основном используют поворотно-лопастные турбины, они самые эффективные при малых напорах. Но так как вы уже соорудили турбину другого типа, то разговаривать об этом не имеет смысла. Как я понимаю, вы имеете ввиду не диффузор, а сопло, или направляющий аппарат. Так как я не вникал, то и советовать ничего не буду, Игорю виднее. Но исходя из общих принципов, сечение подающей трубы должно быть больше, чем суммарное сечение направляющего аппарата - это самое главное условие, и чем больше, тем луче. А вот саму геометрию нужно считать, причем нужно понимать специфику. Тут я не советчик.
Ну вы,блин,даёте....Умники и умницы!!!Впрочем,ладно....Мож чего и пойму если раз десять перечитаю,да мозги напрягу....
... какова будет оптимальная конфигурация диффузора,подающего воду на лопасти при моей схеме подвода воды.Мы уже немного рассуждали по этому поводу,но окончательной ясности нет.А переделывать несколько раз,как на макете,у меня возможности не будет(слишком много воды придётся сбрасывать для каждой попытки монтажа).
Так что,давайте про диффузоры.Я знаю,что там не всё так однозначно и можно налететь на большие потери в потоке.
Ладно уж, Сергей, не прикидывайся "шлангом", мало кто перелопатил столько технической литературы по турбинам, сколько ты. А уж про практический опыт я вообще молчу.
Направляющий аппарат в твоем варианте турбины - далеко не самый критичный узел. При подаче воды на колесо ты формируешь струю, похожую на струю из брандспойта. Правда, сечение брандспойта не слабое.
Главное требование к профилю брандспойта - плавность переходов и пологость конфузора.
Проходное сечение направляющего аппарата должно соответствовать расходу и ожидаемой скорости струи. При напоре в 1,5-1,7 метра и дебете 150-180 литров/сек сечение должно быть в районе 0,025 - 0,030 кв. метра. Ты всё это, вроде как, учел. При необходимости у тебя есть возможность поджать проходное сечение вкладышем.
Я в большей степени тревожусь по поводу турбинного колеса, в плане вибрации лопаток. Но, с другой стороны, скорость воды и окружная скорость лопаток у тебя почти не изменится. Изменится только скорость вращения (угловая) и, возможно, возрастет брызгообразование. Вроде как, не критично.
Что же касается диффузора, то есть, отсасывающей трубы на выходе турбины, то для турбины Банки она не очень то и вписывается из-за слишком малой скорости струи на выходе из колеса. К тому же, имеем несплошность водного потока, которая хотя и не перечеркивает совсем эффект отсасывания, но почти перечеркивает.
Честно говоря, я до конца не понимаю причину своей внутренней тревожности по поводу запуска новой модификации твоей турбины. В любом случае, запуск и возможную небольшую доводку лучше делать после схода льда, я уже об этом тебе писал. Но тебе, разумеется, виднее.
Тот обмен мнениями, который возник на ветке., благодаря появлению Виталия, он, конечно, не имеет отношения к твоей новой турбине. Это, скорее, попытка очередного осмысления гидравлических эффектов в плане разработки турбин нового типа.
Виталий "влюбился" (в хорошем смысле) в дисковую турбину Теслы, работающую в режиме насоса. Его даже не смущает низкий КПД дискового насоса, в сравнении с лучшими промышленными насосами. Но и большинство производителей бытовых насосов также нисколько не смущаются низким, а то и сверхнизким КПД своей продукции (10 - 20 %). Так что на рынке бытовых насосов, дисковый насос Виталия вполне конкуретноспособен.
Меня же волнуют, как ты знаешь, совсем другие принципы разгона воды и совсем другие уровни КПД.
Не знаю, стоит ли об этом здесь вести беседы, может и не стоит...
Спасибо,друзья.
Вот именно чёт меня конфигурация направляющего аппарата волнует.Где то(но не могу найти где) встречал расчёты степени влияния на скорость струи именно самого сопла.Причём оно было исполнено по типу брандспойта(сужающееся),но прямоугольного сечения.И там есть какие то зависимости.Посмотрел видео о различных насадках,вот и вспомнил.
Вот именно чёт меня конфигурация направляющего аппарата волнует.
Сергей, у тебя на чертеже проходное сечение направляющего канала равно примерно 0,05 кв. метра. Для выхода на максимальную скорость струи тебе нужно почти вдвое уменьшить сечение. А максимальная скорость тебе нужна обязательно, ведь у тебя свободноструйная турбина. Обычно эту функцию (плавного уменьшения сечения) выполняет каплевидная "заслонка". Ты её тоже на чертеже показал, но ее поперечное сечение - всего 1/5 от проходного. Так что необходимого уменьшения сечения не получится.
Посмотри еще раз на схемы подачи воды в турбинах Осбергер. Там поток воды (выделен синим) уменьшается по сечению раза в три. У тебя же нужно почти вдвое уменьшить сечение потока. Это значит, что диаметр трубы у твоей заслонки должен быть порядка 50 мм.
Еще один момент - верхняя площадка у твоей заслонки практически горизонтальна, значит сужение верхней части потока, который проходит над заслонкой, происходит на трубе заслонки. А это крутовато по углам. Посмотри. опять же на заслонку Обсергера - там сужение потока более плавное и идет по плоскости заслонки. Я думаю, что ось твоей заслонки необходимо опустить вниз, тогда верхняя плоскость станет наклонной и будет выполнять функцию мягкого конфузора.
Судя по картинкам с выделенным потоком воды, основная часть потока попадает на колесо над заслонкой, а не под ней. И тебе тоже не надо стремиться пропустить поток под заслонкой. Вполне хватит пропускной способности верхних лопаток.
Мне вообще кажется, что эта направляющая заслонка сделана поворотной только для облегчения стартового режима, когда нужно уменьшить входную скорость потока на лопатки.
Обрати внимание еще на то, что ось вращения заслонки выполнена почти посредине заслонки. У тебя же ось находится вблизи передней кромки заслонки. При этом поворотный момент на оси заслонки будет очень серьезным, то есть после запуска ты её не только не сможешь поворачивать, а может даже и не сможешь удержать в нужном тебе положении.
И последний момент - внутренняя (обращенная к колесу) поверхность заслонки у Обсергера вогнутая, а наружная - выпуклая. У тебя же они - плоские, что не очень хорошо, в плане мягкости обтекания. Кривизну этих поверхностей ты можешь обеспечить небольшим изменением кроя листовых заготовок (в сторону увеличения ширины). А кривизну профиля можно зафиксировать двумя дополнительными трубками, вставленными внутрь заслонки параллельно оси поворота. Я так делал шверты и перья рулей для своих лодок.
Что-то у меня картинка Обсергера как-то криво прикрепилась. Хотел уже по другому прикрепить, но вижу, что вроде бы появилась в сообщении.
На всякий случай, прикрепляю старую картинку, но на ней поток воды не выделен цветом.
Согласен.С этой заслонкой ещё поколдую.Возможность есть и толщину изменить,и ось сместить(изменив форму самой заслонки на миндалевидную)...Сейчас все заготовки уже есть,посмотрю "в натуре" на проходные каналы и от этого буду "плясать".
Вот ещё вопросик такой : На лопастях для безударного входа струи буду заострять входную кромку. С какой стороны лучше снимать фаску, с выпуклой или с вогнутой? Думаю - это может быть существенно,поскольку толщина материала лопастей 4мм.
И ещё: опорные диски буду всё же ставить по краям(ну её нахрен эту защемлённую консоль).При ширине ротора 50см хватит ли одного промежуточного диска(делит по 25см)? или не рисковать и поставить два(по 16см прогон)? Металл дисков 5мм.
Вот ещё вопросик такой : На лопастях для безударного входа струи буду заострять входную кромку. С какой стороны лучше снимать фаску, с выпуклой или с вогнутой? Думаю - это может быть существенно,поскольку толщина материала лопастей 4мм.
И ещё: опорные диски буду всё же ставить по краям(ну её нахрен эту защемлённую консоль).При ширине ротора 50см хватит ли одного промежуточного диска(делит по 25см)? или не рисковать и поставить два(по 16см прогон)? Металл дисков 5мм.
Два промежуточных диска и внешние диски - без консоли - отличный вариант.
На лопатках лучше делать не фаску, а скругление, еще лучше овальное скругление (у овала переменный радиус скругления). Можно сначала на кромке сделать мягкий скос с углом 5 градусов. а потом уже овальное скругление. Если есть желание обработать кромку несимметрично, то тогда скос надо делать только с внутренней (вогнутой) стороны лопатки, потом скруглить и потом все зашлифовать.
В прикрепленном файле я сделал пояснительные рисунки.
Сергей, в направляющем аппарате есть еще одна заковыка.
В любом поворотном водоводе нарушается равномерное распределение скорости воды по сечению. В воздуховоде тоже самое. Вентиляторщики с этим вынуждены бороться разными уловками.
В турбинах с направляющим аппаратом это не так принципиально, а вот для свободноструйной турбины это важно.
В атласе течений Идельчика есть картинки эпюр скоростей до и после поворота.
Объем атласа большой 30 Мб в формате djvu. Я его тебе пошлю. Если у тебя он не скачается из-за размера, то тогда попробую отдельными страницами через формат печати страницы.
Суть в том, что в поворотном водоводе ускоряется часть потока, которая идет по большему радиусу (внешний язык), а часть потока, текущая по малому радиусу, замедляется, да еще иногда с обратным вихрем.
Само по себе ускорение части потока можно было бы даже полезно использовать, сделав поворот с сужением сечения и плавным переходом на больший радиус. На своей картинке я примерно показал, как делается поворот, чтобы не потерять скорость. Считается даже, что такой несимметричный (по сечению) поворот может несколько ускорить поток. Но с этим надо специально возиться, проводя замеры местных скоростей. Этим как раз не без успеха занимаются вентиляторщики. Но тебе это, конечно, не с руки.
Можешь ли ты избежать крутого поворота водовода непосредственно перед турбиной ?
Если можешь, то лучше избежать.
Если не можешь, то тогда на повороте придется организовывать поворотную решетку.
У Идельчика такие направляющие решетки показаны.
В общем, ты посмотри Идельчика раздел № 6 (начиная с 256 стр), потом еще обсудим.
Объем атласа большой 30 Мб в формате djvu. Я его тебе пошлю. Если у тебя он не скачается из-за размера, то тогда попробую отдельными страницами через формат печати страницы.
у меня сейчас неплохая скорость в сети.Поставил двухстороннюю спутниковую систему.Так что даже видео иногда смотрю.
Спасибо за разъяснения Игорь.Атлас обязательно почитаю.Со скоростями на поворотах,думаю больших проблем не будет,поскольку подающее отверстие вдвое больше по площади,чем сопло.
Инею недалеко от себя ручей ширинои чуть больше метра, глубина сантиметров 30-40 ручей не горный срорость не большая, ну давно зреет идея соорудить мини ГЭС что посоветуете для начала? опытиа нет, ну мощность бы хотелось киловат 5 , ну это не возможно походу с минимумом затрат. думал наити генератор и поставить лапостное колесо. ну не верю в такую мощность зтой конструкции. С авто генераторами и инветрорами не хочется заморачиватиься(((
В дополнение к сказанному. Можно провести очень простой опыт, если в хозяйстве имеется поршневой компрессор и пистолет для очистки. На стволе пистолета установлено обычное дозвуковое сопло-конфузор, из которого вырывается струя воздуха. Если эту струю направить на пластину с расстояния 10-15см, то результат очевиден, пластина будет пытаться двигаться в сторону потока, но если расстояние от пластины до среза сопла сократить до 3-5мм, то эффект будет другим, пластина перестанет пытаться двигаться, и как бы прилипнет к соплу. Происходит это именно из-за разницы в давлениях. Собственно, точно так же работает и крыло самолета. Это все я веду к тому, что "чудесная" добавка энергии в некоторых типах турбин может быть объяснена именно этим эффектом. Причем сила эффекта на самом деле может быть огромная. Если с одной стороны пластины площадью 1м2 давление будет атмосферным, а с другой стороны 0,9 от атмосферного, тогда "движущая сила" на пластину составит 1 тонну...
Спасибо,дружище.Интересно.Вот ещё бы сообразить - как это можно использовать...Чёт мозгов не хватает,но чую,что можно.
А вот то,что Игорь раньше писал о "прилипании" потока при обтекании им округлой поверхности, к этому эффекту отношения не имеет?
Эффект прилипания - это эффект вязкого трения, на котором работают дисковые машины. Но в данном случае есть дополнительный эффект, так как поток воды, даже 1 м в сек на своей поверхности имеет давление немного ниже атмосферного, то при обтекании цилиндра поток прижимает к этому самому цилиндру давление атмосферы. Чем быстрее поток воды, тем ниже давление, тем сильнее прилипание. В итоге этот эффект нужно учитывать, так как из-за него изменяется направление струи. Многое, что говорит Игорь, по части сверхъединичности - вызывает большие сомнения, особенно тогда, когда я слышу о двигателе Клемма, о скрытой энергии вихрей и т.д. Так вышло, что мне пришлось и приходится по сей день заниматься отделение зерен от плевел по части всякого рода сверхединичных девайсов. В основном это касается работ Николы Тесла, но по ходу дела попадается много чего другого. Так вот, двигатель Клемма - это развод. Причем таких разводок 98% к сожалению. Очень жаль, что у вас медленный интернет, у меня есть много видеоматериала по вашей теме, да и вообще, старые документальные научно популярные фильмы времен СССР. Уверен, вам было бы интересно посмотреть. Так вот, на счет вихрей, в частности, как говорил Игорь о том, что скорость воды в воронке аномально высокая - это не правда. Можете проверить сами, я проверял. Скажу больше, есть такой миф, что якобы вода быстрее выливается из бутылки, если ее раскрутить, на основании этого утверждения считается в кругах псевдоученых, что раз так, значит и во всех других случаях будет такая же фигня. С одной стороны, на счет раскручивания воды в бутылке - это правда. Так как если взять две стеклянные бутылки, налить одинаковое количество воды, то быстрее выльется из той, в которой вода раскручена, а со второй вода будет выливаться рывками. Из чего и делают такой, на первый взгляд, очевидный вывод. Но если немного напрячь мозги, и разобраться, все станет на свои места. Когда вода закручена, то в центре образуется воронка, причем в самом центре образуется сообщение с атмосферной, и в таком случае в бутылке не возникает разряжения, воздух свободно проходит в бутылку. В случае со спокойной водой, такого сообщения с атмосферой не возникает, поэтому как только вода начинает выливаться, в бутылке создается разряжение(за счет увеличения внутреннего объема), которое препятствует выходу воды. После чего вода начинает выходить порциями, в промежутках которых в бутылку подсасывается атмосферный воздух. Но если в дне бутылки будет отверстие, и проделать тот же самый опыт, то вода выльется значительно быстрее из той бутылки, в которой она находилась в спокойном состоянии. А раз она выльется быстрее, через одинаковое сечение, значит и скорость воды выше. И с этими практическими результатами спорить бессмысленно, так как это объективная реальность. Но вот если к горлышку добавить диффузор - то скорость истечения в горле действительно увеличится - это правда.
Но это все теории. В вашем случае нужно идти путем практического результата. Т.е. узнать как можно больше, какие именно турбины используют с близкими к вашим напорами и расходами, из них выбрать самую простую в реализации, но с возможно бОльшим КПД, построить ее и наслаждаться результатом. Посмотрев видео вашей турбины, могу дать лишь те рекомендации, которые уже не раз тут озвучивали, а именно, обеспечить условия максимального перепада высоты, снизить до возможного минимума потери в подводящем водоводе, использовать диффузор на выходе. Для использования последнего нужно делать турбину другого типа - это вы и сами прекрасно знаете. А в остальном - есть практичный компромисс, которого и нужно придерживаться, имею ввиду цена/сложность/эффективность/время/надежность. Опять же, вы это и сами прекрасно понимаете и видите. Честно говоря хочется мне как-то вам помочь. Есть у меня механический тахометр времен СССР, так как я купил себе цифровой, этот лежит пылится, могу вам подарить, вот только как его вам отправить, что бы не разбили при транспортировке. Если вам он нужен, давайте подумаем, как лучше всего его вам доставить. Уверен, вам эта штука еще пригодится.
И ещё раз спасибо.А за прибор - вдвойне спасибо.Мне как раз в хозяйстве оччччень нехватает некоторых вещей.Одна из них - механический тахометр.
Мне из Украины по почте присылали кое-что(тоже достаточно нежное).Всё пришло в порядке.Только упаковать хорошо.С этим проблем нет.А вот,кстати, раков живых на развод,друг мне никак переправить не может.Таможня не пускает.
К сверхединичным проектам у меня отношение двоякое: С одной стороны недоверие,но с другой - пытаюсь разобраться во всех проектах,которые мне попадаются.Интересно.Там много нестандартных решений.
Игорь, вы уж не обессудьте, но вот еще одно некорректное ваше выражение:
"Настоящий водоворот - это ярко выраженный тороидальный вихрь, который хорошо формируется в сливном конусе."
Тороидальный вихрь не имеет никакого отношения к водовороту в воронке. Тороидальный вихрь - это "дымовое кольцо", форма которого внешне похожа на бублик, но в сечении это больше похоже на свернутую спираль. Не суть, в какой среде такой вихрь сформирован, его природа одинаковая. Причем можно в воде сделать тороид из той же воды, а можно и из воздуха, но в воде, таким забавляются дельфины, когда скучно. Есть прекрасные док. съемки данного процесса - очень красиво...
Так же тороидальный вихрь создается в стакане с водой, когда его размешиваешь ложкой, и чаинки прекрасно иллюстрируют движение жидкости. Уверен, что в конусной воронки тороидального вихря не возникает, и это можно проверить с теми же чаинками и прозрачным конусом. Если не прав - поправьте меня.
Сергей, отправил вам в личку сообщение...
На счет сверхединичных девайсов - спрашивайте, так как я много этого га..на перекопал, есть что сказать. Есть и много собранной информации на тему, поделюсь, если нужно.
Сергей, жаль, что у вас проблемы с интернетом, если все же получится, посмотрите этот фильм...
Вот один из тех док. фильмов о воронкообразовании:
Игорь, уверен, вам будет интересно.
И вот неплохой фильм об истечением жидкости:
Тут бы и эффект мяча для гольф пристроить как нить....
На самом деле - это действительно хорошая идея. Полусферические вмятины на мяче для гольфа уменьшают зону пониженного давления за мячём, что в итоге снижает сопротивление движению. В передачи "Разрушители мифов" ведущие проделали эксперимент с автомобилем, покрыли его слоем глины, и сделали большое количество вмятин, так вот, результаты ошеломили ведавших виды ведущих, расход топлива снизился в среднем на 11%... Так что, как вы понимаете, идея очень даже здравая. Но для ее применения нужно провести тщательные исследования, особенно в плане применимости технологии в турбиностроении.
Искренне сожалею, что не все смогут посмотреть это видео ввиду низкой скорости интернета... :(
Читал где-то, тело дельфина не гладкое, как нам кажется, а шершавое, что ему не мешает, а помогает в плавании. По подобию для пловцов шили такие костюмы - результат также был положительным.
Виталий, вы тут столько вопросов подняли, что сразу на все не ответишь.
Начну с термина «галфинд». Вы считаете, что следует произносить халфвинд, предполагая, что имеете дело с английским словом. На самом деле, это слово – голландское. Как и большинство других морских терминов, например «галс» (курс) от голландского «hals». Если в яхтенной компании сказать халс, то вас просто не поймут. Это я к тому, Виталий, что не стоит спешить с поучениями в новой для себя тематике.
Впрочем, я даже благодарен за многие ваши вопросы и поспешные утверждения, поскольку не вы один находитесь в заблуждении о физической природе аэродинамических и гидродинамических сил. Разобраться в этих вопросах не так-то просто.
Вот ваши слова: «С одной стороны паруса давление воздуха равно давлению в потоке, а с другой стороны давление ниже, так как с этой стороны возникает турбулентность. Направление силы давления перпендикулярно основному потоку, а величина этой силы пропорциональна разности давлений, площади паруса, и угла установки паруса.»
Вы считаете, что давление воздуха с наветренной стороны и давление с подветренной стороны различны. Это не так, в аэродинамических продувках установлено, что при заведомо дозвуковых скоростях, давление (а значит, и плотность) в воздушном потоке, обтекающем какое-то тело, неизменно. А вот давление на поверхности обтекаемого тела меняется, но оно всегда перпендикулярно поверхности, а не набегающему потоку. Одна из общепризнанных гипотез, объясняющих разницу давлений на парусе, основывается на теореме Бернулли, согласно которой статическое давление падает при увеличении скорости потока. Упомянутая вами турбулентность, здесь абсолютно ни при чем. Критерий Рейнольдса, который и характеризует степень турбулентности, имеет одно и то же значение на наветренной (вогнутой) и подветренной (выпуклой) стороне паруса. Возможно, вы имели ввиду завихренность потока на выпуклой стороне паруса, но при правильном (рабочем) положении паруса никакого завихрения нет. И только при неправильной постановке паруса к ветру возникают завихрения (парус полощет), из-за этого резко (в разы) снижается перепад давления на парусе и падает его тяга.
Применительно к парусу теорема Бернулли не в состоянии объяснить тот большой перепад давления, который возникает при реальном обтекании паруса. Дело в том, что измерения скорости потока на наветренной и подветренной стороне паруса обнаруживают разницу в скорости не более 10 %. А для объяснения реально существующего перепада давления необходимо, чтобы разница в скоростях была близка к 100 %, что, конечно, абсурдно.
Например, при скорости ветра 10 м/сек величина скоростного напора равна 60 Н/кв.м – это примерно 6 кг силы на квадратный метр паруса.
P=(ρ•V^2)/2, здесь V - скорость потока, ρ - удельная плотность воздуха (1,16 кг/куб.м).
Так вот на парусе с углом атаки 15 градусов перепад давления достигает 90 - 95 Н/кв.м, что даже больше, чем полная величина скоростного напора.
Так чем же можно объяснить такую большую разницу давлений на парусе ?
Я лично, вижу объяснение в том, что при движении по вогнутой поверхности силы инерции (ЦБ силы) прижимают частицы воздуха к парусу, оказывая на него давление, а при движении по выпуклой поверхности, силы инерции пытаются оторвать частицы воздуха от паруса, создавая разрежение.
То есть, дело не в скорости обтекания, как таковой, а в кривизне обтекания.
Если, например, на полном ходу высунуть голову из окна автомобиля и повернуть лицо навстречу ветру, то давление набегающего потока вы почувствуете в полной мере. Но при этом никакого повышения давления самого воздуха не происходит. Это подтверждается полным отсутствием нагрева воздуха при дозвуковом обтекании. А, если бы имело место повышение давления (и плотности воздуха), то нагрев воздуха был бы неизбежен (закон Пуассона для газов).
Еше одна цитата: «И плюс ко всему "классическая" передача кинетической энергии парусу. Это в самом общем виде, естественно. Как с эффектом Магнуса, максимальный перепад давлений возникнет тогда, кода угловая скорость ротора будет равна скорости потока, тогда с одной стороны противоположные потоки с одинаковой скоростью взаимно компенсируются, а с другой складываются.»
Здесь у вас опять неточность. Максимальный перепад давлений на вращающемся роторе в потоке воздуха, возникает не при равенстве окружной скорости ротора скорости потока, а при 5-кратном превышении окружной (а не угловой) скорости поверхности ротора по отношению к скорости потока. При этом возникающая на роторе разница давлений в 12 раз превышает разницу давлений на самолетном крыле при той же скорости потока. Это чудо, мне лично, далеко не кажется очевидным.
Еще хочу прокомментировать ваше объяснение эффекту Коанда (прилипание потока к обтекаемому им телу).
Вы здесь опять объясняете данный эффект силами вязкости: “Эффект прилипания - это эффект вязкого трения”. Румынский физик Анри Коанда открыл свой эффект занимаясь аэродинамическими исследованиями. Известно, что вязкость воздуха при атмосферном давлении настолько мала, что ею пренебрегают в инженерных аэродинамических расчетах. Поэтому объяснить природу сил, резко меняющих направление потока вблизи омываемой поверхности, вязкость – не в состоянии. Аналогичный эффект наблюдается в потоке жидкостей. При этом величина вязкости практически не сказывается на характере обтекания, исключая случаи очень высокой вязкости жидкости.
На мой взгляд, природа сил здесь та же, что и при обтекании выпуклой поверхности крыла. Поток удерживается у поверхности, благодаря разрежению, возникающему при попытках воздушной струи «отскочить» от поверхности подобно шарику при упругом столкновении.
Существуют такие полимерные добавки, которые уменьшают вязкостное трение в воде в сотни и даже в тысячи раз. Было бы интересно провести испытание вашего дискового насоса, Виталий, с использованием таких добавок. По вашей логике - при многократном уменьшении вязкости столь же сильно уменьшится эффект всасывания воды дисками. Я же уверен, что введение добавок практически не повлияет на характеристики дискового насоса.
Пока прервусь, позже вернемся к другим важным вопросам гидравлики, имеющим отношение к основной теме данной ветки.
Игорь, приветствую.
На счет терминологии - лишь предположил, не более. В этом отношении согласен с вами.
На счет давлений - похоже не совсем корректно выразился, тем не менее это не меняет смысла сказанного. Если между двумя листами бумаги на небольшом расстоянии друг от друга подуть, то они начнут притягиваться - это не разница в давлениях (скорости более чем дозвуковые)? Согласен, что давление внутри струи и атмосферное - одинаковые, но давление на обтекаемое тело - различно - тут я с вами согласен и именно это имел ввиду.
Для лучшего понимания того, что я имею ввиду смотрите иллюстрацию.
Теперь на счет эффекта Магнуса - вынужден признать свою ошибку, вы все верно говорите, но я ошибся только в том, что максимальный перепад давления возникает не при равенстве скорости потока и окружной скорости ротора, а окружной скорости внешнего потока (ветра), и скорости потока, который создает ротор. Ротор в данном случае работает четко в соответствии с принципом вязкого рения (как еще гладкий вращающийся цилиндр способен передавать движение воздуху???). И окружная скорость ротора для разгона воздуха до заданной скорости зависит кроме всего прочего от его конструкции и. Для гладкого ротора, как вы и сказали, окружная скорость должна в 5 раз превышать скорость основного потока, для того, что бы скорость разгоняемого воздуха сравнялась со скорость основного потока. Если ротор снабдить кольцевыми ребрами, то его эффективность поднимется, и тогда окружная скорость будет ниже. Как я уже писал, если на одну сторону тела действует атмосферное давление, а на другую 0,9 от атмосферного при площади тела в 1м2, сила действия равняется 1 тонне, что удивительного? Набросал 3Д модельку. На самом деле ребра на много тоньше, их на много больше, и на все длину цилиндра, не захотел возиться долго. Думаю, идея понятна. Смотрите иллюстрацию.
А вот на счет прилипания - соглашусь, прилипание струи воды к телу, или воздушной струи - это именно эффект Коанда. И в данном случае вязкое трение - причина торможения потока, т.е. потери. Был неправ - признаю.
А на счет вязкости - вынужден опять с вами спорить. Есть понятие - динамическая вязкость, так вот она практически не зависит от давления. Она зависит от относительных скоростей, площадей и расстояния. Именно динамическая вязкость лежит в основе дисковой технологии. И говорить о незначительности этого явления в определенных условиях неправомерно. Что описано в литературе, и проверено на опыте.
На счет насосов и добавок. Будем реалистами, вряд ли мне удастся провести подобный опыт. Однако я уверен, если эта добавка сделает так, что при вращении дисков ротора самый первый к поверхности диска слой молекул будет относительно поверхности подвижен - тогда да, КПД насоса резко снизится.
Ну вы,блин,даёте....Умники и умницы!!!Впрочем,ладно....Мож чего и пойму если раз десять перечитаю,да мозги напрягу.
Парус и ветер - это конечно хорошо.Вы мне лучше вот какой вопрос поподробнее осветите.... Видео,то что прикрепил Виталий,мне посмотреть удалось.Там хороший ролик о поведении струи жидкости при прохождении через разные насадки.Это близко к тому,что меня в данный момент волнует(пока не начал колдовать с установкой новой турбины),а именно : какова будет оптимальная конфигурация диффузора,подающего воду на лопасти при моей схеме подвода воды.Мы уже немного рассуждали по этому поводу,но окончательной ясности нет.А переделывать несколько раз,как на макете,у меня возможности не будет(слишком много воды придётся сбрасывать для каждой попытки монтажа).
Так что,давайте про диффузоры.Я знаю,что там не всё так однозначно и можно налететь на большие потери в потоке.
Сергей, приветствую.
Да, что-то заигрались малеха...
Специально на днях почитал о гидротурбинах, вернее об их классификациях. Так вот, выяснил, что при напорах от 2м в основном используют поворотно-лопастные турбины, они самые эффективные при малых напорах. Но так как вы уже соорудили турбину другого типа, то разговаривать об этом не имеет смысла. Как я понимаю, вы имеете ввиду не диффузор, а сопло, или направляющий аппарат. Так как я не вникал, то и советовать ничего не буду, Игорю виднее. Но исходя из общих принципов, сечение подающей трубы должно быть больше, чем суммарное сечение направляющего аппарата - это самое главное условие, и чем больше, тем луче. А вот саму геометрию нужно считать, причем нужно понимать специфику. Тут я не советчик.
Ладно уж, Сергей, не прикидывайся "шлангом", мало кто перелопатил столько технической литературы по турбинам, сколько ты. А уж про практический опыт я вообще молчу.
Направляющий аппарат в твоем варианте турбины - далеко не самый критичный узел. При подаче воды на колесо ты формируешь струю, похожую на струю из брандспойта. Правда, сечение брандспойта не слабое.
Главное требование к профилю брандспойта - плавность переходов и пологость конфузора.
Проходное сечение направляющего аппарата должно соответствовать расходу и ожидаемой скорости струи. При напоре в 1,5-1,7 метра и дебете 150-180 литров/сек сечение должно быть в районе 0,025 - 0,030 кв. метра. Ты всё это, вроде как, учел. При необходимости у тебя есть возможность поджать проходное сечение вкладышем.
Я в большей степени тревожусь по поводу турбинного колеса, в плане вибрации лопаток. Но, с другой стороны, скорость воды и окружная скорость лопаток у тебя почти не изменится. Изменится только скорость вращения (угловая) и, возможно, возрастет брызгообразование. Вроде как, не критично.
Что же касается диффузора, то есть, отсасывающей трубы на выходе турбины, то для турбины Банки она не очень то и вписывается из-за слишком малой скорости струи на выходе из колеса. К тому же, имеем несплошность водного потока, которая хотя и не перечеркивает совсем эффект отсасывания, но почти перечеркивает.
Честно говоря, я до конца не понимаю причину своей внутренней тревожности по поводу запуска новой модификации твоей турбины. В любом случае, запуск и возможную небольшую доводку лучше делать после схода льда, я уже об этом тебе писал. Но тебе, разумеется, виднее.
Тот обмен мнениями, который возник на ветке., благодаря появлению Виталия, он, конечно, не имеет отношения к твоей новой турбине. Это, скорее, попытка очередного осмысления гидравлических эффектов в плане разработки турбин нового типа.
Виталий "влюбился" (в хорошем смысле) в дисковую турбину Теслы, работающую в режиме насоса. Его даже не смущает низкий КПД дискового насоса, в сравнении с лучшими промышленными насосами. Но и большинство производителей бытовых насосов также нисколько не смущаются низким, а то и сверхнизким КПД своей продукции (10 - 20 %). Так что на рынке бытовых насосов, дисковый насос Виталия вполне конкуретноспособен.
Меня же волнуют, как ты знаешь, совсем другие принципы разгона воды и совсем другие уровни КПД.
Не знаю, стоит ли об этом здесь вести беседы, может и не стоит...
Спасибо,друзья.
Вот именно чёт меня конфигурация направляющего аппарата волнует.Где то(но не могу найти где) встречал расчёты степени влияния на скорость струи именно самого сопла.Причём оно было исполнено по типу брандспойта(сужающееся),но прямоугольного сечения.И там есть какие то зависимости.Посмотрел видео о различных насадках,вот и вспомнил.
Сергей, у тебя на чертеже проходное сечение направляющего канала равно примерно 0,05 кв. метра. Для выхода на максимальную скорость струи тебе нужно почти вдвое уменьшить сечение. А максимальная скорость тебе нужна обязательно, ведь у тебя свободноструйная турбина. Обычно эту функцию (плавного уменьшения сечения) выполняет каплевидная "заслонка". Ты её тоже на чертеже показал, но ее поперечное сечение - всего 1/5 от проходного. Так что необходимого уменьшения сечения не получится.
Посмотри еще раз на схемы подачи воды в турбинах Осбергер. Там поток воды (выделен синим) уменьшается по сечению раза в три. У тебя же нужно почти вдвое уменьшить сечение потока. Это значит, что диаметр трубы у твоей заслонки должен быть порядка 50 мм.
Еще один момент - верхняя площадка у твоей заслонки практически горизонтальна, значит сужение верхней части потока, который проходит над заслонкой, происходит на трубе заслонки. А это крутовато по углам. Посмотри. опять же на заслонку Обсергера - там сужение потока более плавное и идет по плоскости заслонки. Я думаю, что ось твоей заслонки необходимо опустить вниз, тогда верхняя плоскость станет наклонной и будет выполнять функцию мягкого конфузора.
Судя по картинкам с выделенным потоком воды, основная часть потока попадает на колесо над заслонкой, а не под ней. И тебе тоже не надо стремиться пропустить поток под заслонкой. Вполне хватит пропускной способности верхних лопаток.
Мне вообще кажется, что эта направляющая заслонка сделана поворотной только для облегчения стартового режима, когда нужно уменьшить входную скорость потока на лопатки.
Обрати внимание еще на то, что ось вращения заслонки выполнена почти посредине заслонки. У тебя же ось находится вблизи передней кромки заслонки. При этом поворотный момент на оси заслонки будет очень серьезным, то есть после запуска ты её не только не сможешь поворачивать, а может даже и не сможешь удержать в нужном тебе положении.
И последний момент - внутренняя (обращенная к колесу) поверхность заслонки у Обсергера вогнутая, а наружная - выпуклая. У тебя же они - плоские, что не очень хорошо, в плане мягкости обтекания. Кривизну этих поверхностей ты можешь обеспечить небольшим изменением кроя листовых заготовок (в сторону увеличения ширины). А кривизну профиля можно зафиксировать двумя дополнительными трубками, вставленными внутрь заслонки параллельно оси поворота. Я так делал шверты и перья рулей для своих лодок.
Что-то у меня картинка Обсергера как-то криво прикрепилась. Хотел уже по другому прикрепить, но вижу, что вроде бы появилась в сообщении.
На всякий случай, прикрепляю старую картинку, но на ней поток воды не выделен цветом.
Согласен.С этой заслонкой ещё поколдую.Возможность есть и толщину изменить,и ось сместить(изменив форму самой заслонки на миндалевидную)...Сейчас все заготовки уже есть,посмотрю "в натуре" на проходные каналы и от этого буду "плясать".
Вот ещё вопросик такой : На лопастях для безударного входа струи буду заострять входную кромку. С какой стороны лучше снимать фаску, с выпуклой или с вогнутой? Думаю - это может быть существенно,поскольку толщина материала лопастей 4мм.
И ещё: опорные диски буду всё же ставить по краям(ну её нахрен эту защемлённую консоль).При ширине ротора 50см хватит ли одного промежуточного диска(делит по 25см)? или не рисковать и поставить два(по 16см прогон)? Металл дисков 5мм.
Два промежуточных диска и внешние диски - без консоли - отличный вариант.
На лопатках лучше делать не фаску, а скругление, еще лучше овальное скругление (у овала переменный радиус скругления). Можно сначала на кромке сделать мягкий скос с углом 5 градусов. а потом уже овальное скругление. Если есть желание обработать кромку несимметрично, то тогда скос надо делать только с внутренней (вогнутой) стороны лопатки, потом скруглить и потом все зашлифовать.
В прикрепленном файле я сделал пояснительные рисунки.
Сергей, в направляющем аппарате есть еще одна заковыка.
В любом поворотном водоводе нарушается равномерное распределение скорости воды по сечению. В воздуховоде тоже самое. Вентиляторщики с этим вынуждены бороться разными уловками.
В турбинах с направляющим аппаратом это не так принципиально, а вот для свободноструйной турбины это важно.
В атласе течений Идельчика есть картинки эпюр скоростей до и после поворота.
Объем атласа большой 30 Мб в формате djvu. Я его тебе пошлю. Если у тебя он не скачается из-за размера, то тогда попробую отдельными страницами через формат печати страницы.
Суть в том, что в поворотном водоводе ускоряется часть потока, которая идет по большему радиусу (внешний язык), а часть потока, текущая по малому радиусу, замедляется, да еще иногда с обратным вихрем.
Само по себе ускорение части потока можно было бы даже полезно использовать, сделав поворот с сужением сечения и плавным переходом на больший радиус. На своей картинке я примерно показал, как делается поворот, чтобы не потерять скорость. Считается даже, что такой несимметричный (по сечению) поворот может несколько ускорить поток. Но с этим надо специально возиться, проводя замеры местных скоростей. Этим как раз не без успеха занимаются вентиляторщики. Но тебе это, конечно, не с руки.
Можешь ли ты избежать крутого поворота водовода непосредственно перед турбиной ?
Если можешь, то лучше избежать.
Если не можешь, то тогда на повороте придется организовывать поворотную решетку.
У Идельчика такие направляющие решетки показаны.
В общем, ты посмотри Идельчика раздел № 6 (начиная с 256 стр), потом еще обсудим.
Сергей, Идельчика послать через данный сайт не удалось. Переслал тебе на личную почту. Там 20 Мб, быть может у тебя и скачается.
у меня сейчас неплохая скорость в сети.Поставил двухстороннюю спутниковую систему.Так что даже видео иногда смотрю.
Спасибо за разъяснения Игорь.Атлас обязательно почитаю.Со скоростями на поворотах,думаю больших проблем не будет,поскольку подающее отверстие вдвое больше по площади,чем сопло.
Просто ради прикола.
Мощность,расход воды,рабочий напор(перепад)???
Эта штука подключается к крану водопроводной воды, заряжает телефоны и компы, давление примерно 3 кг.
Хорошая штука. Удобна например в походе, повесил на дерево кран с водой и можно мобилу зарядить вдали от цивилизации
Спасибо,понят.Но тех.параметров таки нет???
Нет только напряжение.
Инею недалеко от себя ручей ширинои чуть больше метра, глубина сантиметров 30-40 ручей не горный срорость не большая, ну давно зреет идея соорудить мини ГЭС что посоветуете для начала? опытиа нет, ну мощность бы хотелось киловат 5 , ну это не возможно походу с минимумом затрат. думал наити генератор и поставить лапостное колесо. ну не верю в такую мощность зтой конструкции. С авто генераторами и инветрорами не хочется заморачиватиься(((
Домашняя гидроэлектростанция для отдаленных районов http://www.popmech.ru/technologies/46158-domashnyaya-gidroelektrostantsi...