Гидроэлектростанция Сергея Бодрова. Страница 9 из 28

Сергей остался неясен радиус профиля лопатки. На моей картинке - это R.
И ещё высота профиля лопатки (Н) ?.
Из какой трубы ты их резал ?

"FANT" пишет:

Из какой трубы ты их резал ?

Наверно невнятно ответил.Радиус лопатки ок.200 мм.Но резал из трубы диаметром 300,а потом немного подгибал по профилю(ну не было подходящей трубы).

"FANT" пишет:

И ещё высота профиля лопатки (Н) ?.

Вобщем так: в плане размеры лопатки(лежащей на столе изгибом вверх) 340 на 120мм.

Сергей, вроде как понял.
Высота профиля лопатки у тебя - около 10 мм, без учёта толщины металла.
По яхтенному, лопатки у тебя с "малым пузом".
Для контроля, чуть позже - нарисую от руки окончательную схему и ещё раз всё сверим.
Буду анализировать твою "кормилицу" Банки. Не взыщи.

Стоп,Игорь.Я малость лоханулся.20см это диаметр.А радиус лопатки ок. 10 см.Высота профиля ок. 20мм.получается.
Сейчас почитал тебя.Чёт думаю "пузо" маловато.В Компас глянул и прозрел.Захлестнуло.

Понял, скорректирую.
Теперь пузо у твоих лопастей нормальное, практически оптимальное.

Сергей, я прорисовал эскизно твоё колесо.
koleso_banki_1.doc
Ты говоришь, что подача воды осуществляется под углом 15 град к касательной лопасти по её внешней кромке.. Но не уточняешь - в какую сторону 15 град.
На моём рисунке показаны два варианта подачи воды.
№1 - 15 градусов выше касательной.
№2 - 15 градусов ниже касательной.
Подскажи, какой из двух вариантов - твой.
Второй "удар" потока по лопаткам идёт уже 15 град к касательной по внутренней кромке лопасти. Так ?
Файлы:
koleso_banki_1.doc

"FANT" пишет:

№1 - 15 градусов выше касательной.

Стало быть, вариант № 1 !
Довольно-таки неожиданно, поскольку угол атаки вымпельного потока к хорде лопатки будет нулевым, если не хуже.
Для начала я буду считать, что окружная скорость кончиков лопастей вдвое меньше истинной скорости водного потока.
Потом посмотрим другие соотношения скоростей.
Вообще, для профиля со столь солидным пузом, оптимальный угол атаки вымпельного потока к хорде в районе 20 градусов.

Сергей, точно - нет ошибки ?

FANT пишет:

Стало быть, вариант № 1 !
Довольно-таки неожиданно, поскольку угол атаки вымпельного потока к хорде лопатки будет нулевым, если не хуже.
Для начала я буду считать, что окружная скорость кончиков лопастей вдвое меньше истинной скорости водного потока.
Потом посмотрим другие соотношения скоростей.
Вообще, для профиля со столь солидным пузом, оптимальный угол атаки вымпельного потока к хорде в районе 20 градусов.

Сергей, точно - нет ошибки ?

А может всё таки 21 градус, Я ведь раньше говорил.

Игорь,извини.Я тут малость пририсовал на твоей картинке :Примерно так направлен поток на лопасти.Это конечно же второй вариант.
Файлы:
koleso_banki_1_0.doc

Сергей Бодров пишет:

Игорь,извини.Я тут малость пририсовал на твоей картинке :Примерно так направлен поток на лопасти.Это конечно же второй вариант.

Ну, слава Богу !!!
На душе полегчало.
А то ведь, по первому варианту получалось, что лопасти на входе потока создают обратную тягу.

Ну и весна в этом году в Подмосковье !
Третий раз застреваю на своей дороге к дому в снежной каше.
А тут ещё водопровод прорвало, пришлось всё переделывать.
Зато освоил сварку полипропиленовых труб и фитингов.
Хорошая технология, гораздо лучше металлопласта.
Вот из-за этих текущих дел я и задержался с анализом турбины Банки в исполнении Сергея Бодрова.
Написал пока первую (основную) часть про работу лопаток на входе.
Старался, чтобы было как можно проще. Но, всё равно получается не просто.
Текст в прикреплённом файле (из-за картинок и формул).

В общем, хотелось бы обратной связи по поводу того, что непонятно, а что - понятно.
Файлы:
fermer_04.doc

"FANT" пишет:

В общем, хотелось бы обратной связи по поводу того, что непонятно, а что - понятно.

Ну очень интересно и доступно.Вопросов пока задавать не буду(они конечно в основном возникают по оптимизации).

"FANT" пишет:

Третий раз застреваю на своей дороге к дому в снежной каше.

А нам сегодня ещё сантиметров двадцать снежку подкинуло.И это к оставшимся ещё сорока.Вобчем опять по самое некуда.Турбину почти месяц не останавливаю.Только цепь поменял на первой ступени.

Небольшую ошибочку нашел у себя в самом конце fermer_04.doc.
Это касается окружной скорости на выходе из лопаток.
С учетом исправления, КПД первой ступени чуть подрос - до 52 %.
Файлы:
fermer_04_1.doc

"FANT" пишет:

Ты только 146% не насчитай.А то Чуров обидется.

FANT пишет:

Dauren пишет:

КПД больше единицы еще никому не удалось достичь

Казалось бы, так оно и есть. Ведь нас этому ещё в школе учили, а потом в институте.
Но, всё же существует реальная лазейка, позволяющая преодолеть 100 % порог КПД.
Что мы обычно понимаем под КПД ?
Наверное, отношение полученной энергии к затраченной работе.
Так вот Вам пример. Берёте очень большой надувной шарик и садитесь на него пятой точкой. При этом происходит сжатие воздуха внутри шара.
Фактически, Вы своим весом сжали газовую пружину.
Естественно предположить, что увеличение энергии сжатого воздуха будет равно затраченной Вами работе.
Если Вес Вашего тела равен 75 кг. А объём шара равен ровно одному кубометру, то шар при сжатии сожмётся на ~1/20 объёма. При этом давление с 1 атм поднимется до 1,075 атм.
Но, оказывается, что при сжатии воздуха происходит его нагрев.
Так вот воздух в шарике нагреется у нас на 6,25 градуса. Это следует из опытов с адиабатическим сжатием воздуха. Термин адиабатический означает, что при сжатии отсутствует теплообмен с окружающей средой. При быстром сжатии - так оно и есть.
Затраченная механическая энергия в нашем примере равна 184 Дж, а прирост внутренней (тепловой) энергии воздуха внутри шара составил 5200 Дж.
Поясняю: 1,16 кг воздуха умножить на 6,25 градуса и умножить на уд. теплоёмкость воздуха (717,5 Дж/кг), получаем 5202 Дж тепловой энергии.
Разница в сравнении с затраченной механической работой в 28,3 раза.
Другими словами, КПД преобразования механической энергии в тепловую у нас оказался равен 2830 %.
Видите, как легко можно проскочить "непреодолимый" барьер в 100 %.
А Вы говорите: никому, никогда...

Думаю результатом сумасшедшего КПД стало неверно посчитанная затраченная мех. энергия , подьем "пятой точки" весом 75 кг. на высоту шара не взят во внимание, корректировка над обьектом,нормированное опускание ,если все это посчитать все встанет на свои места .

Сергей Бодров пишет:

"FANT" пишет:

Ты только 146% не насчитай.А то Чуров обидется.

А, кто такой -Чуров ?

крокус78 пишет:

Думаю результатом сумасшедшего КПД стало неверно посчитанная затраченная мех. энергия , подьем "пятой точки" весом 75 кг. на высоту шара не взят во внимание, корректировка над обьектом,нормированное опускание ,если все это посчитать все встанет на свои места .

Вы правы, ошибочка вкралась, только в другую сторону.

Занизил я КПД сжатия воздуха пятой точкой.

Чтобы не ошибиться при расчёте работы сжатия, возьмите цилиндр с объёмом в 1 куб.метр и сечением 1 кв. метр. К нему - поршень с таким же поперечным сечением. И начинаем сжимать.
В начале сжатия сила на штоке поршня равна нулю, в конце сжатия равна 75 кг.
Средняя сила 37,5 кг. Чтобы посчитать величину перемещения штока, надо воспользоваться формулой Пуассона.
Для воздуха она такая: P • V^1,4 =const.
Такова зависимость между давлением (Р) и объёмом (V) воздуха при адиабатическом сжатии. Степенной коэффициент 1,4 - коэффициент Пуассона.
Для нашего случая перемещение штока составит 5,5 мм (0,0055 м).
Значит, механическая работа равна 0,206 Кгм.
Это приблизительно 2,1 Дж.
Нагрев воздуха при данном сжатии (по Пуассону) составит 0,654 градуса.
Умножаем на удельную теплоёмкость воздуха (717,5 Дж/кг) и на вес 1 кубометра воздуха (1,16 кг при 300 К) и получаем прирост тепловой энергии 544 Дж.
Делим полученное при сжатии тепло на затраченную механическую энергию и получаем в результате искомый коэффициент преобразования одного вида энергии в другой: КПД = 259 единиц или 25 900 %.

Если же придавить воздух не 75 кг, а 750 кг , то получатся те цифры, которые я привёл в первый раз. КПД будет на порядок меньше, зато нагрев - более ощутимый.
Вот такие "чудеса" на ровном месте.
Чем меньше степень сжатия воздуха, тем выше КПД преобразования механической энергии в тепло.

Это не сказка.
Это - реальная фантастика.

"крокус78" пишет:

подьем "пятой точки" весом 75 кг. на высоту шара не взят во внимание, корректировка над обьектом,нормированное опускание ,если все это посчитать все встанет на свои места .

А вставать команды и небыло.
А разве при расширении газ тоже нагревается?

"FANT" пишет:

А, кто такой -Чуров ?

Главарь ЦИК.

FANT пишет:

крокус78 пишет:

Думаю результатом сумасшедшего КПД стало неверно посчитанная затраченная мех. энергия , подьем "пятой точки" весом 75 кг. на высоту шара не взят во внимание, корректировка над обьектом,нормированное опускание ,если все это посчитать все встанет на свои места .

Вы правы, ошибочка вкралась, только в другую сторону.

Занизил я КПД сжатия воздуха пятой точкой.

Чтобы не ошибиться при расчёте работы сжатия, возьмите цилиндр с объёмом в 1 куб.метр и сечением 1 кв. метр. К нему - поршень с таким же поперечным сечением. И начинаем сжимать.
В начале сжатия сила на штоке поршня равна нулю, в конце сжатия равна 75 кг.
Средняя сила 37,5 кг. Чтобы посчитать величину перемещения штока, надо воспользоваться формулой Пуассона.
Для воздуха она такая: P • V^1,4 =const.
Такова зависимость между давлением (Р) и объёмом (V) воздуха при адиабатическом сжатии. Степенной коэффициент 1,4 - коэффициент Пуассона.
Для нашего случая перемещение штока составит 5,5 мм (0,0055 м).
Значит, механическая работа равна 0,206 Кгм.
Это приблизительно 2,1 Дж.
Нагрев воздуха при данном сжатии (по Пуассону) составит 0,654 градуса.
Умножаем на удельную теплоёмкость воздуха (717,5 Дж/кг) и на вес 1 кубометра воздуха (1,16 кг при 300 К) и получаем прирост тепловой энергии 544 Дж.
Делим полученное при сжатии тепло на затраченную механическую энергию и получаем в результате искомый коэффициент преобразования одного вида энергии в другой: КПД = 259 единиц или 25 900 %.

Если же придавить воздух не 75 кг, а 750 кг , то получатся те цифры, которые я привёл в первый раз. КПД будет на порядок меньше, зато нагрев - более ощутимый.
Вот такие "чудеса" на ровном месте.
Чем меньше степень сжатия воздуха, тем выше КПД преобразования механической энергии в тепло.

Это не сказка.
Это - реальная фантастика.

И все же я хотел обратить внимание вот на что, приложенная к концу штока сила в 75 кг это не вся затратная часть механической энергии, в этом лабораторном варианте она как будто взята из шкафа в необходимом обьеме и прикреплена на конец штока, но это ведь не так, ее нужно организовать,если это "пятая" то ее надо оторвать от земли поднять и опустить_- и это все надо считать, если это гидравлика надо включить эл.мотор и т.д. -и все это надо считать, если паровой котел давит значит считать дрова и тогда родится цифра реально затраченной мех. энергии коль мы говорим о ней, а то мы результат сжатия посчитали очень пунктуально , а по затратам ограничились фразой " к концу штока 75 кг" каким то волшебным образом оказавшейся там, на мой взгляд здесь и кроются разочарования, а так брали бы силу где-то из ниоткуда и города бы отапливали,увы... на этом ровном месте "чуда" нет.

Уважаемый FANT! Нобелевская премия, думаю, для вас не за горами. Флаг вам в руки!

Крокус, чтобы поднять Вашу или мою пятую точку, действительно нужно затратить энергию: W = mgH,
где m масса пятой точки, g - ускорение силы тяжести, H - высота "приподнятия".
Больше никаких затрат. Поверьте мне на слово.
С этой нешуточной высоты ( в моём последнем примере 5 мм), пятая точка рухнет вниз, совершая работу, в точности равную mgH.
Неужели - это так сложно ???

Dauren, если Вы так добры, что даже Нобелевки Вам для меня не жалко,
можно мне получить часть причитающегося гонорара, но сразу и лучше рублями ?

Понимаете, какое дело. Если Вы что-то не поняли или что-то Вас удивило, то, может быть, есть смысл немножко подумать или переспросить, прежде чем делать категоричные выводы.
В термодинамике (классической) есть такая теорема, называется теорема Карно.
В соответствие с этой теоремой только часть тепла может быть преобразована в механическую работу.
Коэффициент, с которым тепло преобразуется в работу равен η = (Т2-Т1)/Т1.
Вы, что же думаете, что в обратную сторону это уравнение не работает ?

Ошибаетесь, очень даже хорошо работает. Надо, всего лишь, грамотно организовать процесс.
Строго в соответствии с теоремой Карно.

FANT пишет:

Крокус, чтобы поднять Вашу или мою пятую точку, действительно нужно затратить энергию: W = mgH,
где m масса пятой точки, g - ускорение силы тяжести, H - высота "приподнятия".
Больше никаких затрат. Поверьте мне на слово.
С этой нешуточной высоты ( в моём последнем примере 5 мм), пятая точка рухнет вниз, совершая работу, в точности равную mgH.
Неужели - это так сложно ???
Fant к сожалению не смогу подискутировать с Вами по поводу правильности применяемых вами формул, поскольку не обременен такими академическими знаниями, но проанализировать методом отпротивного попытаюсь. Итак- мы имеем затраты в 2 Дж, что обеспечило давление 75 кг, это в свою очередь повысило темпер. воздуха на 0.6 градуса и принесло нам 544 Дж- это так ? И если их правильно использовать то по вашим выкладкам мы сможем ,с небольшими потерями в плане преобразования тепловой энергии в механическую, давить с усилием 75х250=18750кг, т.к. мы получили энергии в 250 раз больше. Теперь у меня вырисовывается другой лабораторный опыт, "пятую" оставляем в покое, используем голову, один-два выдоха я думаю поднимут температуру воздаха в этом обьеме на 0.6 градуса и у нас в цехе загрохотал пресс с усилием в 18 тонн (при наших то затратах в 2 Дж на 75 кг) чувствуете до чего мы договорились, это даже не Нобелевская премия тут чем то другим попахивает. Думаю все таки где то кроется просчет в плане затраченной механической энергии, 2 Дж это ничто ни о какой работе речи нет, по моему где-то читал примерно столько затрачивает колибри при каждом взмахе крыла зависая у растения ( а она их тысячу в минуту накручивает), в нашем случае речь должна идти о Кдж, т.е. на порядок просчет. Кстати 1 Дж согласно Межд. СИ равен 0.0002777778 ват/час, т.е. 2Дж соответственно 0.0005555556 ват/час , габаритная лампа авто чтобы светиться потребляет 5 вт, мы бы могли этой энергией таких делов наделать-жуть.

Dauren, если Вы так добры, что даже Нобелевки Вам для меня не жалко,
можно мне получить часть причитающегося гонорара, но сразу и лучше рублями ?

Понимаете, какое дело. Если Вы что-то не поняли или что-то Вас удивило, то, может быть, есть смысл немножко подумать или переспросить, прежде чем делать категоричные выводы.
В термодинамике (классической) есть такая теорема, называется теорема Карно.
В соответствие с этой теоремой только часть тепла может быть преобразована в механическую работу.
Коэффициент, с которым тепло преобразуется в работу равен η = (Т2-Т1)/Т1.
Вы, что же думаете, что в обратную сторону это уравнение не работает ?

Ошибаетесь, очень даже хорошо работает. Надо, всего лишь, грамотно организовать процесс.
Строго в соответствии с теоремой Карно.

Крокус пишет:
"Итак- мы имеем затраты в 2 Дж, что обеспечило давление 75 кг, это в свою очередь повысило темпер. воздуха на 0.6 градуса и принесло нам Итак- мы имеем затраты в 2 Дж, что обеспечило давление 75 кг, это в свою очередь повысило темпер. воздуха на 0.6 градуса и принесло нам 544 Дж- это так ?
И если их правильно использовать то по вашим выкладкам мы сможем ,с небольшими потерями в плане преобразования тепловой энергии в механическую, давить с усилием 75х250=18750кг, т.к. мы получили энергии в 250 раз больше. - это так ? "

В первом предложении всё правильно. С одним существенным уточнением - 544 Дж - это тепловая энергия.
Второе предложение - бессмыслица.
Во-первых, непонятно с какой стати повысилось давление до 8750кг/кв.м ?
Во-вторых, сила давления (сама по себе) никакой работы не совершает. Для совершение работы кроме силы, нужно ещё и перемещение (это "академическое знание" из физики 7 класса). Работа равна силе, умноженной на путь.
В-третьих, когда Вы имеете 544 Дж тепла - это совсем не значит, что Вы имеете 544 Дж механической энергии.

Я Вам привел пример как 1 Дж механической энергии можно превратить в 259 Дж тепловой энергии.
Вы же, почему-то решили, что тепловая энергия и механическая энергия - это одно и то же.
Об их различии рассказывается в азах теплотехники (или термодинамики). Теорема Карно называется.
Если Вы не желаете "обременять" себя этими знаниями, то так и будете плутать в трёх соснах.

Вместо того, чтобы спорить, не обладая для этого необходимыми "академическими" знаниями, Вы бы просто спросили:
откуда "приплыли" эти 258 Дж дополнительной энергии, когда мы затратили всего 1 Дж работы.
И я бы Вам "открыл глаза" на тот источник "дармовой" энергии, о котором Вы втайне мечтаете, но стесняетесь в него поверить.

Но, ещё ничего не потеряно...

Так, народ хороший.
Поздравляю всех с Вербным Воскресеньем.
У меня тут на канале Москва-Волга чайки прилетели, наконец-то.
Галдят, дерутся с воронами, в общем, Весна пришла.
Правда, дерётся, в основном, молодёжь. Глупые ещё...
Кто постарше - сидят себе на бережку или на льдинах и жмурятся на весеннее ласковое Солнышко, и радуются возрастанию его силы.
Вот и я - сижу и жмурюсь на Весну, которая этим годом припозднилась чуточку. Но как же можно на неё обижаться, если она такая желанная...

взаимные поздравления...

"Владимир73" пишет:

"FANT" пишет:

Присоединяюсь к поздравлением.До нас тож весна похоже добралась.Правда прошедшей ночью ещё один снежный заряд получили.Так что снегу до хрена.И сейчас всё это дело дружненько пойдёт в озеро...Если долго не буду появляться,значит нас смыло.
Игорь,что "говорит" вторая ступень ТБ? Или хватит и первой?

Меня тоже тут подмывает. Приходится перевалку снега осуществлять в срочном порядке на низовье, пока таяние ещё мягкое.
Сергей, анализа первой ступени "не хватит". Обязательно выложу анализ выходной части, но чуть позже. Сам понимаешь, природа.
Разберём мы твою турбинку по косточкам и подумаем о том, как вытащить из твоего пруда ещё больше электричества.

Слава Богу, вода ушла и можно свободно вздохнуть. Не знаю, как у тебя, Сергей, у меня такого затопления ещё не было.
Выкладываю (в прикреплённом файле) обещанное продолжение анализа твоей турбины.
Жду твоей реакции.
Файлы:
fermer_05.doc