windturbine
paul stelde deze vraag op 04 februari 2005 om 21:03.
Wij hebben van school de opdracht gekregen om een autootje zo ver mogelijk te laten rijden op een gegeven energie vorm, bij ons is deze vorm windenergie. Wij mogen onze auto 5 minuten voor een turbine laten staan en de verkregen energie opslaan in wat voor vorm ook, en dan zo ver mogelijk rijden met de opgeslagen energie.
Nu hebben wij al enige ideen, maar we zitten een beetje vast: ik weet niet hoe ik de optimale vorm van de buis moet berekenen om de wind te geleiden langs een rotor aan het eind van de buis.
Nu zul je zeggen E(kin) = 1/2 m v²(gem) dus de vorm wordt gewoon recht maar dat werkt niet :S de buis sluit niet exact aan op de turbine dus er komt dan een hogere druk in de buis als er in het gat tussen de turbine en de buis zit, en daarom zal alle lucht dan door het gat ontsnappen eerder als dat het door de buis gaat. De rotor neemt een percentage van de oppervlakte van de doorsnede aan het eind van de buis in beslag. Heeft u enig idee hoe we dit in formule vorm kunnen zetten en daarmee de optimale buisvorm en rotor oppervlakte kunnen berekenen
het is een lastige vraag, en ik vraag ook niet helemaal om een antwoord, alleen een beetje hulp, iig.
alvast bedankt, paul
Nu hebben wij al enige ideen, maar we zitten een beetje vast: ik weet niet hoe ik de optimale vorm van de buis moet berekenen om de wind te geleiden langs een rotor aan het eind van de buis.
Nu zul je zeggen E(kin) = 1/2 m v²(gem) dus de vorm wordt gewoon recht maar dat werkt niet :S de buis sluit niet exact aan op de turbine dus er komt dan een hogere druk in de buis als er in het gat tussen de turbine en de buis zit, en daarom zal alle lucht dan door het gat ontsnappen eerder als dat het door de buis gaat. De rotor neemt een percentage van de oppervlakte van de doorsnede aan het eind van de buis in beslag. Heeft u enig idee hoe we dit in formule vorm kunnen zetten en daarmee de optimale buisvorm en rotor oppervlakte kunnen berekenen
het is een lastige vraag, en ik vraag ook niet helemaal om een antwoord, alleen een beetje hulp, iig.
alvast bedankt, paul
Reacties
Melvin
op
07 februari 2005 om 16:04
Beste Paul,
Het is inderdaad een moeilijk probleem... Misschien kan je beginnen met de opening tussen de luchtaanvoer en de buis af te dichten met tape of zoiets. Verder maakt volgens mij de vorm van de buis niet zoveel uit, maar gaat het alleen maar om het begin en eindoppervlak, dus dan zit je met een rechte buis wel goed.
Ook zag ik in je tekening dat je V0 hebt uitgerekend (waarom zou ik trouwens niet weten), maar daar klopt in ieder geval iets niet. Je komt namelijk hier op een negatief volume en dat lijkt me niet de bedoeling. Hier moet je dus nog even naar kijken.
Ik hoop dat ik je hiermee geholpen heb,
Groeten, Melvin (student natuurkunde aan de RU Nijmegen)
Het is inderdaad een moeilijk probleem... Misschien kan je beginnen met de opening tussen de luchtaanvoer en de buis af te dichten met tape of zoiets. Verder maakt volgens mij de vorm van de buis niet zoveel uit, maar gaat het alleen maar om het begin en eindoppervlak, dus dan zit je met een rechte buis wel goed.
Ook zag ik in je tekening dat je V0 hebt uitgerekend (waarom zou ik trouwens niet weten), maar daar klopt in ieder geval iets niet. Je komt namelijk hier op een negatief volume en dat lijkt me niet de bedoeling. Hier moet je dus nog even naar kijken.
Ik hoop dat ik je hiermee geholpen heb,
Groeten, Melvin (student natuurkunde aan de RU Nijmegen)
Richard
op
08 februari 2005 om 01:46
Het vermogen van de rotor is evenredig met het drukverschil voor en achter de rotor.
Een trucje (als je docent het toestaat) is het uiteinde van de buis waar de rotor in zit te verbinden met de inlaat van het apparaat wat de wind opwekt. Dit levert op (aangenomen dat er geen verlies door wrijving in de rotor zit en wrijving van de lucht aan de binnenkant van de buis is) dat het vermogen van de rotor gelijk is aan het vermogen van het apparaat dat de wind opwekt.
Verder moet je de rotor redelijk groot maken, zodat deze niet te snel gaat draaien. Anders treedt er turbulentie op van de lucht achter de rotor, zodat deze niet meer optimaal rond draait. Het allerbeste zou zijn allerlei kleinere rotoren achter elkaar te plaatsen, net als de schroeven van schepen. Je zou er eens wat onderzoek naar moeten doen.
Een trucje (als je docent het toestaat) is het uiteinde van de buis waar de rotor in zit te verbinden met de inlaat van het apparaat wat de wind opwekt. Dit levert op (aangenomen dat er geen verlies door wrijving in de rotor zit en wrijving van de lucht aan de binnenkant van de buis is) dat het vermogen van de rotor gelijk is aan het vermogen van het apparaat dat de wind opwekt.
Verder moet je de rotor redelijk groot maken, zodat deze niet te snel gaat draaien. Anders treedt er turbulentie op van de lucht achter de rotor, zodat deze niet meer optimaal rond draait. Het allerbeste zou zijn allerlei kleinere rotoren achter elkaar te plaatsen, net als de schroeven van schepen. Je zou er eens wat onderzoek naar moeten doen.
