Цитата: НикВик от 10.08.2010 17:16:31
Возьмём аэросани из Юного техника. Пусть винт требует 1квт, чтобы тянуть с силой 100Н на скорости 5м/с.
Однако с колёс-то можно будет снять 1500ватт...
Ещё и на мигалку хватит
Цитата: ПолУхим от 11.08.2010 14:33:19 Кроме того, на изменение шага лопастей требуется немаленькая мощность. ==Блеск (и нищета...)==Удивительно, что самолёты вообще взлетают в безветренную погоду - тяга-то нулевая
Даже при ветре строго в корму тяга винта при приближении к скорости ветра стремится к 0,
Цитата: НикВик от 11.08.2010 15:24:39НикВик, не надо свою альтернативную одаренность так уж откровенно демонстрировать... И предлагаю свой антифизический флуд вычистить.
Удивительно, что самолёты вообще взлетают в безветренную погоду - тяга-то нулевая
Цитата: rommel.ua от 11.08.2010 14:59:03Удивительное противодействие, почти как с Аполлоном
Если всем говорить, что ветер постоянно дует в спину, а тем временем использовать этот факт, то можно получить скорость движения большую, чем скорость ветра, измеренная в направлении "вперед".
Только вот называется такой рекорд обманом
Цитата: Dobryak от 11.08.2010 15:36:50Для начала давайте выясним, откуда можно взять 1500вт, если телегу тянут с силой 100Н со скоростью 15м/с относительно асфальта.
И предлагаю свой антифизический флуд вычистить.
Цитата: НикВик от 10.08.2010 19:25:48Доведу-ка я до "теоретического" конца свой пример с Юным техником.
Всё верно. А теперь примените то же рассуждение для толкающего винта - с переменой знака направления мощности.
Скорость тележки лишь чуть больше скорости ветра, под ней бежит асфальт и крутит колесо.
Цитата: Dobryak
С нетерпением жду отчет об эксперименте, где Ваши пара кусков платмассы стоят на тележке.
Интересно только и только стационарное движение против ветра, все остальное oхмурение народа ксендзами.
Вокруг меня сейчас менее 20 градусов. И кончайте через губу разговаривать, если нечего сказать.
Ну-ну... когда будет киноотчет-то?
НикВик, не надо свою альтернативную одаренность так уж откровенно демонстрировать... И предлагаю свой антифизический флуд вычистить.
Флуд бесконечный и беспощадный....
Цитата: НикВик от 12.08.2010 12:55:45Чтобы отделить зерна от плевел, вспомним галилеевский принцип относительности об эквивалентности всех систем отчета, движущихся с постоянной скорстью и перейдем в систему отсчета, в которой пепелац покоится. В ней на пепелац с его ветряком дует ветер с некой скоростью 2*V, а сам пепелац на колесах стоит на ленте транспортера, которая уносится со скорстью 3*V по ветру. Никакого мотора у пепелаца нет, рабов внутри тоже нет.
Доведу-ка я до "теоретического" конца свой пример с Юным техником.
Недавно здесь была тема о ветродвигателях, а вот про "движители" не было ни слова.
Для самолётных винтов естественно ввести КПД, зависящее от режима работы. Для анализа "пепелаца" достаточно три величины режима: скорость набегающего потока, подводимая мощность ("мощность на валу") и тяга.
Под полезной мощностью естественно понимать произведение тяги F на скорость потока U: в случае отсутствия ветра самолёт (или аэросани, или катер - для гребного винта...) можно тащить на верёвочке - с соответствующим натяжением и этой скоростью.
Винт показанного ветромобиля своей формой напоминает винты мускулолётов - там требуется высокий КПД из-за малой мощности двигателя, наверное, около 80%.
Если бы не всякие дополнительные потери (колёса, воздушное сопротивление корпуса...), то для троекратного превышения скорости по сравнению со скоростью ветра было бы достаточно КПД=2/3. Асфальт "крутит" колёса со скоростью 3*U c cилой F, и колёса вырабатывают мощность 3*U*F. Воздух набегает на винт со скоростью 3*U-U, так что полезная мощность = 2*U*F, и всё сходится...
Единственное, что в этом (и подобных) "рекорде" может вызвать некоторое удивление, так это наличие энтузиастов и средств для реализации подобных проектов. Хотя, конечно, как-то нужно привлекать богатеньких студентов
Цитата: Dobryak от 13.08.2010 12:51:01Ну, вот, уже теплее. Остаётся назвать раба внешнего.
В ней на пепелац с его ветряком дует ветер с некой скоростью 2*V, а сам пепелац на колесах стоит на ленте транспортера, которая уносится со скорстью 3*V по ветру. Никакого мотора у пепелаца нет, рабов внутри тоже нет.
Цитата: Юрий от 13.08.2010 14:51:30
Добрый день.
На МЭК было небольшое обсуждение, но там расценили это как оффтоп. А мне задают вопросы как получилось 705 Вт? Поэтому кратко напишу тут.
Из уст AlexSword-а была высказана мысль что солнечная энергетика это путь в никуда.
Чтобы это подтвердить или опровергнуть были проведены следующие рассуждения.
Цель была оценить энергопоток от Солнца.
Это потенциал. Т.е. сколько энергии дает Солнце в Вт на единицу площади. Насколько мощный этот энергопоток. С чем это можно сравнить.
Проблема утилизации, КПД солнечных батарей тут не рассматривалась. Речь шла о потенциале в будущем, стоит ли развивать это направление или это заведомо утопия.
Мировую карту плотности солнечного излучения в Вт можно получить по этой ссылке:
http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/
Это уже усредненная информация с учетом погоды, климата, времени суток.
Но с чем это можно сравнить?
Для примера была взята Ленинградская АЭС.
В ее состав входят 4 энергоблока по 1ГВт каждый.
Однако учитывая реальное производство если искать средннюу выработку получим 3.2 ГВт.
Площадь АЭС 4.54 кв. км.
3.2 ГВт / 4.54 кв. км = 705 Вт на кв. м.
Солнце в ясный летний день может давать 1000 Вт на кв.м.
Соответственно делаем вывод: Всей мощности АЭС недостаточно даже, чтобы заменить солнечное освещение даже на ее собственной территории в ясный солнечный день, если вдруг неожиданно отключат солнце.
Конечно, надо учитывать, что в среднем(по времени суток и дней года) мощность солнечного излучения на кв. м. ниже в разы. Сколько см. ссылку. Например в районе Казахстана она может составлять 200Вт. На юге России 180 Вт. В северных широтах 100 Вт. Но даже несмотря на это, при сравнении солнечного энергопотока с потоком, на единицу площади, генерируемым АЭС, видно что Солнце дает на землю коллосальный поток энергии. Проблема в утилизации этой энергии а не в том, что Солнце слабый источник для удовлетворения нужд человека.
Но как ее утилизировать? Нужны солнечные батареи с высоким КПД и низкой стоимостью. Сейчас это не так. Поэтому солнечная энергетика не конкурентноспомобна. Но если ситуация с КПД и стоимостью батарей измениться, то ситуация может поменяться в корне.
в дополнение привожу ссылку на интернет-интервью нашего нобелевского лауреата Жореса Алферова:
http://www.nkj.ru/interview/8370/
Цитата: Юрий от 13.08.2010 14:51:30Эх, ежели б да кабы
Добрый день.
На МЭК было небольшое обсуждение, но там расценили это как оффтоп. А мне задают вопросы как получилось 705 Вт? Поэтому кратко напишу тут.
Из уст AlexSword-а была высказана мысль что солнечная энергетика это путь в никуда.
Цитата: alexsword
Стирал не я, а вероятно Кенгель.
Часть I. Модераторам МЭК.
1. Лично я не считаю тему энергетики оффтопом. Энергия - база экономики и обсуждать МЭК без обсуждения базы - считаю неправильным. Это все равно, что обсуждать дефекты построенного здания без обсуждения дефектов фундамента. Речь естественно, не о очень глубоких технических деталях - а о принципиальных вопросах, связанных с подходами в целом, на языке понятном большинству читателей.
2. Банить/стирать, если сам пост в рамках МЭК - независимо от конкретной тематики - следует невежественные или плохо аргументированные сообщения или то, что неоднократно обсуждалось ранее. Пост Юрия выше таковым, считаю не является.
Прошу модераторам МЭК высказать свои соображения.
Часть II. Юрию.
Итак, сравним Ленинградскую АЭС с солнечной станцией той же площади.
1) Сперва оценим энергоплотность. Итак, площадь 454 гектара.
Солнечный поток в данном регионе составляет около 100 Ватт на квадратный метр. КПД наиболее дорогих многослойных солнечный батарей - 32%-33%. Таким образом генерировать можно около 33 Ватт на метр. При строительстве ближе к экватору можно повысить генерацию в 2-2.5 раза, до 65-80 ватт на метр, но это повлечет за собой значительные потери энергии при передаче на тысячи километров.
На 454 гектарах это даст нам около 150 Мегаватт.
Причем полностью выведет эти площади из естественных процессов фотосинтеза.
Мощность Ленинградской АЭС - 4000 Мегаватт (после завершения ремонта 1 блока), то есть плотность энергопотока на квадратный метр примерно в 25 раз больше - причем значительная часть площадей из процессов естественного фотосинтеза не выпадает!
Следует помнить, причем, что это старый проект, 60-х ходов, если взять более современную японскую Kashiwazaki-Kariwa Nuclear Power Plant (но тоже далеко не новую), то на МЕНЬШЕЙ ПЛОЩАДИ (4.2 квадратных километра), она генерирует в два раза больше энергии (8212 Мегаватт). Если бы в Питере была аналогичная атомная станция, то солнечную батарею по плотности генерируемого потока она бы уделала уже почти в 60 раз.
2) Оценим экономику. Недавно мы выиграли международный тендер на строительство двух АЭС суммарной мощностью 8000 Мегаватт за 11 миллиардов долларов, то есть 1.375 долларов за Ватт.
Источник - http://blogstroyka.r…o-vetname/
Как я вчера говорил солнечная энергия с установкой сейчас обходится в 8 долларов за Ватт в оптимальном регионе. В питере можно смело увеличить это оценку в пару раз, так как плотность солнечного излучения гораздо ниже.
Заключение. Если строить с нуля в Питере две электростанции одинаковой мощности - 8212 мегаватт - атомную (ориентируясь на японский проект, хотя вероятно есть и более современные) и солнечную, то атомная стоила бы:
- около 11 миллиардов долларов и занимала бы площадь 4.2 квадратных километра
- около 130 миллиардов долларов и занимала бы площадь 248 квадратных километров.
Причем, если попытаться оценить перспективы, то даже при идеальном КПД фотоэлементов (конвертация солнечной энергии в электроэнергию - 100%) площадь солнечной электростанции сократилась бы лишь до 80 квадратных километров, в то время как атомные электростанции еще вполне могут быть оптимизированы даже до термояда.
Еще вопросы?
Цитата: Dobryak
Блеск! Так... срочно закупаем фрак и бегом в Стокгольм за Нобелевской премией, пока не опередили
Цитата: alexsword
Стирал не я, а вероятно Кенгель.
Часть I. Модераторам МЭК.
1. Лично я не считаю тему энергетики оффтопом. Энергия - база экономики и обсуждать МЭК без обсуждения базы - считаю неправильным. Это все равно, что обсуждать дефекты построенного здания без обсуждения дефектов фундамента. Речь естественно, не о очень глубоких технических деталях - а о принципиальных вопросах, связанных с подходами в целом, на языке понятном большинству читателей.
2. Банить/стирать, если сам пост в рамках МЭК - независимо от конкретной тематики - следует невежественные или плохо аргументированные сообщения или то, что неоднократно обсуждалось ранее. Пост Юрия выше таковым, считаю не является.
Прошу модераторам МЭК высказать свои соображения.
Часть II. Юрию.
Итак, сравним Ленинградскую АЭС с солнечной станцией той же площади.
1) Сперва оценим энергоплотность. Итак, площадь 454 гектара.
Солнечный поток в данном регионе составляет около 100 Ватт на квадратный метр. КПД наиболее дорогих многослойных солнечный батарей - 32%-33%. Таким образом генерировать можно около 33 Ватт на метр. При строительстве ближе к экватору можно повысить генерацию в 2-2.5 раза, до 65-80 ватт на метр, но это повлечет за собой значительные потери энергии при передаче на тысячи километров.
На 454 гектарах это даст нам около 150 Мегаватт.
Причем полностью выведет эти площади из естественных процессов фотосинтеза.
Мощность Ленинградской АЭС - 4000 Мегаватт (после завершения ремонта 1 блока), то есть плотность энергопотока на квадратный метр примерно в 25 раз больше - причем значительная часть площадей из процессов естественного фотосинтеза не выпадает!
Следует помнить, причем, что это старый проект, 60-х ходов, если взять более современную японскую Kashiwazaki-Kariwa Nuclear Power Plant (но тоже далеко не новую), то на МЕНЬШЕЙ ПЛОЩАДИ (4.2 квадратных километра), она генерирует в два раза больше энергии (8212 Мегаватт). Если бы в Питере была аналогичная атомная станция, то солнечную батарею по плотности генерируемого потока она бы уделала уже почти в 60 раз.
2) Оценим экономику. Недавно мы выиграли международный тендер на строительство двух АЭС суммарной мощностью 8000 Мегаватт за 11 миллиардов долларов, то есть 1.375 долларов за Ватт.
Источник - http://blogstroyka.r…o-vetname/
Как я вчера говорил солнечная энергия с установкой сейчас обходится в 8 долларов за Ватт в оптимальном регионе. В питере можно смело увеличить это оценку в пару раз, так как плотность солнечного излучения гораздо ниже.
Заключение. Если строить с нуля в Питере две электростанции одинаковой мощности - 8212 мегаватт - атомную (ориентируясь на японский проект, хотя вероятно есть и более современные) и солнечную, то атомная стоила бы:
- около 11 миллиардов долларов и занимала бы площадь 4.2 квадратных километра
- около 130 миллиардов долларов и занимала бы площадь 248 квадратных километров.
Причем, если попытаться оценить перспективы, то даже при идеальном КПД фотоэлементов (конвертация солнечной энергии в электроэнергию - 100%) площадь солнечной электростанции сократилась бы лишь до 80 квадратных километров, в то время как атомные электростанции еще вполне могут быть оптимизированы даже до термояда.
Еще вопросы?
Цитата: alexsword
Теперь я понял Ваши мысли. Перечислю их, а Вы поправьте или дополните, если я что-то понял неправильно:
1. На данный момент промышленное использование солнечной энергии невозможно.
2. Проблема промышленного использования исключительно в себестоимости фотоэлементов.
3. Данное направление исследований необходимо развивать.
Частично согласен, частично нет. Мои комменты по каждому пункту.
1. Согласен.
Причем по двум причинам -
а) технологическая (себестоимость с точки зрения энергозатрат)
б) фундаментальная (о ней ниже)
2. Не согласен.
Когда работает АЭС, солнечная энергия никуда не исчезает. Она продолжает поступать на поверхность, участвует в процессе фотосинтеза, отражается и рассеивается, образуя климатические циклы. А солнечные батареи энергию из процессов фотосинтеза, рассеивания и отражения отнимают БЕЗВОЗВРАТНО. Пофантазируем и предположим, Вы получили пластины пусть даже нулевой себестоимости со 100% КПД и застроили промышленными объемами этих пластин, предположим, Казахстан и Сахару.
Если Вы застроите этими пластинами некоторую площадь, то Вы превратите эту площадь в аналог места, получающего от Солнца 0 ватт на квадратный метр. Это хуже чем Антарктида - там хоть немного Солнца есть. Это место с точки зрения энергообеспеченности превратится в темную стороны Луны. Оно немедленно начнет сосать тепло с соседних областей, чтобы выравнять. Энергетическая черная дыра! Представьте, что станет с климатом Сахары или Казахстана, если застроить их полностью - а если мы говорим о промышленном использовании солнечной энергии, то речь должна идти именно о таких масштабах и площадях? А что случится с климатом регионов, которым не повезло быть соседями этих "темных сторон Луны"? В пределе такой подход к развитию промышленной энергетики означает начало нового ледникового периода.
3. Согласен.
*Исследования* - продолжать, безусловно, следует. Солнечная энергетика имеет свои ниши - как, например, спутники в космосе или бытовое энергопотребление для удаленных территории с низкой плотностью населения, где ни АЭС строить нет смысла, ни провода тянуть издалека. Но промышленное энергопотребление на солнечной энергии построить принципиально невозможно, попытка взять ее за основу энергетики - что в текущих технологиях, что в будущих - будет иметь геноцидальные последствия. Именно в этом и состоит моя мысль.
Цитата: Dobryak от 13.08.2010 12:51:01
И надо, не оттопыривая губы, показать, как оно полагается в физических задачах
Цитата: ffe от 13.08.2010 18:22:02Дополним:
Задачки эт хорошо. Особенно про ветроходы
Дано:
тележка с установленным на ней ветряком.
ветер воздействует на эту конструкцию с силой 1000Н
при 0 об/мин крутящий момент на валу ветряка равен 1Н*м
диаметр колёс тележки два метра
сила трения покоя в паре "обод колеса - поверхность" 1500Н
ось ветряка и ось "ведущего" колеса связаны между собой посредством редуктора.
направление вращения колеса соответствует поступательному движению тележки против ветра
Найти:
передаточное отношение редуктора, при котором тележка будет оставаться неподвижной относительно поверхности.
Цитата: Dobryak от 13.08.2010 19:14:46
Дополним:
а) мы хотим, чтобы наш ветряк на телеге стоял неподвижно
б) раскручивающий ветряк ветер отдает ему свою кинетическую энергию
в) тем самым и импульс, так что по второму закону вредного Ньютона давит на ветряк, чтобы он поехал ПО ветру,
г) единственный способ победить эти вредную силу --- чтобы колеса пепелаца, вращаясь быстро-быстро, отталкивались от убегающего траснпортера,
д) требуемый для этого момент импульса кроме как у вращающихся лопастей взять негде.
Осталось дебит кредиту уравнять --- нашему НикВику это на один зубок, да он не жалает работать.