Электротранспорт и его перспективы.

Цитата: mark.76 от 03.10.2017 14:33:20Перепад высоты, в данном случае не имеет значения - для накопления важна масса. Больший перепад нужен лишь для скорости отдачи накопленного.

 
правда?
 
блин, а я всю жизнь считал, что в формуле потенциальной энергии кроме массы еще и высота есть.
 
ошибался ... век живи век учись, а все одно дураком помрешь.

Цитата: Superwad от 04.10.2017 10:49:54Ну не совсем на чистом газе работают, но у нас (ГД), ДТ нужно только для воспламенения метана от 30 до 10% где-то. У нас делают их для Газпрома опытные партии. Как и чистые газовые - для тракторов, грузовой техники, эл.генераторов.

Камерад я месяца 3 назад промел переговоры c :
1. Вольво 
2. Ивеко
3. Раритеком
4. Сканией
5. Еще с двумя далерами с продукцией из поднебесной
6. С представителем Алросы (Алроса имеет собственное газовое месторождение и стратегическое направление у них перевод грузовой техники, не карьерной на газ)
И вот что они мне сказали - у Вольво 60 соляры 40% - что собственно ни о чем, Главный инженер Ивеко АМТ мне ответил, что он нормального дизельгазвого двигателя не видел - при модификации серийных двигателей получается дерьмо, ибо метан-дизельная смесь горит не так как метан , и не так как дизель, полнооты сгорания нет...Все остальные мне ответили шо у них исключительно газовые двигатели...

Цитата: Труффальдино от 03.10.2017 17:37:30Да просто в ходе анализа альтернативных способов промышленной аккумуляции перебирал различные дешевые крупномасштабные способы накопления энергии, сразу вспомнились ГАЭС, и решив, что самый простой способ увеличить энергоёмкость гравитационного аккумулятора при уменьшении площади - это вертикальные шахтные установки с чем-то тяжелым и дешевым, типа втормета. Сначала была установка размером в 10 метров и весом груза в тонну (для домашнего использования), но когда выяснилось, что накопить данная установка может только 27 ватт*ч, я немного подофигел и сначала попытался масштабировать установку, а потом просто прикинул накапливаемую данной установкой энергию в пересчёте на кВт*ч, килограммы конструкции и площади...
Через простейшую формулу mgh получаем, что при дельте в 100 метров получается 981 джоуль на килограмм груза, или всего 0,27 Вт*ч. 
В качестве примера - СШГЭС, 358м3 в секунду проходит через 1 гидроагрегат, и мощность одного гидроагрегата - 640 МВт, рабочая высота - 194 метра.
Т.е. в час проходит 1,2888 млрд кг воды через один агрегат, что даёт 675 МВт*ч потенциальной энергии, а выдаёт генератор 640 МВт - довольно неплохой КПД...

Гравитация не дает никакой плотности энергии: mgh без учета потерь на трение и прочих, значит всего лишь 10Дж/(кг*м) гравиколодца.

Например, маховик дает куда более плотное накопление в тех же массогабаритах: считая массу волчка в 1 кг и поперечный размер в метр, получим максимум ~0,1*w² в зависимости от частоты w, т.е. при 10 Гц те же самые 10Дж/(кг*м). Частота в килогерц - вообще не проблема, значит получить в 10000 раз более "плотный" накопитель можно хоть сейчас. Конечно, тут есть неопределенность с размерами (где-то только высота считается, где-то поперечный, без высоты), это принципиально не меняет ничего..

Проблема всех этих подходов в масштабировании - насколько можно раздувать вширь данные накопители? Волчок весом в центнер - уже не беспроблемен, а эквивалентный гравитационный аккумулятор уже стоит ощутимо. Волчок в килотонну с частотой в килогерц уже нереален, а гидроаккумулятор размером с небольшое государство - вполне себе реален, хоть и дорог...

Сколько там литиевые батарейки дают на кило веса? Ой, какая хорошая цифирка выходит, потому что хранится энергия на микроуровне в виде энергии химических связей. Но оба ранее названных способа как бык овцу кроют лучший химический аккум. по количеству циклов заряд/разряд. В сравнении с химбатарейками механика же - почти вечная.

И так будет с любым способом хранения энергии - или медленный, или недолговечный, или громоздкий или еще что-то.. В полном соответствии с приснопамятной цитатой Капицы..

Цитата: rommel.lst от 04.10.2017 14:53:30Гравитация не дает никакой плотности энергии: mgh без учета потерь на трение и прочих, значит всего лишь 10Дж/(кг*м) гравиколодца.

Например, маховик дает куда более плотное накопление в тех же массогабаритах: считая массу волчка в 1 кг и поперечный размер в метр, получим максимум ~0,1*w² в зависимости от частоты w, т.е. при 10 Гц те же самые 10Дж/(кг*м). Частота в килогерц - вообще не проблема, значит получить в 10000 раз более "плотный" накопитель можно хоть сейчас. Конечно, тут есть неопределенность с размерами (где-то только высота считается, где-то поперечный, без высоты), это принципиально не меняет ничего..

Проблема всех этих подходов в масштабировании - насколько можно раздувать вширь данные накопители? Волчок весом в центнер - уже не беспроблемен, а эквивалентный гравитационный аккумулятор уже стоит ощутимо. Волчок в килотонну с частотой в килогерц уже нереален, а гидроаккумулятор размером с небольшое государство - вполне себе реален, хоть и дорог...

Сколько там литиевые батарейки дают на кило веса? Ой, какая хорошая цифирка выходит, потому что хранится энергия на микроуровне в виде энергии химических связей. Но оба ранее названных способа как бык овцу кроют лучший химический аккум. по количеству циклов заряд/разряд. В сравнении с химбатарейками механика же - почти вечная.

И так будет с любым способом хранения энергии - или медленный, или недолговечный, или громоздкий или еще что-то.. В полном соответствии с приснопамятной цитатой Капицы..

Попробуйте посчитать усилия, возникающие в маховике диаметром в метр при реальной частоте в 1 кГц. Я бы не сказал, что килогерц - это не проблема, я даже смаху устройств не смогу вспомнить, которые на такой скорости вращаются.

Цитата: Труффальдино от 04.10.2017 16:21:14Попробуйте посчитать усилия, возникающие в маховике диаметром в метр при реальной частоте в 1 кГц. Я бы не сказал, что килогерц - это не проблема, я даже смаху устройств не смогу вспомнить, которые на такой скорости вращаются.

А что тут считать?

Момент сил:
       M ~ I*w
или
       M ~ 2Е_{запасенная}/w,
т.е. при указанных ранее параметрах выйдет ~200Н*м, что прямо скажем не особо, чтоб очень.
Килограммовый волчок - это мелочь.

Цитата: rommel.lst от 04.10.2017 16:43:29А что тут считать?

Момент сил:
       M ~ I*w
или
       M ~ 2Е_{запасенная}/w,
т.е. при указанных ранее параметрах выйдет ~200Н*м, что прямо скажем не особо, чтоб очень.
Килограммовый волчок - это мелочь.

Эм. Имелись в виду напряжения в материале, удерживающим этот самый маховик от разлёта. И речь шла не о просто килограммовом волчке, а килограммовом волчке диаметром в метр, крутящемся со скоростью 1 килогерц. 

Цитата: Труффальдино от 04.10.2017 16:21:14Попробуйте посчитать усилия, возникающие в маховике диаметром в метр при реальной частоте в 1 кГц. Я бы не сказал, что килогерц - это не проблема, я даже смаху устройств не смогу вспомнить, которые на такой скорости вращаются.

микротурбины капстоун file:///D:/%D0%A0%D1%83%D0%BA-%D0%B2%D0%BE%20%D0%BF%D0%BE%20Capstone%20C65.pdf (стр 24),  газовые (и не только) центифруги, центробежные компрессоры (обращенные турбины) http://www.directind…76999.html

Цитата: rommel.lst от 04.10.2017 16:43:29А что тут считать?

Момент сил:
       M ~ I*w
или
       M ~ 2Е_{запасенная}/w,
т.е. при указанных ранее параметрах выйдет ~200Н*м, что прямо скажем не особо, чтоб очень.
Килограммовый волчок - это мелочь.

Интересно, а сколько может запасти маховик из монокристалла железа радиусом 1м и толщиной 0.1м ?

Цитата: Труффальдино от 04.10.2017 16:54:16Эм. Имелись в виду напряжения в материале, удерживающим этот самый маховик от разлёта. И речь шла не о просто килограммовом волчке, а килограммовом волчке диаметром в метр, крутящемся со скоростью 1 килогерц.

Дык, указанный момент и есть результирующая этих самых напряжений. Откуда он еще возьмется-то, как не из элементарных усилий, распределенных в материале?
Килогерц при весе в кило - это ерунда. Блин хорошего винчестера весит граммов 100, при частоте в 7-10кГц, что в разы критичнее по энергетике и сравнимо по моментам сил с моим примером. Но считается вполне себе ширпотребом..

Цитата: rommel.lst от 04.10.2017 16:43:29А что тут считать?

Момент сил:
       M ~ I*w
или
       M ~ 2Е_{запасенная}/w,
т.е. при указанных ранее параметрах выйдет ~200Н*м, что прямо скажем не особо, чтоб очень.
Килограммовый волчок - это мелочь.

ну дык он таки имел ввиду усилия на разрыв, а не момент сил...и если тонкий длинный лист фольги то напряжение может быть и очень
\sigma= m/(h a )* 2\pi f^2 R - а длина, h - толщина, f - частота, R- радиус, m -масса , \sigma - разрывающее напряжение 

Цитата: slavae от 04.10.2017 17:06:07Интересно, а сколько может запасти маховик из монокристалла железа радиусом 1м и толщиной 0.1м ?

Е=I*w²/2, где I - момент инерции, а w = 2Pi*частота

В предыдущем примере я w просто заменил на частоту, втянув все множители внутрь момента инерции, который в общем виде выглядит как I ~ k*m*R²
Этот самый k - это коэффициент зависящий от формы волчка, m - масса, R - радиус.

Кусок железа радиусом в метр и толщиной в 0,1м будет весить килограммов 200-300, все же 0,3 м³. И раскрутить его уже совсем не так просто, как мелкий волчок..

Цитата: stranger1234 от 04.10.2017 17:19:17ну дык он таки имел ввиду усилия на разрыв, а не момент сил...и если тонкий длинный лист фольги то напряжение может быть и очень
\sigma= m/(h a )* 2\pi f^2 R - а длина, h - толщина, f - частота, R- радиус, m -масса , \sigma - разрывающее напряжение

Это если брать лист , но дураков же нет - в таких габаритах волчок имеет смысл делать чем-то, типа маятника Обербека. Т.е. два (или 4) груза на палке, центр которой присобачен на ось вращения, т.е. что-то такое: О---т---О

Цитата: slavae от 04.10.2017 17:06:07Интересно, а сколько может запасти маховик из монокристалла железа радиусом 1м и толщиной 0.1м ?

Гулиа и зандавшиц том 7 откройте - там весь вопрос расписан... А в общем энергия запасается в упругой деформации образца , поэтому из теории размерности должно быть что - то типа \sigma/\rho - где \sigma - предел пластичности (а если не боитесь за форму - то предел прочности), \pho - плотность материала  

Цитата: rommel.lst от 04.10.2017 17:26:04Это если брать лист , но дураков же нет - в таких габаритах волчок имеет смысл делать чем-то, типа маятника Обербека. Т.е. два (или 4) груза на палке, центр которой присобачен на ось вращения, т.е. что-то такое: О---т---О

а что из седя представлет супермаховик Гулиа длиннущая лента свитая в волчок...Условия стабильности - как раз разрыв внешних слоев при перенапряжении 


В принципе супермаховик если отвлеься от все гемороев с подвеской, токами фуко, прецессиями, вакуумом  может запасать очень высокую энергию - но упомянутые детали - делают его применение в очень ограниченной сфере применений - бесперебойное питание дата центров , до момента включения резервного источника питания 

Цитата: Труффальдино от 04.10.2017 16:54:16Эм. Имелись в виду напряжения в материале, удерживающим этот самый маховик от разлёта. И речь шла не о просто килограммовом волчке, а килограммовом волчке диаметром в метр, крутящемся со скоростью 1 килогерц.

 
уже давненько доказано, что для супермаховиков выгоднее собрать массу ближе к центру и создать диск равной прочности. отсюда ваш килограммовый супермаховик будет иметь диаметр сантиметров 15, максимум 20. если делать из углепластика.

Цитата: Фёдор144 от 04.10.2017 12:05:24правда?
 
блин, а я всю жизнь считал, что в формуле потенциальной энергии кроме массы еще и высота есть.
 
ошибался ... век живи век учись, а все одно дураком помрешь.

Формулу нужно правильно применять - на меньшую высоту забросите большую массу. 
 Мы потенциальную энергию, в данном случае не потребляем, а накапливаем и потребляем.

Цитата: rommel.lst от 04.10.2017 14:53:30Гравитация не дает никакой плотности энергии: mgh без учета потерь на трение и прочих, значит всего лишь 10Дж/(кг*м) гравиколодца.

ЦитатаНапример, маховик дает куда более плотное накопление в тех же массогабаритах: считая массу волчка в 1 кг и поперечный размер в метр, получим максимум ~0,1*w² в зависимости от частоты w, т.е. при 10 Гц те же самые 10Дж/(кг*м). Частота в килогерц - вообще не проблема, значит получить в 10000 раз более "плотный" накопитель можно хоть сейчас. Конечно, тут есть неопределенность с размерами (где-то только высота считается, где-то поперечный, без высоты), это принципиально не меняет ничего..

Проблема всех этих подходов в масштабировании - насколько можно раздувать вширь данные накопители? Волчок весом в центнер - уже не беспроблемен, а эквивалентный гравитационный аккумулятор уже стоит ощутимо. Волчок в килотонну с частотой в килогерц уже нереален, а гидроаккумулятор размером с небольшое государство - вполне себе реален, хоть и дорог...

Сколько там литиевые батарейки дают на кило веса? Ой, какая хорошая цифирка выходит, потому что хранится энергия на микроуровне в виде энергии химических связей. Но оба ранее названных способа как бык овцу кроют лучший химический аккум. по количеству циклов заряд/разряд. В сравнении с химбатарейками механика же - почти вечная.

И так будет с любым способом хранения энергии - или медленный, или недолговечный, или громоздкий или еще что-то.. В полном соответствии с приснопамятной цитатой Капицы..

Это как  посмотреть...Вода - имеено она основное рабочее тело распостранена почти повсюду... энергозатраты на накопление сводится к кпд насоса - и  последующему объемному кпд гидротурбин. первые доходят до 85%, вторые до 95....А тепеь кинем взор на химические источнии тока, - там сплошь и рядом никель, медь, марганец, кобальт - достаточно редкие ... Если на тонну стали 20 Гдж  нужно, ьто на тонну меди 80 Гдж (это при концетрации 0,5-1% меди в руде -соответстыующему текущему состоянию дел в горной промышленности)...Да еще ввиду огромного естественного водного цикла - о потерях и подаитке  почти не надо беспокоится... Рециклинг же цветных металлов в самом лучше случае 80% ...Поэтому для крупномасштабного хранения  энернгии - адльтернатив окромя гравитации то собственно и нет никаких - ну рази шо  получать искусственный метан - шо капиталоемко, и низкий кпд, ну на крайняк аммиак можно...все остальное от лукавого

Все уже придумали инженеры Ф1.

Стальной маховик, весит 5 кг, обмотан сверху углеродным волокном для прочности,
помещен в специальный цилиндр для безопасности.
Вращается в вакууме со скоростью 64,500 оборотов в минуту.
Может сохранить энергии в 60 кВт, или 80 лошадиных сил.

http://www.racecar-engineering…tems-kers/

Цитата: xrvr от 05.10.2017 01:07:30Все уже придумали инженеры Ф1.

Стальной маховик, весит 5 кг, обмотан сверху углеродным волокном для прочности,
помещен в специальный цилиндр для безопасности.
Вращается в вакууме со скоростью 64,500 оборотов в минуту.
Может сохранить энергии в 60 кВт, или 80 лошадиных сил.

http://www.racecar-engineering…tems-kers/

1 Устройство весит 18 кг.
2 Мрии за гроши ибо это нигде не стоит.
3 Вы знаете зачем на дизеле 1,9 VW стоит двухмассовый маховик? 
 Гладко только на бумаге. В семь точек они могут поставить. Клоуны.

Цитата: mark.76 от 05.10.2017 02:28:391 Устройство весит 18 кг.
2 Мрии за гроши ибо это нигде не стоит.
3 Вы знаете зачем на дизеле 1,9 VW стоит двухмассовый маховик? 
 Гладко только на бумаге. В семь точек они могут поставить. Клоуны.

Пока вы тут обсуждаете гипотетический маховик весом в 1 кг  и диаметром 1 м, вращающийся со скоростью 1 оборот/сек, люди уже сделали реально работающий продукт, который устанавливается на гоночные авто.
Да, это супер дорого и эксклюзивно.
Да, мощность смешная.
Да, идея уже умерла, статья от 2008 года.
В чисто эл. машине намного проще сделать рекуперацию с намного большим КПД.