Ajoviimasta energiaa tuuliturbiinilla?

"Tuo tuottaisi sähköä korkeintaan ajoneuvon kokonaisvastuksen lisääntymisen verran, käytännössä varmasti vähemmän."

Ei pidä paikkaansa. Luulosi ei ole fysikaalisesti perusteltavissa yhtään mitenkään.
Ei ole edes vaikeaa toteuttaa asiaa siten että kokonaisvastus pienenee eikä lisäänny.
On kylläkin täysin mahdotonta toteuttaa ideaa siten että lainsäädännön vaatimukset täyttyvät, myös jalankulkijan törmäysturvallisuuden osalta, eli sopii lähinnä suljetulle rata-alueelle.

Tuo siis edellyttää, että auto pystyisi peesaamaan propellia ilman mitään vastusta. Toinen laita on, että vastuskerroin olisi propellin ja auton kertoimien summa eli 0.62.

Todellisuus osunee johonkin tuohon välille, vaikkapa puoliväliin, jolloin oltaisiin lukemassa K=0.48. Se on 80 % suurempi kuin pelkän auton kerroin.

Mikähän mahtaa olla buldoggi-mallisten kuorma-autojen ilmanvastuskerroin noin suunnilleen? Neuvostoliittolaiset sähköveturitkin ovat aika kulmikkaita, luotijunat sentään jo vähän virtaviivaisempia.

Vertailun vuoksi muistin pohjalta, että pallon K=0.44. Pisaran muotoinen auto on siis selkeästi parempi.

54jl42 kirjoitti:

Vertailun vuoksi muistin pohjalta, että pallon K=0.44. Pisaran muotoinen auto on siis selkeästi parempi.

Joskus otin digikameralla kuvia pisaroista ja ne olivat pallon muotoisia ;-)

saa.kritisoida.vapaasti kirjoitti:

Tuo siis edellyttää, että auto pystyisi peesaamaan propellia ilman mitään vastusta. Toinen laita on, että vastuskerroin olisi propellin ja auton kertoimien summa eli 0.62.

Todellisuus osunee johonkin tuohon välille, vaikkapa puoliväliin, jolloin oltaisiin lukemassa K=0.48. Se on 80 % suurempi kuin pelkän auton kerroin.

Lue lisää

Voisiko ilman ohjata propellin jälkeen ajoneuvon ohitse, siis sivuille, päälle ja alle?

muotoarla kirjoitti:

Joskus otin digikameralla kuvia pisaroista ja ne olivat pallon muotoisia ;-)

Mikä oli pisaroiden nopeus.

5hlg kirjoitti:

Mikä oli pisaroiden nopeus.

Pisarat olivat tippuneet ehkä muutaman kymmenen senttiä. Nopeutta en osaa sanoa.

54jl42 kirjoitti:

Vertailun vuoksi muistin pohjalta, että pallon K=0.44. Pisaran muotoinen auto on siis selkeästi parempi.

Optimaalisin muoto lienee se, josta ei jää jäljelle lainkaan "imua"?

Kaikki kohdat pielessä. Vastuskerroin ja hyötysuhde eivät ole sama asia, eivätkä lukuarvosi vastaa lainkaan todellisuutta.

kanttix2 kirjoitti:

Mikähän mahtaa olla buldoggi-mallisten kuorma-autojen ilmanvastuskerroin noin suunnilleen? Neuvostoliittolaiset sähköveturitkin ovat aika kulmikkaita, luotijunat sentään jo vähän virtaviivaisempia.

Lue lisää

"Mikähän mahtaa olla buldoggi-mallisten kuorma-autojen ilmanvastuskerroin noin suunnilleen?"

0,8

10-1 kirjoitti:

Kaikki kohdat pielessä. Vastuskerroin ja hyötysuhde eivät ole sama asia, eivätkä lukuarvosi vastaa lainkaan todellisuutta.

Tää:
"Kaikki kohdat pielessä. Vastuskerroin ja hyötysuhde eivät ole sama asia, eivätkä lukuarvosi vastaa lainkaan todellisuutta."

oli vastaus tähän :

"Tuulimyllyn toereettinen hyötysuhde on noin 60 %. Käytännössä se lienee 35 % paikkeilla. Eli tuulimylly vastaa noin vastuskerrointa K=0.35.
Nykyauton vastuskerroin lienee tasolla 0.27. Näin arvioiden ajoviiman vastukseen hupeneva teho kasvaisi suhteellisesti 30 %."

10-1 kirjoitti:

Tää:
"Kaikki kohdat pielessä. Vastuskerroin ja hyötysuhde eivät ole sama asia, eivätkä lukuarvosi vastaa lainkaan todellisuutta."

oli vastaus tähän :

"Tuulimyllyn toereettinen hyötysuhde on noin 60 %. Käytännössä se lienee 35 % paikkeilla. Eli tuulimylly vastaa noin vastuskerrointa K=0.35.
Nykyauton vastuskerroin lienee tasolla 0.27. Näin arvioiden ajoviiman vastukseen hupeneva teho kasvaisi suhteellisesti 30 %."

Lue lisää

Että kaikki väärin. Mutta ei mitään perusteluja.

muotoarla kirjoitti:

Joskus otin digikameralla kuvia pisaroista ja ne olivat pallon muotoisia ;-)

Hauleja on valmistettu pudottamalla sulaa lyijyä pisaroina korkeasta tornista jäähdyttävään nesteeseen. En tiedä, onko neste vettä vai esimerkiksi vettä, jonka pinnalla on kerros öljyä. Joka tapauksessa tällä menetelmällä on onnistuttu saamaan hauleihin toivottu pyöreä muoto.

En tiedä, kuinka suurelta osalta tuo muoto muodostuu jo vapaapudotuksen aikana ja kuinka paljon törmäys nesteen pintaan vielä vaikuttaa siihen. Sopinee olettaa, että sula lyijy ehtii jähmettyä jokseenkin kiinteään olomuotoon putousilmavirran vaikutuksesta. Pudotuksen aikana alapintaan kohdistuu ainakin jonkin verran ilmanvastuksen litistävää vaikutusta.

Tampereen Pispalassa on ollut maamerkkinä tuollainen entisaikojen haulitorni, lieneekö pystyssä vieläkin? Ympäristösyistä on lyijyhauleista siirrytty mm. teräs- ja vismuttihauleihin, metsästäjien vastustuksesta huolimatta.

Haulikkoa_omistamaton kirjoitti:

Hauleja on valmistettu pudottamalla sulaa lyijyä pisaroina korkeasta tornista jäähdyttävään nesteeseen. En tiedä, onko neste vettä vai esimerkiksi vettä, jonka pinnalla on kerros öljyä. Joka tapauksessa tällä menetelmällä on onnistuttu saamaan hauleihin toivottu pyöreä muoto.

En tiedä, kuinka suurelta osalta tuo muoto muodostuu jo vapaapudotuksen aikana ja kuinka paljon törmäys nesteen pintaan vielä vaikuttaa siihen. Sopinee olettaa, että sula lyijy ehtii jähmettyä jokseenkin kiinteään olomuotoon putousilmavirran vaikutuksesta. Pudotuksen aikana alapintaan kohdistuu ainakin jonkin verran ilmanvastuksen litistävää vaikutusta.

Tampereen Pispalassa on ollut maamerkkinä tuollainen entisaikojen haulitorni, lieneekö pystyssä vieläkin? Ympäristösyistä on lyijyhauleista siirrytty mm. teräs- ja vismuttihauleihin, metsästäjien vastustuksesta huolimatta.

Lue lisää

Luulisi että haulit ovat jäähtyneet muotoonsa jo ilmalennon aikana, koska jos ne törmäävät jäähdytysnesteeseen sulana, niin tuskin pysyvät pyöreinä.

Mitä lyijyhauleihin tulee, niin kyllä niitä edelleen saa käyttää pl. vesilinnut. Itse asiassa metsäyhtiöt ovat kieltäneet teräshaulien käytön alueillaan, koska ne rikkovat sahat. Myös saaliin kannalta lyijyhauli on "mukavampi".

Mutta eiköhän tässä ollutkin ihan tarpeeksi aiheeseen kuulumatonta jorinaa..

a.bout kirjoitti:

Että kaikki väärin. Mutta ei mitään perusteluja.

Perusteluja oli jo, esim: Vastuskerroin ja hyötysuhde eivät ole sama asia.
Toisekseen kuorma-auton ilmanvastuskerroin on noin 0,8, eikä 0,27.
Jälkimmäinen pätee alhaisen ilmanvastuksen henkilöautoille, eli ei liity ketjun aiheeseen.

Satasen vauhdissa ilmanvastus henkilöautolle on suunnilleen 200 N, se vastaisi hieman yli 0.5 litran polttoaineen energiaa / h !
Esimerkkinä tietyissä olosuhteissa pelkkä laturi kiilahihnoineen vaatii saman tehon, joten kulutusta ei voi verrata suorassa suhteessa ilmanvastukseen, tai kuvitella että se olisi lähelläkään puolta kokonaistarpeesta.

P=F v. Satasen nopeudessa P on 5.5 kW, jos F on tuo 200 N. Tasaisessa ajossa moottorin hyötysuhde voi olla 30 % luokkaa. Silloin polttoaineteho olisi 18.3 kW. Te tarkoittaa noin 1.8 litraa bensaa tunnissa.

Ei tuo esittämäni 3 litraa kovin kaukana ole. Jostain luetusta tuo nyrkkisääntö on jäänyt mieleen.

Katso-Kokonaisuus kirjoitti:

Satasen vauhdissa ilmanvastus henkilöautolle on suunnilleen 200 N, se vastaisi hieman yli 0.5 litran polttoaineen energiaa / h !
Esimerkkinä tietyissä olosuhteissa pelkkä laturi kiilahihnoineen vaatii saman tehon, joten kulutusta ei voi verrata suorassa suhteessa ilmanvastukseen, tai kuvitella että se olisi lähelläkään puolta kokonaistarpeesta.

Lue lisää

Jos kulkuvastuksiksi katsotaan pelkästään renkaiden vierintävastus ja ilmanvastus, niin ne saattavat hyvinkin olla 50/50.
Tuo näyttää soveltuvan hyvin tiettyjen tahojen argumentiksi ja alentaa nopeutta ja perustelu uppoaa todennäköisesti tietämättömään kansanosaan sujuvasti.
Nykyisin löytyy myös mittaustuloksia kulutuksista ja ne kertovat aivan muuta.
Noin 60 km/h on todettu yleensä nopeudeksi jonka alle lähes kaikkien autojen kulutus/km alkaa kasvaa ja toisesta päästä löytyy lukemia joissa vasta yli 100 km/n nopeuksissa kulutus/ km on pienin.

Anekdoottina kerrottakoon että 1970-luvulla toisen energiakriisin jälkeen jätettiin ruuhkaksi asti erilaisia patenttihakemuksia tuulitunneleista/potkureista auton läpi, katolle, sivuille ja vähän kaikkialle.
Tiettävästi yhtään hakemusta ei ole hyväksytty.

tähän.väliin kirjoitti:

P=F v. Satasen nopeudessa P on 5.5 kW, jos F on tuo 200 N. Tasaisessa ajossa moottorin hyötysuhde voi olla 30 % luokkaa. Silloin polttoaineteho olisi 18.3 kW. Te tarkoittaa noin 1.8 litraa bensaa tunnissa.

Ei tuo esittämäni 3 litraa kovin kaukana ole. Jostain luetusta tuo nyrkkisääntö on jäänyt mieleen.

Lue lisää

Kos "kippo" kuljettajineen painaa 1400 kg ja vierintävastuskerroin on 0.015, niin vierintävastusvoimaksi tulee 206 N.

KaiSeNiinOn kirjoitti:

Jos kulkuvastuksiksi katsotaan pelkästään renkaiden vierintävastus ja ilmanvastus, niin ne saattavat hyvinkin olla 50/50.
Tuo näyttää soveltuvan hyvin tiettyjen tahojen argumentiksi ja alentaa nopeutta ja perustelu uppoaa todennäköisesti tietämättömään kansanosaan sujuvasti.
Nykyisin löytyy myös mittaustuloksia kulutuksista ja ne kertovat aivan muuta.
Noin 60 km/h on todettu yleensä nopeudeksi jonka alle lähes kaikkien autojen kulutus/km alkaa kasvaa ja toisesta päästä löytyy lukemia joissa vasta yli 100 km/n nopeuksissa kulutus/ km on pienin.

Anekdoottina kerrottakoon että 1970-luvulla toisen energiakriisin jälkeen jätettiin ruuhkaksi asti erilaisia patenttihakemuksia tuulitunneleista/potkureista auton läpi, katolle, sivuille ja vähän kaikkialle.
Tiettävästi yhtään hakemusta ei ole hyväksytty.

Lue lisää

Mielestäni vauhdin kasvaessa noin 90km/h ilman vastus on dominoiva.
Mitä tulee patentteihin. Olen aika varma ettei patentti ota kantaa toimiiko laite vai ei, vain sen uutuuteen ja siten suojaa sen. Olisi paljon patentteja joita ei ole voinut testata monesta eri syystä ja niiden toimivuudesta ei ole varmuutta, mutta silti patentti piti saada.

Nykyinen auto tekemällä propelli eteen mennään suurempaan vastukseen. Sitä vastus lisää ei saataisi takaisin.

hudvghcsfcfs kirjoitti:

Mielestäni vauhdin kasvaessa noin 90km/h ilman vastus on dominoiva.
Mitä tulee patentteihin. Olen aika varma ettei patentti ota kantaa toimiiko laite vai ei, vain sen uutuuteen ja siten suojaa sen. Olisi paljon patentteja joita ei ole voinut testata monesta eri syystä ja niiden toimivuudesta ei ole varmuutta, mutta silti patentti piti saada.

Nykyinen auto tekemällä propelli eteen mennään suurempaan vastukseen. Sitä vastus lisää ei saataisi takaisin.

Lue lisää

"Nykyinen auto tekemällä propelli eteen mennään suurempaan vastukseen. Sitä vastus lisää ei saataisi takaisin."

Potkuri eli propelli kuluttaa aina akselitehoa, eikä koskaan tuota sitä.
Patopisteen kohdalle asennettu pieni turbiini ei koskaan lisää kokonaisvastusta, mutta tuottaa akselitehoa jota voidaan muuntaa sähkötehoksi.

Ei tiedä Saabista, mutta vastaava varavoimakone on joissakin matkustajakoneissa myös. Lentokorkeutta voidaan hyödyntää sähköksi, toisin kuin autoissa.

telkussa_nähnyt kirjoitti:

Ei tiedä Saabista, mutta vastaava varavoimakone on joissakin matkustajakoneissa myös. Lentokorkeutta voidaan hyödyntää sähköksi, toisin kuin autoissa.

No jos alamäessä otettaisiin ilmanvastusta talteen, jottei vauhti kasva liian suureksi, ja sitten ylämäessä käytettäisiin talletusenergiaa hyödyksi, ettei vauhti hyytyisi liikaa.

nillitnallit kirjoitti:

No jos alamäessä otettaisiin ilmanvastusta talteen, jottei vauhti kasva liian suureksi, ja sitten ylämäessä käytettäisiin talletusenergiaa hyödyksi, ettei vauhti hyytyisi liikaa.

Lue lisää

Joku voisi laskeakin, mutta veikkaanpa, että tuulimyllyn pitäisi olla järjettömän kokoinen, jotta toimisi autoliikenteen n. 80 km/h nopeuksissa. Ja olisiko siitä yhtään mitään hyötyä verrattuna voimansiirron generaattoriin?

Ei ollut Drakenissa mutta Hawkista se löytyy

telkussa_nähnyt kirjoitti:

Joku voisi laskeakin, mutta veikkaanpa, että tuulimyllyn pitäisi olla järjettömän kokoinen, jotta toimisi autoliikenteen n. 80 km/h nopeuksissa. Ja olisiko siitä yhtään mitään hyötyä verrattuna voimansiirron generaattoriin?

Lue lisää

Ei vaan päinvastoin, jos pyyhkäisyala on yli 10% otsapinta-alasta, ei se voi mitenkään kannattaa edes teoriassa.
Järkevämpää olisi kokeilla 1% otsapinta-alasta, jolloin turbiinin saa sijoitettua kokonaan patopisteen lähistölle alueelle, jossa autoon kohdistuu jo ennestään lähes maksimi patopaine, eikä vastus siten käytännössä kasva akselitehon tuotosta huolimatta.

Jos tuosta nyrkkisäännöstä laskee hyötysuhteen, niin saa tulokseksi 62 %. Se on lähellä tuulimyllyn teoreettista hyötysuhdetta. Käytännössä päästään korkeintaan 50 % tasolle, jolloin tuo 50 W pitäisi olla 40 W. Mutta hehtaarilla kumminkin.

Laturin tehoon riittäisi halkaisijaltaan 30 cm propelli satasen nopeudessa. Sellainen pysyy helposti suksitelineellä. Onko kukaan kokeillut.

Tuosta koituisi arviolta 20 N lisävastusvoima ko. nopeudella. Se on luokkaa 10 % ilmanvastuksesta. Kulutus nousisi 5 % verran eli jotain 0.25 litraa satasella. Sillä saisi 0.5 kWh sähköä.

35jkl2 kirjoitti:

Tuosta koituisi arviolta 20 N lisävastusvoima ko. nopeudella. Se on luokkaa 10 % ilmanvastuksesta. Kulutus nousisi 5 % verran eli jotain 0.25 litraa satasella. Sillä saisi 0.5 kWh sähköä.

Lue lisää

Hondan kilowatin aggregaatti näyttää esitteen mukaan kuluttavan maksimiteholla 0,6 litraa / tunnissa, eli 0,5 kWh saataisiin samalla hyötysuhteella 0,3:lla litralla.

-
" Jostain on jäänyt mieleen, että " 1 m2 pinta-alaa kohti tuulimyllyllä saadaan 5 m/s tuulessa 50 W sähkötehoa"

Tuolla nopeudella neliömetrin alalle ilman kokonaisliike-energia on vain alle 40 J/s, josta tehoksi ei saada kuin osa.
Kun se osa muutetaan huonolla hyötysuhteella sähköksi niin 50 W on ilmeinen muistiharha.

taidat sekoittaa tehon ja energian

Pettääkö-muisti kirjoitti:

-
" Jostain on jäänyt mieleen, että " 1 m2 pinta-alaa kohti tuulimyllyllä saadaan 5 m/s tuulessa 50 W sähkötehoa"

Tuolla nopeudella neliömetrin alalle ilman kokonaisliike-energia on vain alle 40 J/s, josta tehoksi ei saada kuin osa.
Kun se osa muutetaan huonolla hyötysuhteella sähköksi niin 50 W on ilmeinen muistiharha.

Lue lisää

Ei minulla.

Edellä jo totesin, että todellisuus on kuitenkin lähempänä 40 W. Tuo 50 W taisi olla jossain ABB:n mainoslehtisessä aikoinaan.

martta00 kirjoitti:

taidat sekoittaa tehon ja energian

Kuinka-niin

Jäi tuosta sanomatta että akselitehoksi saadaan vajaa 40 W, mutta J/s on käsittääkseni validi tehon määritelmä.

martta00 kirjoitti:

taidat sekoittaa tehon ja energian

Kykenet oletettavasti itsekin laskemaan että 5 m/s ilmanopeuden 100 % energia/1 m^2, (siis kokonaan pysäytetty liike ) on jo alle 50 W joten sähkötehoksi siitä ei saada likikään samaa määrää.

Martta_Hoi kirjoitti:

Kykenet oletettavasti itsekin laskemaan että 5 m/s ilmanopeuden 100 % energia/1 m^2, (siis kokonaan pysäytetty liike ) on jo alle 50 W joten sähkötehoksi siitä ei saada likikään samaa määrää.

Lue lisää

Tuulen teho neliömetriä kohti on 0.5 roo v^3. Kun ilman tiheys roo=1.285 kg/m3 ja v=5 m/s, niin tuosta saadaan 80.3 W.

Eli 50 W edustaa 62 % hyötysuhdetta (teoreettinen raja on 59.3 %) ja 40 W edustaa 50 % hyötysuhdetta, joka puolestaan on tuulimyllyn käytännön maksimi. Yleensä ollaan kaiketi jossain 45 % tasolla.

muistinsa.menettänyt kirjoitti:

Tuulen teho neliömetriä kohti on 0.5 roo v^3. Kun ilman tiheys roo=1.285 kg/m3 ja v=5 m/s, niin tuosta saadaan 80.3 W.

Eli 50 W edustaa 62 % hyötysuhdetta (teoreettinen raja on 59.3 %) ja 40 W edustaa 50 % hyötysuhdetta, joka puolestaan on tuulimyllyn käytännön maksimi. Yleensä ollaan kaiketi jossain 45 % tasolla.

Lue lisää

Voima on ½ r00*Av^2 ja teho ½ *F*v joten tulos on 38 W, (roo = 1.23) ja siitä saadaan akselitehoksi ehkä puolet ja sitten akselitehosta suunnilleen puolet saadaan sähkötehoksi.

Ei_muuten_ole kirjoitti:

Voima on ½ r00*Av^2 ja teho ½ *F*v joten tulos on 38 W, (roo = 1.23) ja siitä saadaan akselitehoksi ehkä puolet ja sitten akselitehosta suunnilleen puolet saadaan sähkötehoksi.

Lue lisää

Teho on F*v, ei ½ *F*v, kun v on vakio.

muistinsa.menettänyt kirjoitti:

Tuulen teho neliömetriä kohti on 0.5 roo v^3. Kun ilman tiheys roo=1.285 kg/m3 ja v=5 m/s, niin tuosta saadaan 80.3 W.

Eli 50 W edustaa 62 % hyötysuhdetta (teoreettinen raja on 59.3 %) ja 40 W edustaa 50 % hyötysuhdetta, joka puolestaan on tuulimyllyn käytännön maksimi. Yleensä ollaan kaiketi jossain 45 % tasolla.

Lue lisää

Tuuliturbiinin hyötysuhteen teoreettinen maksimi on 100%, ei 59,3%.
Tuulivoimalan coefficient of performance raja saadaan Betz:in laista, ja se on mainitsemasi 59,3%.
Näillä kahdella käsitteellä ei ole mitään yhteyttä toisiinsa.
Tuuliturbiinin kannattavuus auton keulassa ei mitenkään riipu tuosta coefficient of performance arvosta, vaan täysin hyötysuhteesta (efficiency)

Mikäli turbiini tuttaisi 20 N vastusvoiman 100 km/h vauhdissa, sen ottoteho olisi 20N*100/3,6 m/s = 555,555 W
Jos se samalla tuottaa vain 50W sähkötehoa on sen hyötysuhde vain 50W / 555W = 9 %
Tämä pätee täysin riippumatta turbiinin pyyhkäisypinta-alasta, sillä kun on vaikutusta vain siihen coefficient of performance arvoon, millä ei ole mitään vaikutusta tuohon 9% surkeaan hyötysuhteeseen.

Käytännössä hyvin suunnitellulla turbiinilla voi päästä yli 80% hyötysuhteeseen tuon laskelman 9% sijasta.

Pettääkö-muisti kirjoitti:

Kuinka-niin

Jäi tuosta sanomatta että akselitehoksi saadaan vajaa 40 W, mutta J/s on käsittääkseni validi tehon määritelmä.

"Tuolla nopeudella neliömetrin alalle ilman kokonaisliike-energia on vain alle 40 J/s"

eikös tuossa ole sekoitettu energia ja teho?

Teho on kyllä F*v , mutta koska kyseessä on hidastuva liike, keskimääräinen nopeus on ( v1 v2)/2 eli tapauksessa jossa liike hidastuu vakiovoimalla se on v/2.
Kehotan tutustumaan tarkemmin fysiikan lainalaisuuksiin.

Olet_väärässä kirjoitti:

Teho on kyllä F*v , mutta koska kyseessä on hidastuva liike, keskimääräinen nopeus on ( v1 v2)/2 eli tapauksessa jossa liike hidastuu vakiovoimalla se on v/2.
Kehotan tutustumaan tarkemmin fysiikan lainalaisuuksiin.

Lue lisää

v1 = 27,78 m/s
v2 = 26,78 m/s
keskivauhti ei silloin todellakaan ole v1 / 2.
Enempää ei ilmaa kannata hidastaa, koska silloin turbiinin lavat hukkaavat energiaa turbulenssien tuottamiseen, mikä kostautuu ajovastuksien kasvuna ja siten hyötysuhteessa.

Olet_väärässä kirjoitti:

Teho on kyllä F*v , mutta koska kyseessä on hidastuva liike, keskimääräinen nopeus on ( v1 v2)/2 eli tapauksessa jossa liike hidastuu vakiovoimalla se on v/2.
Kehotan tutustumaan tarkemmin fysiikan lainalaisuuksiin.

Lue lisää

Pysyn kannassani, että tuulen teho on P= A 0.5 roo v^3.

m.me kirjoitti:

Pysyn kannassani, että tuulen teho on P= A 0.5 roo v^3.

Tähän verrataan, kun hyötysuhdetta lasketaan.

Myllyn hyötysuhteen laskeminen on sitten oma lukunsa. Siihen en ole puuttunut tässä ketjussa. Teoreettisen hyötysuhteen laskeminen on sinänsä ihan kiva harjoitus. Netistäkin se löytyy. Tulos on 59.3 %.

m.me kirjoitti:

Pysyn kannassani, että tuulen teho on P= A 0.5 roo v^3.

Ikävää että et ole ymmärtänyt asiaa.

m.me kirjoitti:

Tähän verrataan, kun hyötysuhdetta lasketaan.

Myllyn hyötysuhteen laskeminen on sitten oma lukunsa. Siihen en ole puuttunut tässä ketjussa. Teoreettisen hyötysuhteen laskeminen on sinänsä ihan kiva harjoitus. Netistäkin se löytyy. Tulos on 59.3 %.

Lue lisää

Pysyn kannassani, että tuulen teho on P= A 0.5 roo v^3.

Miksi jatkat inttämistäsi vaikka et pysty perustelemaan asiaa edes itsellesi ?

pahoitteluni_ kirjoitti:

Ikävää että et ole ymmärtänyt asiaa.

Jaaha, että oikein rautalangasta pitäisi vääntää fysiikan alkeita. No, menköön.

Tuulen energia tilavuusyksikköä kohti on 0.5 roo v^2. Tilavuusvirtaus pinnan läpi on A v. Energiavirta (J/s) eli teho (W) on näiden tulo A 0.5 roo v^3.

Tuulimyllyllä osa tuosta tehosta muunnetaan mekaaniseksi tehoksi ja sitten sähköksi. Tehojen suhde kertoo hyötysuhteen.

Tuulimyllyn optimitehon laskeminen on oma lukunsa, johon tuossa edellä jo viittasin.

m.me kirjoitti:

Jaaha, että oikein rautalangasta pitäisi vääntää fysiikan alkeita. No, menköön.

Tuulen energia tilavuusyksikköä kohti on 0.5 roo v^2. Tilavuusvirtaus pinnan läpi on A v. Energiavirta (J/s) eli teho (W) on näiden tulo A 0.5 roo v^3.

Tuulimyllyllä osa tuosta tehosta muunnetaan mekaaniseksi tehoksi ja sitten sähköksi. Tehojen suhde kertoo hyötysuhteen.

Tuulimyllyn optimitehon laskeminen on oma lukunsa, johon tuossa edellä jo viittasin.

Lue lisää

Näyttää tämä nesteiden ja kaasujen virtaus kompastelevan jatkuvasti ja lähes aina samoista syistä.

Teoria on sama sekä kaasulle että nesteelle jos kokoonpuristuvuutta ei ole eli lähtökohtana on kuten yleensä Newtonin F = m a ja kun molemmat puolet kerrotaan ajalla päädytään impulssin kaavaan F*t = m*a*t jossa a*t = dv = v2-v1, ja v2 on fluidin laitteesta ulos tuleva nopeus ja v1 laitteelle tuleva nopeus.
Voiman yhtälöksi saadaan siis F = m/t *(v2-v1).
Tässä tehdään yleisesti ensimmäinen virhe olettaessa että m/t on massavirta jonka suuruus on roo*A*v2, juuri sitä se ei ole, vaan roo*A*s/t, jossa s = voiman tekemä matka ja aikayksikköä kohden se on (v1 v2)/2 (= keskinopeus, ei loppunopeus) ja sijoitettuna voiman kaavaan päädytään F = ½ roo*A*(v2^2-v1^2).
Samaan tulokseen päädytään myös energiaperiaatteella kun liike-energioiden erotus on F*s ja massa = roo*A*s.

Otan avuksi Frouden hyötysuhde kaavan n = F*v1 /P = 2/(1 v2/v1) josta tehon kaavaksi saadaan P = F *½(v2 v1) eli teho ei ole voima kertaa ulostulo tai jarrutettava nopeus vaan voima kertaa vaikutusmatkansa s aikayksikköä kohden, kuten edelläkin, eli nopeutena on käytettävä keskimääräistä nopeutta..

Jos kiihdytys aloitetaan paikaltaan tai jos nopeus hidastetaan nollaan , kaavoissa luonnollisesti silloin v1 = 0.

m.me kirjoitti:

Jaaha, että oikein rautalangasta pitäisi vääntää fysiikan alkeita. No, menköön.

Tuulen energia tilavuusyksikköä kohti on 0.5 roo v^2. Tilavuusvirtaus pinnan läpi on A v. Energiavirta (J/s) eli teho (W) on näiden tulo A 0.5 roo v^3.

Tuulimyllyllä osa tuosta tehosta muunnetaan mekaaniseksi tehoksi ja sitten sähköksi. Tehojen suhde kertoo hyötysuhteen.

Tuulimyllyn optimitehon laskeminen on oma lukunsa, johon tuossa edellä jo viittasin.

Lue lisää

Virtaavan ilman liike-energia tilavuusyksikköä kohti on 0.5 * roo * (v1)^2
Tilavuusvirtaus pinnan läpi on A * (v2)
Energiavirta (J/s) eli teho (W) on näiden tulo A * 0.5 * roo (v1)^2 * (v2).
Vain ja ainoastaan silloin kun ilmaa ei hidasteta turbiinilla lainkaan pätee v1=v2, kaikissa muissa tapauksissa v2 < v1, ja tällöin ilman liike-energia alussa
tilavuusyksikköä kohti on 0.5 * roo * (v1)^2
lopussa 0.5 * roo * (v2)^2
Ja liike-energioiden ero tilavuusyksikköä kohti on siten
0.5 * roo * ((v1)^2 - (v2)^2)
samalla kun Tilavuusvirtaus pinnan läpi on A * (v2 v1) / 2
Energiavirta (J/s) eli teho (W) on näiden tulo eli
0.25 * roo * ((v1)^2 - (v2)^2) *A * (v2 v1)


Hyötysuhteen kertoo kaava Eta = F * v / ( T*w),
jossa F on turbiinin akselin ja samalla auton kulkusuunnan suuntainen voimakomponentti, v on auton ajovauhti tiensuhteen, T on turbiinin akselilla vaikuttava vääntömomentti, ja w on akselin kulmavauhti. Kaavassa ei esiinny lauseketta: A*0.5*roo v^3, eikä ko lausekkeen arvolla ole lainkaan vaikutusta turbiinin hyötysuhteeseen, mikä on täysin riippumaton BETZ:in laista!

e.d.k kirjoitti:

Näyttää tämä nesteiden ja kaasujen virtaus kompastelevan jatkuvasti ja lähes aina samoista syistä.

Teoria on sama sekä kaasulle että nesteelle jos kokoonpuristuvuutta ei ole eli lähtökohtana on kuten yleensä Newtonin F = m a ja kun molemmat puolet kerrotaan ajalla päädytään impulssin kaavaan F*t = m*a*t jossa a*t = dv = v2-v1, ja v2 on fluidin laitteesta ulos tuleva nopeus ja v1 laitteelle tuleva nopeus.
Voiman yhtälöksi saadaan siis F = m/t *(v2-v1).
Tässä tehdään yleisesti ensimmäinen virhe olettaessa että m/t on massavirta jonka suuruus on roo*A*v2, juuri sitä se ei ole, vaan roo*A*s/t, jossa s = voiman tekemä matka ja aikayksikköä kohden se on (v1 v2)/2 (= keskinopeus, ei loppunopeus) ja sijoitettuna voiman kaavaan päädytään F = ½ roo*A*(v2^2-v1^2).
Samaan tulokseen päädytään myös energiaperiaatteella kun liike-energioiden erotus on F*s ja massa = roo*A*s.

Otan avuksi Frouden hyötysuhde kaavan n = F*v1 /P = 2/(1 v2/v1) josta tehon kaavaksi saadaan P = F *½(v2 v1) eli teho ei ole voima kertaa ulostulo tai jarrutettava nopeus vaan voima kertaa vaikutusmatkansa s aikayksikköä kohden, kuten edelläkin, eli nopeutena on käytettävä keskimääräistä nopeutta..

Jos kiihdytys aloitetaan paikaltaan tai jos nopeus hidastetaan nollaan , kaavoissa luonnollisesti silloin v1 = 0.

Lue lisää

Kun puhutaan autolle tehdystä työstä tai sen aikaderivaatasta on matka auton kulkema matka, mikä riippuu auton ajovauhdista, eikä ilman vauhdista ennen tai jälkeen turbiinin vuorovaikutuksen eikä myöskään ilmavauhtien keskiarvosta.
TS väite: "teho ei ole voima kertaa ulostulo tai jarrutettava nopeus vaan voima kertaa vaikutusmatkansa s aikayksikköä kohden, kuten edelläkin, eli nopeutena on käytettävä keskimääräistä nopeutta" on virheellinen, koska auton keskivauhti ei riipu mitenkään ilman keskivauhdista, vaan on esimerkissä vakio vauhti.

20-14 kirjoitti:

Kun puhutaan autolle tehdystä työstä tai sen aikaderivaatasta on matka auton kulkema matka, mikä riippuu auton ajovauhdista, eikä ilman vauhdista ennen tai jälkeen turbiinin vuorovaikutuksen eikä myöskään ilmavauhtien keskiarvosta.
TS väite: "teho ei ole voima kertaa ulostulo tai jarrutettava nopeus vaan voima kertaa vaikutusmatkansa s aikayksikköä kohden, kuten edelläkin, eli nopeutena on käytettävä keskimääräistä nopeutta" on virheellinen, koska auton keskivauhti ei riipu mitenkään ilman keskivauhdista, vaan on esimerkissä vakio vauhti.

Lue lisää

Etpä tainnut oikein ymmärtää, tuossahan käsiteltiin turbiinille tulevaa ja siitä lähtevää ilmanopeutta, ei kai sillä ole merkitystä johtuuko se auton liikkeestä tai ilman liikkeestä.

N0-Hupsis kirjoitti:

Etpä tainnut oikein ymmärtää, tuossahan käsiteltiin turbiinille tulevaa ja siitä lähtevää ilmanopeutta, ei kai sillä ole merkitystä johtuuko se auton liikkeestä tai ilman liikkeestä.

Lue lisää

Kun puhutaan autoon asennettavasta turbiinista on sillä todellakin suuresti merkitystä tuleeko tehoa auton moottorista vai tuulesta, kun sellaista sattuu olemaan. Kun on tyyntä ei sillä ole mitään merkitystä kuinka paljon ilma turbiinin vaikutuksesta hidastuu tai on hidastumatta. Merkitystä on vain ja ainoastaan sillä että kaavasta Eta = ( T*w) / (F * v) laskettu hyötysuhde on riittävän suuri.

Tuossa siis käsitetltiin ketjun aiheen kannalta täysin epärelevanttia asiaa ja vieläpä sen kannalta fysikaalisesti väärin.

e.d.k kirjoitti:

Näyttää tämä nesteiden ja kaasujen virtaus kompastelevan jatkuvasti ja lähes aina samoista syistä.

Teoria on sama sekä kaasulle että nesteelle jos kokoonpuristuvuutta ei ole eli lähtökohtana on kuten yleensä Newtonin F = m a ja kun molemmat puolet kerrotaan ajalla päädytään impulssin kaavaan F*t = m*a*t jossa a*t = dv = v2-v1, ja v2 on fluidin laitteesta ulos tuleva nopeus ja v1 laitteelle tuleva nopeus.
Voiman yhtälöksi saadaan siis F = m/t *(v2-v1).
Tässä tehdään yleisesti ensimmäinen virhe olettaessa että m/t on massavirta jonka suuruus on roo*A*v2, juuri sitä se ei ole, vaan roo*A*s/t, jossa s = voiman tekemä matka ja aikayksikköä kohden se on (v1 v2)/2 (= keskinopeus, ei loppunopeus) ja sijoitettuna voiman kaavaan päädytään F = ½ roo*A*(v2^2-v1^2).
Samaan tulokseen päädytään myös energiaperiaatteella kun liike-energioiden erotus on F*s ja massa = roo*A*s.

Otan avuksi Frouden hyötysuhde kaavan n = F*v1 /P = 2/(1 v2/v1) josta tehon kaavaksi saadaan P = F *½(v2 v1) eli teho ei ole voima kertaa ulostulo tai jarrutettava nopeus vaan voima kertaa vaikutusmatkansa s aikayksikköä kohden, kuten edelläkin, eli nopeutena on käytettävä keskimääräistä nopeutta..

Jos kiihdytys aloitetaan paikaltaan tai jos nopeus hidastetaan nollaan , kaavoissa luonnollisesti silloin v1 = 0.

Lue lisää

Se mistä olen puhunut edellä on tuo P_wind. Eli juuri se A 0.5 roo v^3.
https://en.wikipedia.org/wiki/Betz's_law

m.me kirjoitti:

Se mistä olen puhunut edellä on tuo P_wind. Eli juuri se A 0.5 roo v^3.
https://en.wikipedia.org/wiki/Betz's_law

Lue lisää

Juuri sitä yritin selittää.

Linkissäsi on tehon kaava P = ½*p*S*v*(v1^2-v2^2) ja välittömästi sen alapuolella on : v = ½*(v1 v2), eli täsmälleen kuin edellä esitin.
Jos merkkaat tuosta jomman kumman nopeuden nollaksi päädyt kaavaan P = 1/4 *pSv^3, eli olet ymmärtänyt lukemaasi hieman puutteellisesti.

m.me kirjoitti:

Se mistä olen puhunut edellä on tuo P_wind. Eli juuri se A 0.5 roo v^3.
https://en.wikipedia.org/wiki/Betz's_law

Lue lisää

Nimenomaan, eli olet puhunut asian vierestä. Tuo ei liity yhtään mitenkään ketjun aiheeseen. On aiheen kannalta täysin samantekevää mistä pinta-alasta turbiini tehonsa repii, merkitystä on vain sillä paljon ko akselitehoa tulee ja paljonko vastusta se aiheuttaa, sekä paljonko auton ilmanvastus sen takia alenee.
BETZ laki ei todellakaan liity aiheeseen lainkaan, eikä kerro autoon asennettavan turbiiniin hyötysuhteesta mitään. Se kertoo coefficient of performance lausekkeen arvon, mikä ei liity hyötysuhteeseen lainkaan, vaikka monessa lähteessä niin virheellisesti väitetään.

e.d.k kirjoitti:

Juuri sitä yritin selittää.

Linkissäsi on tehon kaava P = ½*p*S*v*(v1^2-v2^2) ja välittömästi sen alapuolella on : v = ½*(v1 v2), eli täsmälleen kuin edellä esitin.
Jos merkkaat tuosta jomman kumman nopeuden nollaksi päädyt kaavaan P = 1/4 *pSv^3, eli olet ymmärtänyt lukemaasi hieman puutteellisesti.

Lue lisää

En ole kritisoinut tuota P-arvoa missään vaiheessa. Olen vain todennut, että referenssitehona käytetty P_wind on A 0.5 roo v^3. Tehokerroin on sitten P/P_wind. Sen olen ymmärtänyt hyötysuhteena.

Jos siis jättöpuolen nopeus on v2=0, niin tehokerroin on 1/4. Parempaan (16/27) päästään optimin kohdalla, kun jättönopeus on 1/3 v1.

m.me kirjoitti:

En ole kritisoinut tuota P-arvoa missään vaiheessa. Olen vain todennut, että referenssitehona käytetty P_wind on A 0.5 roo v^3. Tehokerroin on sitten P/P_wind. Sen olen ymmärtänyt hyötysuhteena.

Jos siis jättöpuolen nopeus on v2=0, niin tehokerroin on 1/4. Parempaan (16/27) päästään optimin kohdalla, kun jättönopeus on 1/3 v1.

Lue lisää

Korjaan, 1/4 paikalla siis 1/2 tuossa yllä.

Siis tulkinta teoreettiseksi hyötysuhteeksi (Carnotn kaavan tapaan) on virheellinen.

Hyvä tietää. Pitää vähän funtsata. Tuntui luontevalta ajatella, että pinnan A läpi menevästä tuulen tehosta saadaan sähköksi P verran ja sen vertaaminen P_wind arvoon olisi hyötysuhde.

vierestä.menee kirjoitti:

Nimenomaan, eli olet puhunut asian vierestä. Tuo ei liity yhtään mitenkään ketjun aiheeseen. On aiheen kannalta täysin samantekevää mistä pinta-alasta turbiini tehonsa repii, merkitystä on vain sillä paljon ko akselitehoa tulee ja paljonko vastusta se aiheuttaa, sekä paljonko auton ilmanvastus sen takia alenee.
BETZ laki ei todellakaan liity aiheeseen lainkaan, eikä kerro autoon asennettavan turbiiniin hyötysuhteesta mitään. Se kertoo coefficient of performance lausekkeen arvon, mikä ei liity hyötysuhteeseen lainkaan, vaikka monessa lähteessä niin virheellisesti väitetään.

Lue lisää

Olet näköjään juuttunut aivan omaan kuoppaasi näkemättä mitään sivuillesi.
Edellinen keskustelu liittyi aiheeseen siten että se yritti selvittää kuinka suuren tehon turbiini voi teoreettisesti tuottaa jollain virtausmäärällä.
Se ei siis vastaa kysymykseen kokonaishyötysuhteesta eri olosuhteissa mutta on yksi asiaan vaikuttavista ja ns. "hyvä tietää".
Jos et itse ole kiinnostunut, niin jätä vaille huomiota mutta älä ryhdy sotkemaan omasta mielestäsi tärkeänä pitämiäsi seikkoja yhteyteen, johon ne eivät kuulu.

Vedäs-välillä-henkee kirjoitti:

Olet näköjään juuttunut aivan omaan kuoppaasi näkemättä mitään sivuillesi.
Edellinen keskustelu liittyi aiheeseen siten että se yritti selvittää kuinka suuren tehon turbiini voi teoreettisesti tuottaa jollain virtausmäärällä.
Se ei siis vastaa kysymykseen kokonaishyötysuhteesta eri olosuhteissa mutta on yksi asiaan vaikuttavista ja ns. "hyvä tietää".
Jos et itse ole kiinnostunut, niin jätä vaille huomiota mutta älä ryhdy sotkemaan omasta mielestäsi tärkeänä pitämiäsi seikkoja yhteyteen, johon ne eivät kuulu.

Lue lisää

Wiki: "Tuuliturbiinin suurin teoriassa mahdollinen hyötysuhde on 16/27 (eli noin 59,3 %), kuten Albert Betzin vuonna 1919 muotoilema Betzin laki osoittaa".

Moni muukin on tulkinnut tuon tehokertoimen hyötysuhteeksi.

Minulla ei ole enää uutta sanottavaa tähän.

m.me kirjoitti:

En ole kritisoinut tuota P-arvoa missään vaiheessa. Olen vain todennut, että referenssitehona käytetty P_wind on A 0.5 roo v^3. Tehokerroin on sitten P/P_wind. Sen olen ymmärtänyt hyötysuhteena.

Jos siis jättöpuolen nopeus on v2=0, niin tehokerroin on 1/4. Parempaan (16/27) päästään optimin kohdalla, kun jättönopeus on 1/3 v1.

Lue lisää

Jep jep

Korjataan vielä tuo ns. tehokerroin, se on siis 0.25 kun v2= 0 ja 8/27 = 0.296 kun v2 on 1/3