Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez Raf » 16.11.2009, 4:02

Prawo Betza jest dla większości konstruktorów turbin wiatrowych niemal wyrocznią. Zostało ono sformułowane przez niemieckiego fizyka Alberta Betza ok. 1920 r. Potwierdzone niezależnie przez Lanchestera w 1915 i Żukowa w 1920.
Mówi, że żadna turbina wiatrowa nie może pozyskać więcej, niż 59,3 % kinetycznej energii wiatru. I to tylko pod warunkiem (optimum) takim, że obniżona predkość wiatru za turbiną do prędkości wejściowej ma się tak, jak 1 do 3. A więc konstrukcja łopat turbiny musi być taka, żeby zwalniać prędkość wiatru o 2/3.
Niektórzy współczesni konstruktorzy twierdzą jednak, że prawo to zostało już pobite; http://www.symscape.com/blog/virtual-wi ... s-betz-law
Poniżej wykres ilustrujący prawo Betza; r - efektywność x - stosunek prędkości wyjściowej do wejściowej wiatru
Załączniki
Ratio.gif
Ratio.gif (2.67 KiB) Przeglądane 12629 razy
Green Peace for everyone!
Raf
 
Posty: 13
Dołączył(a): 12.11.2009, 10:43
Lokalizacja: świętokrzyskie

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez Waldemar Pachoł » 16.11.2009, 11:17

Program Wiatrak uwzględnia prawo Betza, określając stosunek domyślnie jako 0.666 - prędkość wiatru w kole i 0.333 - za kołem.
...bo czasami wystarczy rozebrać i dobrze przedmuchać.
Jestem b. rzadko przed monitorem, choć staram się jak mogę - brak czasu. Jeśli szukasz kontaktu bezpośredniego to monitorowany jest tylko mail firmowy.
Avatar użytkownika
Waldemar Pachoł
 
Posty: 1210
Dołączył(a): 17.08.2008, 20:49
Lokalizacja: Ostrołęka

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez windvawe » 29.03.2013, 17:27

Obrazek

Aby wykorzystać 100% energii z wiatru śmigło musiało by "pochłaniać" cały wiatr, czyli prędkość powietrza za wiatrakiem wynosiła by 0 a więc śmigło zatrzymało by się... Jednak prawo Betza dotyczy obliczeń śmigła "otwartego" a zastosowanie dyfuzora podnosi ten limit. http://wiatraki.memu.pl/viewtopic.php?f=9&t=325 Źródło wiki: (polecam przeczytać, wiele ciekawych informacji) LINK

Ed:

"Stosowany dotychczas jako wyznacznik limit Betz'a określał teoretyczną możliwość wykorzystania zasobu wiatru maksymalnie na poziomie okło 59.3% kinetycznej energii wiatru. Turbina Smart Wind Turbine znacznie ten limit przewyższa."
Z ulotki producenta SWT
Tysiąc pomysłów na minute... Brak możliwości ;(
Avatar użytkownika
windvawe
 
Posty: 3
Dołączył(a): 25.03.2013, 14:19

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez Waldemar Pachoł » 29.03.2013, 21:05

O ulotce:
Kiedyś Kasa Kasowski śpiewał: Reklama, reklama, reklama - pranie mózgu już od rana.

Ale ulotka wręcz cudna, w dość wyrazisty sposób przekuto nieudolność na zalety, cytat pierwszy z brzega:
Takie nowatorskie rozwiązanie wyeliminowało skomplikowane, drogie i nie zawsze efektywne systemy elektrycznego nastawiania do kierunku wiatru.


Nie wiem czy Firma zdaje sobie sprawę z tego, że pojęcie "drogo" jest pojęciem względnym i nieliczalnym. Równie ciekawym jest twierdzenie o "skomplikowanych i nieefektywnych systemach nastawiania na wiatr". Czyli najwięksi producenci największych wiatraków się mylą gdyż takie właśnie stosują rozwiązania... słów brak.

Szkoda również, że "przewyższa" (tak jak i "drogo) mało mi mówi o faktycznej ilości - czyżby Firma się wstydziła wyników?
...bo czasami wystarczy rozebrać i dobrze przedmuchać.
Jestem b. rzadko przed monitorem, choć staram się jak mogę - brak czasu. Jeśli szukasz kontaktu bezpośredniego to monitorowany jest tylko mail firmowy.
Avatar użytkownika
Waldemar Pachoł
 
Posty: 1210
Dołączył(a): 17.08.2008, 20:49
Lokalizacja: Ostrołęka

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez TKoronowicz » 28.07.2013, 20:06

Postulat Betz’a od samego początku jest wielkim nieporozumieniem.

Model teoretyczny, na którym oparł się Betz przy wyprowadzaniu górnej granicy współczynnika wykorzystania wiatru nie ma nic wspólnego z turbinami.

Model teoretyczny dotyczy hamulca aero- lub hydrodynamicznego.

Dokładne wytłumaczenia tego zagadnienia jest zaprezentowane w artykule:
T. Koronowicza i J Szantyra pt. „ Comparative analysis of the theoretical models of ideal propulsor, ideal fluid brake, ideal screw propeller and ideal axial wind turbine”, który ukazał się w Polish Maritime Research No 2 (78) 2013 Vol 20
i można go wyszukać w internecie pod adresem http://www.bg.gda.pl/pmr/pmr.php

PDF znajduje się tutaj: http://www.bg.pg.gda.pl/pmr/pdf/PMRes_2013_2.pdf
TKoronowicz
 
Posty: 4
Dołączył(a): 28.07.2013, 20:03

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez klistron » 29.07.2013, 13:23

W powyższym linku jest bardzo ciekawy materiał z nowoczesnym spojrzeniem na efektywność wykorzystania energii wiatru. Grono zainteresowanych pasjonatów tego forum powyższymi zagadnieniami, znacznie poszerzyło by się przy możliwości dostępu do polskojęzycznej wersji.
Sadzę że wielu kolegów doceni przedstawiony dotychczas materiał, za co w swoim i ich imieniu dziękuję.
klistron
 
Posty: 552
Dołączył(a): 22.08.2008, 0:35

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez Waldemar Pachoł » 29.07.2013, 13:37

Przyłączam się do Kolegi powyżej. Niestety mój angielski, a już nie mówiąc techniczny, pozostawia wiele do życzenia.
...bo czasami wystarczy rozebrać i dobrze przedmuchać.
Jestem b. rzadko przed monitorem, choć staram się jak mogę - brak czasu. Jeśli szukasz kontaktu bezpośredniego to monitorowany jest tylko mail firmowy.
Avatar użytkownika
Waldemar Pachoł
 
Posty: 1210
Dołączył(a): 17.08.2008, 20:49
Lokalizacja: Ostrołęka

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez TKoronowicz » 03.08.2013, 21:20

Dziękuję Panom za miłe słowa.

Załączam link do polskiej wersji artykułu w PDFie:http://db.tt/3iOELC3d

Postaram się odpowiedzieć na wszelkie pytania, wynikłe z lektury.
TKoronowicz
 
Posty: 4
Dołączył(a): 28.07.2013, 20:03

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez shinobi » 14.08.2013, 14:41

Brawo PG! Dobrze by było kiedyś zobaczyć "Limit Koronowicza-Szantyra". Uczęszczałem na wykłady prof. Szantyra z Mechaniki Płynów i miło było zobaczyć znajome nazwiska.
Ostatnio edytowano 07.10.2013, 22:32 przez shinobi, łącznie edytowano 1 raz
shinobi
 
Posty: 28
Dołączył(a): 30.07.2013, 13:00

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez TKoronowicz » 20.08.2013, 17:05

Cieszymy się wielce z Pana zainteresowaniem naszym artykułem. Postaramy się odpowiedzieć w miarę możliwości na Pana pytania.
Pędnik idealny i hamulec idealny oparte są na jednym parametrze, zmianie składowej osiowej prędkości indukowanej. Krzywe sprawności
( w przypadku pędnika) lub Cp w przypadku hamulca są jednoznaczne. Natomiast w przypadku śruby idealnej i wiatraka idealnego, sprawność
i Cp są zależne od wielu parametrów i nie ma jednoznaczności wyboru parametrów do prezentowania krzywych. Jedno jest pewne, że przez
odpowiedni dobór parametrów charakteryzujących pracę wiatraka, możemy uzyskać Cp dużo większe od limitu podanego przez Betza.
Warto więc poszukiwać takich kształtów wiatraków, które zapewnią jak najwyższe wartości współczynnika wykorzystania wiatru.
W oparciu o posiadane programy komputerowe, w najbliższym czasie chcemy opracować wytyczne do projektowania skrzydeł
wiatraków.
TKoronowicz
 
Posty: 4
Dołączył(a): 28.07.2013, 20:03

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez tbudka1 » 03.12.2013, 10:48

Witam, czy moglbym poprosic o pl wersje tej lektury? niestety ten link wyzej wygasl. Pozdrawiam
tbudka1
 
Posty: 1
Dołączył(a): 03.12.2013, 10:46

Re: Prawo Betza - nieunikniony limit efektywności?

Postprzez TKoronowicz » 18.01.2014, 13:10

Podaję nowy link do artykułu w języku polskim: http://bit.ly/1ayaQQJ

Życzę przyjemnej lektury!
TKoronowicz
 
Posty: 4
Dołączył(a): 28.07.2013, 20:03


Powrót do HAWT - Elektrownie o poziomej osi obrotu

Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość