Concentrador eólico de diodo...

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Concentrador eólico de diodo...




por FALCON_12 » 30/12/22, 13:22

Hola,

Recientemente descubrí este concepto de "concentrador de viento" pensado por un ascendiente de Charles Darwin: Erasmus Darwin. Es una torre perforada con agujeros que permiten la entrada pero no la salida del viento (válvulas de retención). Dentro de un aerogenerador que gira el viento concentrado. Entiendo que la potencia producida por un aerogenerador aumenta con el cubo de la velocidad del viento y, por lo tanto, ¡la idea es quizás interesante! Dicho esto mi especialidad no es la mecánica de fluidos y me gustaría tener la opinión de personas conocedoras sobre este concentrador de viento que parece un puente Graetz (rectificador de diodos : Wink: )!

Un video muestra una realización en miniatura aquí:


Y uno más grande aquí:


Tal vez alguien ya haya probado un sistema a gran escala o quiera hacerlo, ¡tendré mucha curiosidad por saber si realmente puede funcionar! : Wink:

¡Felices fiestas a todos! : Lol:
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por FALCON_12 » 30/12/22, 14:39

Pregunta subsidiaria: ¿alguien conoce un software capaz de simular (fácilmente ...) un sistema de este tipo? (Tengo solidwork y me pregunto si la simulación de flujo puede hacer esto con unas pocas horas de adquisición de la operación... :( )
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por izentrop » 31/12/22, 13:00

No basta con la gilipollez, se necesita una demostración con medidas reales.
Lo siento, pero solo hace viento.
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por FALCON_12 » 14/01/23, 21:14

izentrop escribió:No basta con la gilipollez, se necesita una demostración con medidas reales.
Lo siento, pero solo hace viento.



¡El izentrop "hace viento"! ¡realmente hace viento! ;)

Bromas aparte de lo que entiendo, este caballero lo intentará, informaré los resultados aquí si eso sucede.
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por Remundo » 14/01/23, 21:36

FALCON_12 escribió: la potencia producida por un aerogenerador aumenta con el cubo de la velocidad del viento y, por lo tanto, ¡quizás la idea sea interesante! Dicho esto mi especialidad no es la mecánica de fluidos y me gustaría tener la opinión de personas conocedoras sobre este concentrador de viento que parece un puente Graetz (rectificador de diodos : Wink: )!

Es cierto, la potencia cinética incidente del viento es 1/2 ro S v^3

donde S es la sección donde el viento fluye a velocidad v.
ro es la densidad.

Dicho esto, canalizar el viento hacia un carenado disminuyendo su sección no aumenta la potencia. En flujo estacionario, el producto ro x S xv es constante, así como la cantidad de Bernoulli P / ro + v²/2

En realidad, canalizar el viento suele ser una mala idea. Esto genera mucha turbulencia aerodinámica y las pérdidas son grandes. Esto también aumenta la masa de una turbina eólica y las tensiones mecánicas en el mástil de apoyo.

Las historias de válvulas que abren y cierran; aerodinámicamente no es bueno.
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por FALCON_12 » 14/01/23, 21:55

Remundo escribió:
Es cierto, la potencia cinética incidente del viento es 1/2 ro S v^3

donde S es la sección donde el viento fluye a velocidad v.
ro es la densidad.

Dicho esto, canalizar el viento hacia un carenado disminuyendo su sección no aumenta la potencia.


Si al canalizar el viento aumenta V y P es proporcional a V^3 ¿por qué no aumenta P?
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por Remundo » 14/01/23, 22:14

v no es el único criterio, la sección varía para aumentar v, así como la presión y la densidad.

Tienes 3 ecuaciones de conservación.

1) La ecuación de Bernoulli del fluido perfecto refleja el hecho de que la energía de una partícula de fluido se conserva.
P + ro v²/2 = cte1.

2) conservación del caudal másico
ro x S xv = lado2

3) conservación de potencia en el eje de flujo entre 2 secciones 1 y 2
1/2 ro1 S1 v1^3 = 1/2 ro2 S2 v2^3 = cte3

y de nuevo eso se basa en la suposición de un fluido perfecto.


En la práctica, la turbulencia y la viscosidad degradarán parte de la energía cinética en calor.

Cuanto más intente "manipular" el flujo, menor será la potencia extraíble.

Todas las pruebas de turbinas eólicas cubiertas no han sido concluyentes.

Si sabes un poco de turbinas hidráulicas, reducir la sección de una tubería no aumenta la potencia hidráulica extraíble. Y la contracción de la tubería induce pérdidas de presión debido a la viscosidad.
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por SebastianL » 14/01/23, 22:51

FALCON_12 escribió:
Remundo escribió:
Es cierto, la potencia cinética incidente del viento es 1/2 ro S v^3

donde S es la sección donde el viento fluye a velocidad v.
ro es la densidad.

Dicho esto, canalizar el viento hacia un carenado disminuyendo su sección no aumenta la potencia.


Si al canalizar el viento aumenta V y P es proporcional a V^3 ¿por qué no aumenta P?


No, para acelerar el viento que tiene una masa, se necesita una presión adicional, una presión que será mayor que la que rodea la torre de válvulas, el viento simplemente la desviará hasta el límite de beltz.
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por FALCON_12 » 14/01/23, 23:19

SebastianL escribió:
FALCON_12 escribió:
Remundo escribió:
Es cierto, la potencia cinética incidente del viento es 1/2 ro S v^3

donde S es la sección donde el viento fluye a velocidad v.
ro es la densidad.

Dicho esto, canalizar el viento hacia un carenado disminuyendo su sección no aumenta la potencia.


Si al canalizar el viento aumenta V y P es proporcional a V^3 ¿por qué no aumenta P?


No, para acelerar el viento que tiene una masa, se necesita una presión adicional, una presión que será mayor que la que rodea la torre de válvulas, el viento simplemente la desviará hasta el límite de beltz.



Hmmm.... imaginemos que esta torre tiene una sección cuadrada y que el viento se encuentra con ella perpendicular a una de sus caras laterales. Imaginemos también que es 5 veces más alto que ancho. Detrás de la cara impactada, en la cara simétrica, se crea una depresión debido a la separación de la capa de aire (la sección cuadrada impide el flujo laminar). Puede seguir esta columna de depresión hasta la parte superior de la torre y llegar a la salida de la torre, en la parte superior. Allí el aire sale y puede incorporarse a la columna de depresión volviendo hacia abajo. Se establece pues quizás un caudal que entra por las válvulas, sube por el interior de la torre y se incorpora a la columna de depresión para volver a la igualdad de presiones y velocidades en la distancia.

En este esquema la torre ha creado un desprendimiento, por tanto una depresión que se compensa con el aire que absorbe y expulsa por su parte superior. Habría por tanto un flujo cuya velocidad aumenta con la relación Sout/Sin (Sin: superficie de elevación de la torre, Sout: superficie lateral de un perfil de la torre). En esta hipótesis es quizás contraproducente aumentar las facetas de su polígono de sección porque cuanto más circular es, menor es el efecto, más el aire lo circunvala sin mucha separación.

Bueno, dicho esto, ¡no se rechaza una buena simulación!
Dernière édition par FALCON_12 el 14 / 01 / 23, 23: 35, 1 editado una vez.
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Re: Concentrador eólico de diodos...




por FALCON_12 » 14/01/23, 23:33

Remundo escribió:v no es el único criterio, la sección varía para aumentar v, así como la presión y la densidad.

Todas las pruebas de turbinas eólicas cubiertas no han sido concluyentes.



- ¿Quiere decir, con estas ecuaciones, que se demostró formalmente que la concentración de flujo no podía conducir a un aumento en la potencia extraída y que de acuerdo con esto todos los que lo intentaron perdieron? (y, por lo tanto, ninguna prueba de concentración de viento ha sido concluyente).

- ¿O permite ciertos efectos colaterales la posibilidad de invalidar esto y admite que hay situaciones en las que se ha observado una ganancia de poder, aunque sea pequeña? https://wind-energy.ucoz.com/
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