PDA

Visualizza la versione completa : Convogliatori di vento



Stregatto
08-09-2008, 19:03
La potenza per m² che può dare qualunque motore a vento è proprozionale al cubo della velocità del vento.
Tutti hanno esperienza di quanto aumenti la velocità del vento quando è costretto a passare fra strettoie.
Allora penserei di costruire dei tunnel in muratura o cemento in cui la sezione più ristretta sia diverse volte più piccola della sezione della bocca. Questo non vuol dire che la velocità del vento aumenti dello stesso fattore (di quanto aumenti non riesco sui due piedi a calcolarlo) ma comunque questo permetterebbe di ridurre di molto le dimensioni del rotore.
Allora, detto x il fattore di riduzione della sezione di passaggio del vento, e y (non necessariamente uguale a x) il fattore di aumento della velocità del vento, la potenza prodotta per m² di rotore aumenta di y³ volte, ma visto che la sezione di passaggio si riduce di x volte, la potenza totale prodotta aumenta di y³/x volte rispetto a un rotore semplicemente esposto al vento.
Si tratta di vedere se y³/x è o no maggiore di 1; in caso positivo potrebbe essere conveniente il sistema descritto.

IlSignor15Magneti
09-09-2008, 08:38
E' una classica applicazione della dinamica dei fluidi di bermoulli. Tuttavia non ti aspettare che l'aumento di energia sia lineare. Innanzitutto nel caso ideale si conserverebbe, ottenendo lo stesso risultato di un rotore piu grande. Tuttavia devi tenere conto di una cosa. L'energia di un vento è proporzionale solamente alla velocità, mentre la pressione praticamente non ha nessun ruolo ed è costante a 1Bar circa. Costruendo un marchingegno del genere, laddove la velocità è maggiore otterresti una pressione minore con il risultato di richiamare aria anche dal davanti che andrebbe ad ostacolare l'aria in entrata, con il risultato che parte dell'aria "aggirerebbe" il cono. E quindi otterresti un effetto peggiore di un rotore grosso, anche senza contare le perdite di carico

Stregatto
10-09-2008, 17:51
Sono d'accordo che la pressione nel condotto resti quasi costante, per velocità non elevate, per cui la velocità nella sezione ristretta dovrebbe crescere in misura inversamente proporzionale alla sezione.
Comunque l'energia prodotta per m² di girante è proprorzionale al cubo della velocità (cioè all'energia cinetica che è proporzionale a v², per la portata che è proporzionale a V)
Dimezzando la sezione di passaggio la velocità si raddoppia, la potenza per m² di sezione ristretta aumenta di 8 volte e per m² di sezione della bocca di 4 volte.
Sembra un po' il moto perpetuo, dunque ci deve essere qualche altro fattore di riduzione, per esempio il calo della portata di aria in entrata per effetto della maggiore resistenza. Ma non mi aspetto una velocità 4 volte inferiore.

IlSignor15Magneti
11-09-2008, 08:50
La velocità in entrata sarà minore, perche il cono verrà aggirato.

Al massimo puoi ottenere lo stesso risultato di un rotore piu grosso, l'energia si conserva

Stregatto
11-09-2008, 18:48
ok, facciamo che dia la stessa energia di un rotore più grande.
Ma visto che la sezione del rotore è minore, significa che la velocità dell'aria deve aumentare, e questo potrebbe essere un vantaggio in zone con venti deboli, se il rotore non funziona sotto certe velocità.

IlSignor15Magneti
12-09-2008, 09:19
QUesta affermazione è giusta, tieni presente tuttavia che l'ago della bilancia è sempre la convenienza economica.

Bisogna vedere se costa piu una struttura megalitica in cemento o allungare la pale in Al-vetroresina. Inoltre pensa agli "ambientalisti", gia digeriscono male le pale eoliche, figurati un convogliatore. Con questo non voglio dire che l'idea sia da scartare, in quanto viene usata nelle turbine idroelettriche, dove c'è una certa pressione che spinge l'acqua. Temo piuttosto x la convenienza di un simile marchingegno...

Stregatto
16-09-2008, 15:47
Hai ragione. In effetti all'inizio mi ero concentrato sui vantaggi energetici dati dalla concentrazione della corrente d'aria. Ma siccome il moto perpetuo non esiste, pensandoci bene non si dovrebbe guadagnare niente da questo sistema.
Insomma il mio ragionamento era: se costringo 1 mq. di corrente d'aria in 1/2 mq. e lì ci piazzo una girante, visto che l'aria raddoppia di velocità la girante dovrebbe darmi una potenza 4 volte superiore (perchè è di solo 1/2 mq.) a quella di una girante di 1 mq.
Spingendo il ragionamento all'infinito dovrei poter avere un aumento di potenza anche superiore all'energia contenuta nella corrente d'aria iniziale. Ma siccome, appunto, il moto perpetuo non esiste, significa che l'aria che arriva davanti al convogliatore viene rallentata (per esattezza a circa l'80% della velocità del vento) in modo che la girante nella sezione ridotta continui, sperabilemnte, a dare la stessa potenza di una girante diretta.
Se questo è vero e in base a quali considerazioni teoriche continua a essermi oscuro. Eppure ho studiato ingegneria; si vede che la mia preparazione teorica è un po' arrugginita...