PDA

Visualizza la versione completa : performance di un convertitore di energia ondosa tipo rampa



Ricardo22
11-04-2015, 17:16
Ciao a tutti,
sto lavorando ad un progetto di conversione di energia ondosa in energia idroelettrica di cui allego foto.
ho attualmente a disposizione questi dati:
bordo libero = 40 mm
profondità acqua alla punta della rampa = 80 mm
profondità acqua nella vasca = 230 mm
pendenza = 1:4 fino alla rampa
profondità bacino = 120 mm
H onda max = 65 mm
periodo d'onda variabile tra 1.2 s e 1.6 s

Come prime informazioni dovrei calcolare:
volume di flusso e potenza meccanica teorica della ruota in corrispondenza della massima altezza d'onda;
potenza estratta.

Potreste suggerirmi i calcoli da fare per soddisfare tali richieste?
Vi ringrazio molto per l'aiuto

Al Mizar
12-04-2015, 06:04
Secondo me se risolvi il problema dello scarico qualche microwatt ce lo ricavi.
Considera che il bordo libero del reservoir funziona da filtro passa-alto, sega via gran parte dell'onda.

Da http://www.energeticambiente.it/idroelettrico/14726155-coclea-idraulica-puntare-su-portata-o-salto.html#post119033740 (modificato):

salto (metri) x portata (metricubi al secondo) x 9,81 = potenza meccanica teorica.

Ricardo22
12-04-2015, 09:43
Ciao! Grazie per la risposta.
Mi stavo però chiedendo come calcolarmi la portata e inoltre dal disegno sembra che il diametro della ruota (D = 450 mm) sia maggiore della profondità del bacino dove si trova (120 mm) ...quindi secondo te qual è il salto?
Grazie

BesselKn
13-04-2015, 21:04
Ciao Ricardo,

faccio un conto al volo per capire di che energie stiamo parlando.
Da un salto di 40 mm per un volume d'acqua di 800*300*40 mm^3 ricaverai al più circa 4 J.
Mentre una batteria AAA alcalina da 1 Ah e 1,5 V contiene circa 5400 J.

Sicuro che convenga?

Ricardo22
13-04-2015, 21:47
Ciao Bessel,

grazie per la risposta, di sicuro avrai ragione! ma faccio parte di un gruppo di ricerca e stiamo lavorando su questa ruota...quindi per ora non ho scelta e devo fare i calcoli che mi sono stati richiesti!

il volume d'acqua è 800*300 (che se ho ben capito è l'area di base del reservoir in mm^2)*40 mm(cosa rappresenta?)
mi spieghi come hai ottenuto i 4 J

Grazie ancora

Al Mizar
13-04-2015, 22:34
4J vabbene, ma ogni quanto tempo? Ché si vuol sapere la potenza elettrica estraibile da un salto di quaranta millimetri
mediante una ruota
che non si sa dove scarica.

BesselKn
14-04-2015, 18:00
mi spieghi come hai ottenuto i 4 J Ho usato la formula dell'energia potenziale
Ep = m g h,
dove m è la massa d'acqua massima spostabile, cioè ρ V (ρ = densità dell'acqua = 1 kg/L; V = volume max d'acqua spostabile), g = 9,81 m/s^2, h = dislivello = 40 mm.
V per me è il parallelepipedo con base del resevoir (800*300 mm^2) e altezza il dislivello di 40 mm, perché - a quanto capisco dal disegno - questo è il max volume d'acqua spostabile.
Da cui Ep = 3,77 J.


4J vabbene, ma ogni quanto tempo? Nella migliore (ma proprio migliore, eh!) delle ipotesi, se ogni onda di periodo minimo 1,2 s spostasse il volume max, sarebbero 3,77/1,2 = 3,14 W. Poi manca il rendimento della ruota... ma soprattutto tenete presente che ho solo fatto della spannometria, la più becera.

miradoc
15-04-2015, 08:42
:oops:State progettando una centrale idro per una colonia di acari? E' vero che la teoria è valida anche a queste scale, ma un po' più di realismo in ciò che si sperimenta a scuola non guasterebbe, giusto per rapportarsi alla vita reale e non rischiare che laureati in ingegneria continuino a confondere sistematicamente energia e potenza (e le rispettive unità di misura).

Al Mizar
15-04-2015, 09:10
Ricardo22, che funzione hanno i "Wave Absorbers" del disegno?

Al Mizar
20-04-2015, 12:45
Ehhh BesselKn, perché lo hai strapazzato?

remtechnology
20-04-2015, 14:28
Forse stiamo andando OT e forse la richiesta di ricavare energia da un salto di 40 mm assomiglia molto ad una richiesta da troll, ma posso sbagliare In ogni caso buona continuazione RemTechnology

BesselKn
20-04-2015, 17:10
perché lo hai strapazzato? No, dai, non mi sembra d'essere stato aggressivo... Comunque spero non se la sia presa...