Приняв условия задачки из ролика, я еще попытался учесть КПД самой электрической машины ветряка приняв его за 80%. Получилась вырабатываемая электрическая мощность 1,931 МВт. При условии что на домовладение выделяется 15 кВт и если взять коэффициент использования электрооборудования 0,5, то получилось 257 домовладений можно обеспечить электроэнергией. Но ветер в 10 м/с это по классификации силы ветра является сильным (6 баллов по Бофорту). А если принять в расчет более часто дующий ветер в 5 м/с то мощность вырабатываемой электроэнергии резко упадет до 241 кВт (с учетом введенных мной потерь: КПД генератора 80% ). И если учесть коэффициент использования оборудования в домах равным 0,5, количество домовладений уменьшится до 32 домов. Но возможно я ошибаюсь.

Ого,мощно вами сказано.Мне под 55 лет и из Киева мя Вашу передачу с дочкой смотрим обязательно.Добру вашему роду пожелаем,добрые вы

Великолепно! Очень интересная тема и объяснение. Спасибо большое за ваш труд!

Детский восторг от ваших видео! Вы большие молодцы, так держать 😃

Большое спасибо за Ваши труды. Крепкого Вам здоровья!

Спасибо за лекцию. Бросилась в глаза небольшая ошибка на 8:08. Если вы V1 за скобку вынесли, то E=V2/V1, а не V1/V2. Это же видно из результата E=1/3, а не 3 (учитывая, что V2 < V1)

От Души Благодарю! В Оренбургском ВВАУЛ учил Аэродинамику и Гидродинамику. Про Винт в Авиации говорят так: Винт - незаметный работяга, но ох...хренительная тяга. В 50-60-х годах в д. Приозёрке Омской области стояли Ветряки, с помощью которых вырабатывали электроэнергию и качали воду. С Уважением, лётчик-снайпер Авиации ВМФ СССР!

Интересна сама лекция, просто и понятно, но также интересны и комментарии, в них можно получить тоже не мало ценных знаний и информации.

Для справки замечу, что понятия "ламинарный" и "турбулентный" применительно к воздушному потоку имеют смысл только тогда, когда речь идет об обтекании конкретного тела. Коэффициент Рейнольдса зависит от размеров обтекаемого тела. А есть ещё понятие вихревого движения, когда поток закручивается в виде вихря. Вихревое течение и турбулентное течение - "две большие разницы".

Было бы не плохо сравнить два варианта для наглядности в одном видео. Благодарю за лёгкую усваиваемость материала👍

Объяснение хорошее и кратко изложено. Аплодирую стоя. Сам преподаватель.

Опечатка, должно быть: эпсилон=V2/V1. А видео класс!!! Спасибо.

Тема гашения турбулентности потока не раскрыта! С нетерпением жду продолжения.

Как всегда, очень интересно, спасибо!

Большое спасибо! Это существенная помощь нам кто любит работать своими руками.

Спасибо вам за контент! Супер интересно 😊

Вы молодец! Физика всегда интересна и полезна!

Очень просто и доступно И при этом очень интересно

У меня были клевые физики. Теперь я хочу, чтобы у моего сына были такие. Такие, как автор этого канала.

Очень толково. Физика интересна с хорошим преподавателем

Отличная и полезная информация..

Благодарю, очень доходчиво. Прошу продолжения: прошу показать теоретический расчёт как изменяется температура проходящего через ветрогенератор потока воздуха.

Сделал ветряк, по мощности у меня получилось 3 кВт, при условии, если сидим с соседом на лавочке, пьем пиво и вдвоем дуем на вертяк, помогаем ветру....Попросил жену, чтобы помогла дуть, обозвала нас идиотами....

Исключительно благодарность за труд и просвещение!!!!

Как-то наткнулся на статью про ветряки, а именно про рациональное расположении их на плоскости. Там была картинка из симуляции вихрей, где за каждым ветряком тянулся длинный вихревой конус, только тогда я впервые задумался, что ламинарный в первом приближении ветровой поток разрезается лопастями и это сказывается на значительном расстоянии (порядка многих десятков радиусов позади). Вывод в той статье был очевидный - ветряки надо ставить нерегулярно, чтобы не возникало углов набегания ветра, при которых первый ветряк заслоняет от ветра целый ряд своих коллег.

спасибо большое за разъяснения

Мозги уже не те, но все-равно очень интересно и полезно. Из школьной программы такого не осадил в мозгах.

Я ничерта в формулах не понял и рассчитать естественно ничего не смогу, но слушать интересно и кажется я начинаю умнеть ))

Очень интересные темы выбираете, нравится ваш канал. Хотелось бы чтобы вы рассмотрели ещё трубку Рэнка

Спасибо, интересно. Хотя этот ветряк меня мало интересует, но смотрел с удовольствием.

Спасибо Вам большое

Спасибо Вам огромное :)

Интересно и понятно рассказанно. В Голландии испытывают новые ветряки с кофициэнтом 82-84.Которые обходят закон Беца.Я сам уже несколько штук сделал увидев на фото очень интересные и необычные ветряки.Голланцы построили их по принципу какой-то морской живности,которая двигается просто повернувшись потоку воды.Это три лопасти ,каждая из которых состоит из полукруга и крепится на оси по 120° и потом одновременно каждая лопасть гнется и заворачивается вокруг оси полтора раза по принципу Архимедова винта.Получается примерно форма бутона Розы, но только лепестки все под нужными углами находятся. И такому ветряку не нужен хвост,чтобы ловить ветер.Он сам поворачивается в сторону максимального ветра.

Благодарствую.

Спасибо. Но есть так же , чуть менее популярные, вертикальные ветряки... интересно и про них что ни будь подобное услышать.

Дякую вам за працю, хай щастить

8:26: usual small typing mistake, epsilon should be reversed: epsilon = V2/V1. Thank you very much, it was very interesting and useful.

Большое спасибо

У нас был Учитель физики ШАНИН ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ так у нас двоечник в техникум поступил с первого раза. Мне 55, а я помню... даже оптику, ну электронику...это хобби.Да я вроде бы и институт закончил, ну не с красным дипломом, но сопромат, ТММиДМ ,теормех дорвались в лёгкую опять ШАНИН И.Н. светлая Память ЕМУ. Кто его знает тот поддержит!

Очень интересные и познавательные ваши передачи.

1. У самолётных крыльев сейчас успешно применяют законцовки - винглеты для снижения турбулентности потока за крылом. Почему их не применяют на лопастях ветряков? 2. Интересует обзор ветряков вертикальной схемы, особенно ротора Угринского, как самого подходящего для слабых ветров и при этом доступного для повторения (савониуса не рассматриваю: он хоть и проще и более известен на западе, но не так эффективен).

Больше снимайте таких роликов!

Благодарю за ваш труд!

Спасибо!!!

Вы все это расписали для случая несжимаемой субстанции. В смысле, у вас плотность воздуха не меняется в процессе. А мы знаем что плотность газов зависит от давления и температуры. Я хотел бы услышать пару слов насколько эта модель применима к сжимаемым субстанциям.

ОТЛИЧНЫЙ урок -, но , пока мы тут просматриваем ролики , братья - китайцы сделали мега - ветряк , с длиной лопасти 128 метров и диаметром описываемого круга 260 метров - просто монстр какой то, смотрел инфу об этом и офигел

Спасибо!

1.225*3,14*50^2*10^3*0,5/2 = 2 404 062,5 Вт (2.4 МВт) Чёт много получается. Мощность современных российских атомных электростанций ВВЭР 1000 МВт, то есть поле ветряков заменяет всю "среднюю" промышленность Спасибо за ролик

Очередная хорошая работа, спасибо вам за ваш труд. Будет еще интереснее если когда-нибудь дополните это еще и рассмотрением трансформаций тепла.

Для каждой скорости ветра существует оптимальный угол наклона лопастей, при котором мощность, вырабатываемая ветрогенератором, максимальна. Этот оптимальный угол зависит от скорости ветра. Так, например, угол наклона 5° является оптимальным для ветрогенератора при рабочей скорости 7 м/с для оптимальной выработки электроэнергии, 20° при 15,1 м/с и 30° при 25,1 м/с. Работа ветрогенератора под другими углами приводит к снижению мощности.

Альберт Бетц был любимым учеником великого немецкого физика Прандтля. Статья об энергетической эффективности ветрогенератора написанная им в очень юные, можно сказать, в студенческие годы. Что не может не настораживать. В самом начале своей статьи Бетц сравнивает два способа отбора мощности от набегающего воздушного потока. Первый вариант: ветер дует строго перпендикулярно плоской пластине, которая движется строго по ветру. Максимальное значение тяговой мощности пластины достигается при условии, когда скорость движения самой пластины равна 1/3 от скорости ветра (U = ѵ/3): Nmax = 4/27 • (Сх • F • ρ • ѵ^3)/2 ( 4/27 от располагаемой мощности потока). То есть, двигаясь попутно ветру с помощью плоского паруса можно извлечь около 1/7 части располагаемой энергии воздушного потока. Далее, в этой же статье Бетц переходит к анализу крыла-лопасти, движущейся перпендикулярно потоку ветра со скоростью втрое выше скорости ветра. И в итоге своего анализа, Бетц приходит к выводу о том, что эффективность отбора мощности с помощью быстроходной лопасти-крыла в 54 раза превышает эффективность плоской пластины при попутном ветре. Если мы перемножим коэффициент эффективности плоской пластины К1=4/27 на коэффициент превышения 54, то получим коэффициент эффективности лопасти -крыла К2 = 8. То есть, по Бетцу КПД быстроходной лопасти ветрогенератора равен 800 %. Правда, сам Алберт Бетц про 800 % ничего не пишет. Он ограничился утверждением о 54 кратном превосходстве крыла над плоской пластиной. В своей студенческой статье А.Бетц допускает ряд досадных ошибок и неверно оценивает располагаемую мощность воздушного потока, ошибаясь в разы. В завершающей части статьи Бетц, напрочь забывает о только что воспетой им сверхэффективности быстроходных лопастей и переходит к анализу ветроколеса, как единого целого в образе полупроницаемого неподвижного диска, точь в точь, как это было рассказано в данном ролике. В итоге Бетц получает свой ставший знаменитым коэффициент К = 16/27, который получил название "предел Бетца". Несмотря на очевидность допущенных в статье Бетца явных ошибок, сам Бетц больше никогда не возвращался к теме энергетической эффективности ветроколеса. Наши российские аэродинамики, также не стали подвергать статью Бетца критическому анализу. Вымысел об уменьшении скорости ветра после встречи с лопастями ветроколеса до 1/3 от скорости свободного ветра продолжает гулять по учебникам физики по всему миру. Неужели, никому в голову не пришло проверить, как меняется скорость ветра после прохождения колеса ? Оказывается, пришло-таки, и в реальности скорость потока воздуха за колесом с двумя десятками лопастей оказалась на 15-20% выше скорости перед колесом.

Спасибо

Верно:1000 %лайк.

Ветрогенераторы это интересно!!! Расскажите пожалуйста про Спиральные Ветрогенераторы!!!

Это же Андрей Щетников? Заказывал у него как-то переводы стихов Гэри Снайдера. Но не думал, что он ещё и физик)

Как вижу формулы , значит думаю , анализирую , однозначно лайк 🤔

В эпсилон ошибка - должно быть V2/V1

Прекрасная лекция! Очень просто, понятно. Так здорово быть причастным к некоторому пониманию окружащих чудес!

8:16 Тут ошибка в записи, должно быть E=V2/V1. Но расчёты правильные.

Для максимума кпд, нужно чтоб винты ловили ветер не только по оси горизонта, но и по оси вертикали. Так же лопасти можно замкнуть внешним кольцом.

Смотрел на ютубе ролик о самолётах, о конструктивных особенностях. В одном из турбовинтовых конструкторы добавили одну или две лопасти (было 9 стало 11 что ли... не помню) и эффективность возросла. Несмотря на то, что теоретически без этих лопастей эффективность была уже максимальной. Теория и практика не всегда дружат.

Замечена нестыковочка 4:35 , если среда до диска двигалась быстрее и поток был ламинарный, то после диска скорость уменьшилась и поток должен быть еще более ламинарный и совсем не турбулентный, ведь переход от ламинарного к турбулентному одной и той же среды должен происходить с повышением скорости, а не с понижением

... хотелось бы понять при скорости 8 м/с какой диаметр лопастей будет оптимальным ? ... и чтоб для раскрутки энергии хватало, не больше какого значения ? 🙄🤔

Самый интересный генератор попадался горизонтальный !! Для охотников,туристов,рыбаков ! На выставке на Фрунзенской набережной ! 1.9 кВт ! Основан на разнице температур ! Есть ветер ,нет ветра....

У "Физика дилетанта" уже дана оценка для задачи, которую поставил уважаемый автор видео. И эта оценка по порядку величины совершенно верна. Здесь можно только добавить, что общеизвестно, что удельная мощность воздушного потока составляет 613 Вт на метр квадратный для 10 м/c и 4,9 для 2 м/c (в 120 раз!) при 15 градусах и 760 мм давлении (плотность воздуха зависит от температуры и давления). Или если вычислить самим, то S = 7850 квадратных метров, плотность воздуха 1,2 кг на кубометр при 20 градусах. Получим мощность потока 4,7 МВт. Дальше все просто -- делим на 2 (предел Беца) и пытаемся осмыслить результат, сравнивая со средним (80 Вт для 300 кВт•час за месяц) и максимальным 15 кВт, а также учитывая возможную скорость ветра в пиковые часы (вечером в 6 часов все включили электроплиты и стали готовить). Понятно, что в данном случае простыми оценками не обойтись. Мощность воздушного потока зависит от скорости потока как куб. Это не просто сильно- это катастрофически сильно. 10 м/c соответствует 36 км/час. Что есть отличный ветер для виндсерфинга. Если вы ходите на доске у нас, вам часто перепадает такой ветер? А вечером? Это в Португалии и на Тенерифе дуют пассаты. Но даже там к вечеру ветер стихает. Поэтому просто поделить мощность ветра на среднюю мощность домовладения не имеет никакого смысла. Нужно оценивать всю единую энергетическую сеть одновременно. Мы (человечество) так и не научились эффективно запасать электроэнергию, чтобы затем отдавать ее в регионы в пиковые нагрузки. В США, кстати, в нескольких штатах в прошлом году уже столкнулись с проблемой ветряков, когда зимой ветряки замерзли, а цены выросли в десятки раз. Да и у нас в прошлом году напряжение в некоторых местах недалеко от столицы изменялось в пределах 120-280 В. Полагаю, как работает все электрооборудование при подобных скачках, вы хорошо знаете. А когда вы поднимите тему стабилизаторов напряжения для домовладений, то также узнаете много интересного. А автору спасибо за прекрасную лекцию.

Ветряк в поле - 250кВт. 3МВт - это в море, океане. Для подогрева теплиц подойдет.

Спасибо, мужики! Здорово!!!

Задача интересная и меня почти сразу вывела на новый вопрос: как грамотно расставить ветряки, чтобы ветровая тень от каждого не слишком сильно влияла на рядом стоящие. О влиянии ветропарка на микроклимат местности установки я даже не спрашиваю.

Спасибо, очень интересно было понять, как считается эффективность ветряков. Только не понял насчёт ε. У вас написано ε = v1/v2. Но мы же v1 выносим за скобки и должно быть ε = v2/v1? Так ведь?

На плакате который с 7:27 надо перевернуть скорости в выражении для эпсилон. Насколько я знаю, кпд ветряков около 30-35%, то есть немного выше половины предельного.

В догонку к одному из предыдущих роликов, где вы критиковали использование конфузор и диффузора. Все эти конструкции таки увеличивают скорость потока воздуха в трубе, а как вы тут объяснили, мощность потока растёт как куб скорости. В итоге даже небольшое увеличение скорости даёт значительный рост выработки ЭЭ. Другое дело, что оные концентраторы гораздо более громоздки и дороги чем просто увеличение диаметра лопастей.

В свою бытность студентом писал диплом об использовании ветродвигателей для механизации процессов на животноводческих фермах. В союзе было целое НИИ ветроэнергетики. Но с приходом мирного атома, эту тему похерили. Так вот уже на примерах эксплуатации различных ветроагрегатов пришли к тому что многолопастные ветродвигатели более эффективны в зонах с невысокими скоростями ветров и в применении с насосным или другим моментным оборудованием (жернова,измельчители, транспортеры). А двух трех лопастные в ветровых зонах, и в применении как генераторы эл энергии.

Я конечно двоечник , но как понял из видео это , нужно добиться максимального сохранения ламинарного потока прошедшего через лопасти , для получения максимального КПД . Верно ?

У меня получилась мощность 2 МВт (2.45 без учёта генератора). Я трачу 100 кВт/ч в месяц. Значит такой напор ветра у данного ветрогенератора в течении месяца запитает ~ 15 000 таких же квартир"как то слишком много". Конечно за счёт потерь на преобразование и неравномерность потребления будет меньше потребителей, да и ветер не дует с постоянной скоростью, что ещё больше снижает эффективность установки. И все же - это очень серьезная установка с мощным выходом генерации!)

Здравствуйте, Андрей! Просьба к Вам рассказать о характере и свойствах потоков воздуха и газов в работающем, дровяном камине. Я работаю печником, практика-хорошо, но хотелось бы знать теорию разных аспектов этого вопроса (аэродинамики работающего камина) в Вашем изложении. Заранее благодарен, Евгений.

Здравствуйте! У меня такой вопрос по аэродвижетелю: от чего зависит толчковая сила пропеллера? Длина пропеллера двухлопастного, (большого диаметра) или от небольшого по диаметру, но многолопастного пропеллера? В чём преимущества того и другого?

Ну уж следующая лекция то про бочечный ветряк, да ?

Отлично

Спасибо, просмотрел с удовольствием!!! С десяток лет назад я эти же ФОРМУЛЫ ВЫВОДИЛ И ДОКАЗЫВАЛ ОДНОМУ РОСС."ИЗОБРЕТАТЕЛЮ," -прохиндею(собирал денежку в сети на свои лженаучные прожекты), что его "турбина с волновым эффектом" , установленная на потоке воды в его "будущей ГЭС", ну ни как не может выдавать в 20 раз больше электроэнергии (вроде столько он декларировал, пишу по памяти), чем простая турбина - мощность потока зависит от плотности потока, его сечения, и скорости потока., и дополнительной мощности просто неоткуда браться.... Тот очень обиделся, пытался поспорить, потом просто забанил меня на своем сайте..

При использовании двух рабочих контуров, вероятно, эффективность использования возрастет.

Все стройно, строго и доступно. Ветряки это дорогая и прерывистая генерация. Эффективность возможна только при наличии мощных аккумулирующих установок. Отчего энергия становится ещё дороже. Коэффициент рабочего времени ветряков и солнечных панелей 0,16...0,25. Включение их в энерго систему пока проблематично.

Предлагаю усовершенствовать модель следующим образом. Поскольку на выходе скорость не нулевая, то можно поставить на выходе ещё одну такую же ступень, за ней ещё одну и так далее. Если предположить, что оптимум останется тем же (хотя это не очевидно), то, поскольку скорость на выходе равна 1/3 скорости на входе, энергия на входе следующей ступени равна 1/9 энергии на входе предыдущей ступени. Тогда в пределе получим эффективность 2/3. На мой взгляд - красиво, и 2/3 намного лучше,чем 16/27 ;-) Тогда эффективность 0,5 выглядит не так эффектно (умышленная тафтология). Спасибо за интересную подачу материала.

Здравствуйте. Я только что подписался на ваш канал. Меня интересует водомёт. Как рассчитать площадь и шаг импеллера для водомера относительно мощности двигателя. Очень интересно. Сделайте видео или дайте ссылку, если есть такое видео. С уважением, жду ответа

Интереснее тут другое - прикинуть, сколько в процентном отношении по времени такой ветер может дуть. При хорошем ветре выработка действительно будет очень и очень впечатляющей. Но если скорость ветра уменьшится в два раза, то мощность ветряка упадет в 8 раз. Т.е. при обычном ветре в 2-5 м/с данная конструкция уже не настолько интересна.

получилось порядка 2мВт мощность такого ветряка. примерно 280Вт использую в среднем, так что ~7000 таких домовладений можно питать.

Эпсилон в формуле должно быть v2/v1

Здравствуйте. Ну это ещё зависит наверное какой мощности сам генератор будет там стоять? И ещё. А какой более эффективный. Тот который выизучали или с вертикальным оперением?

Если я правильно понял скорость до ветряка v1 больше скорости ветра после ветряка v2. Но тогда отношение v1/v2 больше 1. Возможно тут опечатка закралась в объяснение?

35 летнему дядьке "поднимают" мотивацию высказывания, что это уравнения 7 класса. спасибо за урок.

Можно Вам на разбор прислать свои расчёты и инженерные решения?

Спасибо мэтр !

Преимущества изогнутой лопасти ротора по сравнению с плоской лопастью заключаются в том, что подъемная сила позволяет концам лопастей ветряной турбины двигаться быстрее, чем движется ветер, создавая большую мощность и более высокую эффективность

12:16 Наверное коэффициент 0,5 для определённых рассчитанных скоростей ветра для конкретного ветряка, т.е. диапазона. Вне этого диапазона или ветряк не работает или коэффициент уменьшается... . У меня при коэф-те =0,5; плотности воздуха при Т=15град. =1,226 кг/м'3 получилась установка, дающая 2,4072453МВт.

По моему, при большем количестве лопастей, можно получить более стабильную работу при малой скорости ветра, так как ламинарный поток по краям лопастей быстрее восстановится.

сделайте сборник своих выкладок , по всем видеоматериалам? с выкладками. столько всего полезного . а то конспектировать придется)

У вертолётов это называется "нагрузка на ометаемую площадь."

Здраствуйте, хотел бы услышать Ваше мнение насчёт вертикального ветряка, расположенного внутри сужающейся трубы (скоростной поток за счет разности давлений, плюс сужение для разгона потока). Понятно что размеры будут большие, но не покидает мысль сделать, думаю что получится...

Интересно 👍👍👍👍👍👍. Но проэкт не правильный . Площадь поглощения чем больше тем увеличение силы потока , но часть силы будет растрачена на сжатие . После сжатия и поход через лопасти вита труба вообще не нужна , это уменьшит турбулентность . КПД системы может привышать сто% от общей массы до сжатия . Теперь стоит рассмотреть выход воздуха . Рассмотрим большой дом за домом прячась от ветра будет более разряженный воздух то есть это как пылесос втянутый воздух рассыпется в более большом объеме и это значит что на выходе он будет втягивается более разряженным воздухом . Из всего следует КПД будет зависеть от площади сбора воздушной массы и необходимых затрат для вращения не лопастей а генератора . При разной скорости вращения разные затраты силы на вращения генератора . Между двух высоток ветер есть даже в штиль .

Очень интересно. А есть у вас понимание событий в тороидальных пропеллерах. я попытался воссоздать таковой и даже опубликовал короткое видео с напечатанной на 3-д принтере моделью. потрачено время, деньги, но понимания того, что я делаю правильно , а что нет так и не пришло. Не хватает образования ( я врач) . Было бы интересно послушать вас по этой теме.

так можно подвести базу и под то, что ветрогенераторы больше влияют на глобальное потепление чем какая нибудь угольная ТЭС, так как отнимая энергию у ветра, тем самым снижая его скорость, мы как бы уменьшаем отвод тепла от нагретой поверхности Земли)))