Experiment: Auto poháněné větrem

[joseff]

A co auto pohanene vetrem?:

http://www.ecoprodukt.sk/novinky-a-spra ... ietor.html

[solárník]

Není náhodou lepší si tam dát rovnou plachtu jako na lodi?

[xxtt]

A co auto pohanene vetrem?:

http://www.ecoprodukt.sk/novinky-a-spra ... ietor.html

To jsem pred nejakou desítkou let udelal jednomu decku jako hračku. Papírová vrtulka na osičce, která byla pritlačená jako trecí korunový prevod na setrvačník. Ješte mám z toho podvozek s tou vrtulkou.
Jelo to proti vysavači, nebo i na silnici za vetru.

[tomas]

Není náhodou lepší si tam dát rovnou plachtu jako na lodi?

S plachtou bys nemohl jet přímo proti větru a také ještě rychleji než vítr. Píšou tam že jeli rychleji než byla rychlost větru a že příště chtějí rychlost větru překonat třínásobně.

[solárník]

A tomu věříme jo? Leda tak z kopce

[xxtt]

Tak jsem si to spočítal, a vyšlo mi

Va = ( Cp/(1-Cp) ) * Vv,

co je v ideálním prípade

Va = 1.44 * Vv

Va je rychlost auta, Vv rychlost vetru, obe merené vuči zemi, Cp, výkonový činitel (Betzuv limit je 0.59).
Počítáno pro Ca =1

Reálne by melo být Va = 0.7 * Vv, pro obvyklé Cp dobré vrtule =0.4.
Jenže Ca pri dobre nastaveném proudení muže být i menší, odpovídá Cx celého auta včetne vrtule,
rekneme kolem 0.3.
To posouvá dosažitelný limit idealizovane na zhruba 5násobek, reálne na 2.5 až 3.3 násobek (Cp=0.5 pri Ca=0.3).
Takže ta 3 je možná, ale bude to opravdu s velkými obtížemi, asi jako první cesta na pól.
Také jen v úzkém rozsahu rychlostí vetru.

Vše v rámci klasické fyziky, nic není treba prepisovat, jak tvrdí v tom odkaze. Jen správne použít.

[solárník]

Není možné, aby někdo řekněme lil vodu do jakési "černé skříňky" a z ní na druhé straně vytékalo větší množství vody, než do ní vtéká. Tak to na mne působí a v tuto hodinu nemám sil procházet vaše výpočty. Je ovšem možné, že byl originální článek uveřejněn posledního dubna. Pak je samozřejmě možné všechno. Podobných konstrukcí už jsem viděl hodně, naposledy to byly jakési podivné trychtýře na vzduch, které hlásaly překonání Betzova limitu při generování energie z větru. Jestli si zoufalý autor píchl Pervitin, nebo Heroin, netuším, ale teoretický popis tomu odpovídal a výsledek se v praxi samozřejmě nekonal. Bohužel takovýchto článků se ročně rodí několik.

K rychlosti větru, pokud pojede opravdu proti větru, je potřeba ještě přidat rychlost auta (protože jede proti větru). To by bez tření vedlo k pochybným výpočtům ala perpetuum mobile. Není pak možné jet stále rychleji oproti větru, protože rychlost větru se připočítává k rychlosti auta (myslím konečnou rychlost větru na vrtuli oproti stacionární soustavě, v tomto případě pravděpodobně Zemi) a ta by stoupla až k rychlosti světla (opět připomínám - zanedbáme-li všechny ztráty).

Tím jsem měl v podstatě na mysli, že s převody, třením a ostatními účinnostmi (případný motor, pokud se nejedná o přímý převod), dále s aerodynamickým odporem při pohybu proti větru, si myslím, že to moc velké reálné využití nemá a při silném větru se to ještě k tomu pravděpodobně převrátí a zničí (protože největší odpor klade vrtule, která je nahoře). Ukázaný tvar na obrázcích je přísně aerodynamický (až na vrtuli, která z principu klade odpor, úměrný jejímu Cp), což je pro reálné použití nepraktické. Dál bude potřeba vyvíjet práci automatiky a mechaniky na natáčení vrtule stále proti větru. Tedy další virtuální "zpomalení". No a konečně v praxi na vítr spoléhat nelze. Tedy to vidím suma sumárum jako sice pěkný vědecký pokus, ale bez většího praktického využití.

V dnešní době nejsou peníze ani na výzkumy poměrně důležité. Proto si myslím, že až autoři v tomhle utopí nějaké peníze, rychle to odloží do muzea. Samozřejmě nejsem proti zkoumání čehokoli, ale velký význam zrovna v tomto se mi nedaří najít.

Naproti tomu celý svět nedočkavě čeká například na nějaké levné akumulátory s vysokou účinností a životností a jejich masovou výrobu. To jen střílím, co mne první napadlo a má to souvislost s tímhle fórem...

[xxtt]

1. Není možné, aby někdo řekněme lil vodu do jakési "černé skříňky" a z ní na druhé straně vytékalo větší množství vody, než do ní vtéká. ...Jestli si zoufalý autor píchl Pervitin....

2. K rychlosti větru, pokud pojede opravdu proti větru, je potřeba ještě přidat rychlost auta (protože jede proti větru). To by bez tření vedlo k pochybným výpočtům ala perpetuum mobile. Není pak možné jet stále rychleji oproti větru, protože rychlost větru se připočítává k rychlosti auta (myslím konečnou rychlost větru na vrtuli oproti stacionární soustavě, v tomto případě pravděpodobně Zemi) a ta by stoupla až k rychlosti světla (opět připomínám - zanedbáme-li všechny ztráty).

Pane, vy jste zásadne zeditoval, svuj príspevek, nadránem jsem četl jenom 2. polovinu z neho, i tu jste zcela prepracoval, takové rozsáhlé zmeny nejsou tak úplne korektní. 1. polovina tam nebyla vubec. Ale dejme tomu.

1. To také nikdo netvrdí, že nekdo lije vodu nekam, odkud více vytéká. To jsou jen psedoargumenty. Energetická bilance porušena není. Teleso ve tvaru vrtulového auta se dere kupredu proto, že když jde proti vetru, tak celková spotreba energie vetru na prekonání odporu auta je menší, když se auto pohybuje.
Také proudnice kolem vrtule získávají aerodynamický tvar.

2. Zoufalý z toho jste spíše vy, výpočet je dost jednoduchý, na nekolik rádku, vemte si rovnici pro odpor telesa, výkon vrtule, z první si vyjádrete práci a porovnejte. V obou rovnicích samozrejme vystupují součty Va+Vv, kdybyjste si to odvodil, tak to víte a nebudete tipovat, že jsem to nepoužil.
Vy tu básníte o perpetum mobile, pritom jste si zjevne nespočítal vubec nic, krome toho součtu.
Samozrejme, že to perpetum mobile není. Také pokud by bylo, tak mnou zverejnený vztah nemá žádnou limitu, alespoň ne v rámci podzvukového proudení. S tím svetlem jste docela mimo, není treba zacházet k nečemu jako teorie relativity. Proudení je proto proudením, že existuje konečná rychlost zvuku.

...Umím spočítat celou vrtuli, prurezy, sklony, prečetl výcuc z teorie Žukovského, tak si zde nedelejte ze mne srandu, a já také nevtipkuju. Rád bych také pripomel, že velmi tvrde argumentuju proti konspiracím, ruzným motorum na vodu, magnetickým motorum a podobne. Tohle ale žádná konspirace není, je to v souladu s fyzikou a zákony zachování hybnosti, energie.

[xxtt]

Ješte jinak, vecne, konkrétne a polopate:

Výše jsem uvedl výsledný vztah pro rychlost auta proti vetru. Nikomu nebráním uvést svuj vztah, pri prípadné konfrontaci i postup výpočtu. Protože auto s vrtulkou se opravdu proti vetru pohybuje, lze to dokázat pokusem za pár drobných s levnýma hračkama, zbývá otázka, jakou limitní rychlostí, co pripouští klasická fyzika.

Takže jediný prijatelný argument je uvést alespoň výsledný vztah pro rychlost auta, který zjevne limituje k nejaké konkrétní hodnote rychlosti. Všechno ostatní je veštba z koule.

[solárník]

Milý pane xxtt, absolutní limita toho, kdy se cokoli může pohybovat silou větru proti tomuto větru je ta, že se to bude pohybovat rychlostí větru. A to ještě jen tehdy, když zanedbáme veškeré ztráty. Tedy se zamyslete, co jste zapomněl započíst.

Pokud vám vychází cokoli většího, zopakujte si fyziku na základní až střední škole a hlavně započtěte všechny vstupní síly. Víc nemám, co bych k tomu dodal. Dokonce je, jak jsem se dnes dozvěděl, přesně tento případ (auto poháněné větrem) uvedený v učebnici fyziky, a to dokonce i s obrázky, aby se to dětem líbilo. Tedy nebudu nosit dříví do lesa, najděte si to tam. Howgh.

[xxtt]

Milý pane xxtt, absolutní limita toho, kdy se cokoli může pohybovat silou větru proti tomuto větru je ta, že se to bude pohybovat rychlostí větru. A to ještě jen tehdy, když zanedbáme veškeré ztráty a aerodynamický odpor. Tedy se zamyslete, co jste zapomněl započíst.

To je váš výmysl, uveďte vzorec, a ne odkoukané nejaké kecy z populární knížky.

Vy jsi asi neuvedomujete, co jste predtím napsal, že rychlosti se skládají do součtu. Proč by melo auto sečítávat nanejvýše stejné rychlosti? Auto neví, jakou rychlostí se pohybuje vuči zemi, jemu je to jedno.

Ani se nemusím zamýšlet, na co jsem zapomel. Svuj postup zverejním, když nekdo dodá svuj vzorec, který bude mít fyzikální smysl. Nebudu dávat neco na poplivání predem, bez toho, že by sami neco dovedli udelat.

Pokud vám vychází cokoli většího, zopakujte si fyziku na základní až střední škole a hlavně započtěte všechny vstupní síly. Víc nemám, co bych k tomu dodal.

To jsem již udelal výše, jen jste to nepochopil. Fyziku si nepotrebuju zopakovat, mám slušný kurs i vš fyziky, a fyzika je mým koníčkem. Naopak vy si zvopáknete fyziku strední školy, protože na to odvození úplne stačí.

[solárník]

Jak jste tu nekde jinde trefne podotkl, nemam opravdu cas se zabyvat kravinami a evidentnimi nesmysly.

Na auto pusobi sila, ktera i pri zanedbani betzova limitu zavisi velmi zjednodusene na plose auta (vcetne vrtule), vystavene vetru a rychlosti vetru.

I kdybyste prevedl veskerou tuto silu do opacneho smeru (tedy se 100% ucinnosti, coz neni ani zdaleka mozne, viz treni a betzuv limit), vyvinete pouze protisilu stejne velikosti, ktera staci tak akorat na to, aby se auto nerozjelo pozpatku. Ani o chlup vic.

Vic casu takove kravine opravdu venovat nebudu, nezlobte se.

[xxtt]

Na auto pusobi sila, ktera i pri zanedbani betzova limitu zavisi velmi zjednodusene na plose auta (vcetne vrtule), vystavene vetru a rychlosti vetru.

I kdybyste prevedl veskerou tuto silu do opacneho smeru (tedy se 100% ucinnosti, coz neni ani zdaleka mozne, viz treni a betzuv limit), vyvinete pouze protisilu stejne velikosti, ktera staci tak akorat na to, aby se auto nerozjelo pozpatku. Ani o chlup vic.

Vic casu takove kravine opravdu venovat nebudu, nezlobte se.

Pokud by jste si to odvodil, tak by jste zjistil, že jsem nezanedbal ani ten Betzuv limit. Stačilo popremýšlet nad tema málo číslama, co tam jsou. Máte to tam napsáno černé na bílém. Z čeho myslíte, že pochází výkonový činitel Cp? Nevyjádruje náhodou také Betzuv limit?

Mé odvození respektuje Betzuv limit, je na nem dokonce založeno. Samotný Betzuv limit, není nic jiného, než vhodne napsaná Bernoulliho (energetická) rovnice, ne ta z fyziky ze strední školy o prurezu a rychlosti.

Vy si zde proste jen vymýšlíte na verejnosti, žádný vzorec, nic, jen jakési dohady o síle. Nejspíš víte, že výkon/energie (vrtule) roste s tretí mocninou rychlosti a síla s druhou. Je treba si napsat celou energetickou rovnováhu, se sílou a predstavou o ni nevystačíte. Snad nemyslíte, že jsem si ty konstanty vycucal z prstu.

[solárník]

Začíná mi to být jasné. Až teď jsem si všiml, že slovenský článek je bohužel špatně přeložen. Tedy tu debatujeme o něčem, co v originálním pojednání bylo uvedeno zcela opačně. Je tam jasně napsané, že auto jelo rychleji než vítr, ale ve směru "downwind". Což bohužel není proti, ale PO větru a zcela to mění situaci a celé je to nějaká kravina. Alespoň já jsem tedy hovořil o pohybu proti větru.

Tedy je dosavadní debata zbytečná. Na svých závěrech o pohybu proti větru ale trvám.

[xxtt]

Začíná mi to být jasné. Až teď jsem si všiml, že slovenský článek je bohužel špatně přeložen. Tedy tu debatujeme o něčem, co v originálním pojednání bylo uvedeno zcela opačně. Je tam jasně napsané, že auto jelo rychleji než vítr, ale ve směru "downwind". Což bohužel není proti, ale PO větru a zcela to mění situaci a celé je to nějaká kravina. Alespoň já jsem tedy hovořil o pohybu proti větru. Tedy je dosavadní debata zbytečná. Na svých závěrech o pohybu proti větru ale trvám.

Jenže PO vetru by nemohlo jít více jak 1násobek, a už vubec ne 2násobek. Rychlost pruvodního anemometru na pruvodním vozidle by také spadla na nulu.
Predbíháním vetru energie odčerpat nejde. Auto by naopak muselo dodávat vrtuli energii, jako je tomu s letadlem.

Anglický text je príliš vágní. "downwind" muže znamenat také "ve smeru vetru" obecne(tedy ne napríč vetru), nejenom výlučne "po smeru".

[solárník]

No já nevím, ve slovníku to vypadá poměrně jasně: http://slovnik.seznam.cz/en-cz/word/?q= ... yefPyIBzo=

Ale je mi jasné, že jet po větru rychleji než vítr je trošku na hlavu, proto jsem psal, že je to asi kravina celé.

[xxtt]

že je to asi kravina celé.

Já si zpočátku po prečtení také myslel, že je to kravina(že ta rychlost auta je nanejvýše po rychlost vetru), a neprišel jsem obhajovat na fórum neco, co jsem si prečetl, nebo čísi náboženství. Chytil jsem do ruky tužku a papír, a vyšlo mi, že to kravina není.
Delal jsem si také kdysi svuj soft na výpočet vrtule, a nejakou i zmeril, nejde predpokládat, že o tom nic nevím.