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Sfruttare l'energia da vento e sole, contemporaneamente
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Autore Messaggio
mda
Dio maturo
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Registrato: 01/11/06 09:39
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Residenza: Figonia

MessaggioInviato: 03 Dic 2012 19:35    Oggetto: Rispondi citando

@spacexplorer

Lo so che un nome dello spinnaker ma era anche il nome della vela con effetto Magnus. Poi adottarono diversi nomi per diversi tipi: Turbo vela, vela rotante, vela tubolare, ecc.

La vela (perchè è una vela) è un cilindro che ruota per effetto di un piccolo motore, questo gli aumenta la portanza (intercetta la forza del vento) di parecchie volte. Funziona come vela gestendo l'angolo di portanza dove vuoi e dunque ogni direzione della nave ed ecco che per assurdo può far andare la nave controvento (non controvento in zig-zag come le vele tradizionali) associando portanza negativa.

Troppi problemi meccanici e deve essere automatizzata per forza e poi è più pratica/comoda/economica l'elica (poi la benzina /diesel costavano poco). Esempio . Per eliminare l'effetto che ruotando faceva ruotare anche la nave dovevano essere da due o più (meglio da tre in su) cilindri rotori => Troppi per una piccola nave.

Venne fatto anche una versione sott'acqua! In questo caso sfruttava la corrente marina: Sarebbe quest'ultima da ripensare con le moderne tecnologie.

Però se si vuole sfruttare il vento per muovere una nave di grosse dimensioni (cargo, petroliere) è l'ideale! Corrisponde ad vele 100-1000volte più grosse (dipende dalla velocità di rotazione) e può (deve) essere completamente automatizzato che in questo caso è un vantaggio.

Vennero fatte anche eliche con effetto Magnus. Abbandonate per troppi problemi meccanici.

Ciao
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spacexplorer
Dio minore
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Registrato: 08/10/09 10:22
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MessaggioInviato: 03 Dic 2012 19:55    Oggetto: Rispondi citando

Mda lo spin è una VELA ovvero un pezzo di stoffa tondeggiante il cui
principio di funzionamento è quello della vela classica: interrompe il
flusso asintotico ricevendone la relativa quantità di moto che viene
trasferita coi "cablaggi" e dal tangone all'imbarcazione; un cilindro
in rotazione veloce si può tirandolo per i capelli associare al principio
di un profilo alare: da "un lato" del cilindro l'aria scorre più veloce
del flusso asintotico, dall'altra parte più lenta cosa che genera una
certa (relativamente piccola) forza normale al flusso asintotico, 100 o
1000 volte inferiore alle forze che trasmette uno spin gonfio, altro che
l'ideale...

In altri termini con un simile sistema, accettando che generi forze utili
cosa che ritengo "fantasiosa" puoi usarla solo col vento al traverso e
bon. Se cambia il vento devi invertire la rotazione ecc. Puoi giusto usarla
col meccanismo del "volano" che non serve a spingere nulla ma solo come
aiuto alla torsione dell'albero portaelica posto che si navighi a velocità
più o meno costante...

Lasciamo perdere le eliche che sfruttano l'effetto Magnus, non han solo
problemi meccanici, han il problema che consumi n volte tanta energia per
avere una spinta vagamente vicina ad un'elica tradizionale enormemente più
piccola! Lasciam stare, va...
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mda
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Residenza: Figonia

MessaggioInviato: 03 Dic 2012 21:50    Oggetto: Rispondi citando

@spaceexplorer

Sottovaluti l'effetto Magnus!!! Di molto direi.

Una vela purtroppo non frutta tutta la forza del vento e mantiene una resistenza aerodinamica nel senso dell'avanzamento.

Ciao
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spacexplorer
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MessaggioInviato: 03 Dic 2012 22:12    Oggetto: Rispondi citando

L'effetto Magnus è calcolato come:
Forza = S(ω x v)

con:
S - coefficiente di resistenza aerodinamica del corpo in moto
ω - vettore velocità angolare
v - vettore velocità del flusso asintotico

diciamo che con un cilindro di 1m di diametro 4 di altezza, chessò di
avional, in rotazione intorno ai 10000rpm (una bestia da far girare e
tenere) ed un vento intorno ai 25m/s che è un vento *veramente*forte* hai
una forza intorno ai 900N (poco più di 90Kgf) a fronte di un sistema che
fa ruotare un affare da una cinquantina di Kg almeno che viene fatto
girare come una trottola, diciamo da un motore da almeno 3KW...

Vantaggioso no? Per lo meno se sei a terra e sei azionista Enel qualcuno
è contento, si può proporre per una nuova rivoluzione agricola come mezzo
di trazione per aratri...

Quanto alla vela la resistenza aerodinamica all'avanzamento è una delle
ragioni per cui si passò dalle vele tradizionali a quelle latine...
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Danielix
Amministratore
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Registrato: 31/10/07 15:30
Messaggi: 8498
Residenza: All'inferno.

MessaggioInviato: 03 Dic 2012 22:17    Oggetto: Rispondi citando

[OT]

spacexplorer ha scritto:
@mda
La "vela circolare" si chiama spinnaker,
[...]
si usa sulle piccole imbarcazioni a vela, per lo più da competizione quando si ha il vento in poppa alle volte sostituito da un genoa, non si usa in tutti gli altri casi perché è efficiente SOLO se hai il vento perfettamente in poppa...

Non è proprio così, ma non è il caso di andare troppo OT... Smile



mda ha scritto:
Una vela purtroppo non sfrutta tutta la forza del vento e mantiene una resistenza aerodinamica nel senso dell'avanzamento.

Beh, con la sola propulsione delle vele tradizionali Marconi si riesce a raggiungere tre volte la velocità reale del vento... Mi pare che in quanto a efficienza-resa energetica ci sia poco da lamentarsi... Wink

[/OT]
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mda
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Residenza: Figonia

MessaggioInviato: 04 Dic 2012 01:51    Oggetto: Rispondi citando

spacexplorer ha scritto:
L'effetto Magnus è calcolato come:
Forza = S(ω x v)

con:
S - coefficiente di resistenza aerodinamica del corpo in moto
ω - vettore velocità angolare
v - vettore velocità del flusso asintotico


Scusa ma se conosci la formula perchè dici che sono svantaggiate rispetto le vele tradizionali?

3kW? Veramente sono dei motorini da trapano.

Anch'io dico che ci sono problemi meccanici in questa soluzione. Aggiungo che: Più è grasso al barca e meno problemi ci sono.
Shocked

@Danielix

Verissimo quello che dici! ma ragionavo in termini di efficienza.

Ciao
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spacexplorer
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MessaggioInviato: 04 Dic 2012 08:17    Oggetto: Rispondi citando

@Danielix
Sorry, non sono un velista, terminologia a parte sul libriccino per la patente
e uscite con amici non faccio altro, sono "motorizzato" Smile

@mda
A parte che un trapano da 3KW devo ancora vederlo, forse una perforatrice a
tazze da c.a. o un martelletto demolitore grosso, cmq tu consumi 3KWh per
avere una spinta di 90Kgf? Con un'elica e la stessa energia hai una spinta
svariate volte maggiore e assai meno roba ingombrante e problematica da
mantenere... Vuoi mettere un pod rispetto a un mostro simile?
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Stx
Dio minore
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Registrato: 07/07/08 13:38
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Residenza: In coda sulla Tangenziale Est

MessaggioInviato: 04 Dic 2012 10:39    Oggetto: Rispondi citando

spacexplorer ha scritto:
Ahem... IMO questa è una Bufala per varie ragioni.

Sai che, mentre sono piu’ o meno d’accordo su quanto hai scritto in seguito, questo tuo incipit mi lascia perplesso ed in particolare non sono affatto convinto che questa nave sia una bufala. Finalmente trovo il tempo di risponderti.

Citazione:

Il rendering mostrato non ha tecnicamente senso: primo con un'ampiezza di
"vela solare" simile ed un "albero" sotto le forze che si generano servono
praticamente solo a deformare, stressare, rompere le strutture sottostanti,


Dipende dai materiali e dal progetto. Non e’ necessariamente un ostacolo tecnico teorico. Si parla di una nave progettatta ad hoc, non e' un kit di upgrade di quelle esistenti.

Citazione:

secondo le navi hanno il ponte di comando a poppa per poter vedere sia il
carico che il mare, la poppa è tagliata il più possibile sia per idro- che
per fluido-dinamica: è più vantaggioso avere un regime turbolento di bordo
a poppa che non un flusso laminare molto lungo che fa da "risucchio" con
un significativo ostacolo all'avanzamento.

Okkio: quella a destra nel rendering e’ la poppa, la prua a sinistra. Conveniva spendere due minuti per seguire il link citato nell'articolo, vi sono disegni piu' esplicativi.
Quanto a idrodinamica e’ una nave normalissima.

Citazione:

In ultimo una nave così fatta
ammesso che "le vele" siano in grado di sopravvivere al vento, ostacolano
la marcia avanti (sapete perché le vele latine han soppiantato le vecchie
vele quadre no?) deve avere un'infrastruttura portante che ingombra e pesa,

Non se le vele si mettono "a bandiera" in caso di vento sfavorevole. Anche qui non vedo il problema.

Citazione:

in pratica non fa bene per contenitori, non va bene come cisterna, le
superpetroliere ricordo sono abbandonate, non va bene manco come rinfusiera.

Come vedi gli alberi sono posti ai lati lasciando libero il piano di carico (Danielix ci dira' come si chiama in gergo).

Ammesso che gli alberi ostacolino effettivamente le operazioni di carico tutto dipende se il carburante risparmiato vale i costi agguntivi per il carico/scarico.

Sui pannelli solari sono d'accordo con quanto scrivi. Ma per me, gia' lo sapete, i pannelli solari sono una ecobufala e quindi andrebbero rimossi e basta.
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mda
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MessaggioInviato: 04 Dic 2012 11:30    Oggetto: Rispondi citando

spacexplorer ha scritto:
@mda
A parte che un trapano da 3KW devo ancora vederlo, forse una perforatrice a
tazze da c.a. o un martelletto demolitore grosso, cmq tu consumi 3KWh per
avere una spinta di 90Kgf? Con un'elica e la stessa energia hai una spinta
svariate volte maggiore e assai meno roba ingombrante e problematica da
mantenere... Vuoi mettere un pod rispetto a un mostro simile?


Insisti che ci vogliono 3kW??? Con tre Chilowatt li mando in orbita quei tubi!
Laughing

Nota: dicevo trapani per dire che quei motori sono piccoli.

Nota2: I trapani (non perforatrici, cosa diversa, servono per fare fori precisi per gli attacchi di sostegno) da miniera sono ancora più potenti di 3kW.

Ciao
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spacexplorer
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MessaggioInviato: 04 Dic 2012 13:48    Oggetto: Rispondi

@Stx
Gli alberi renderizzati sono tecnicamente realizzabili, non ci sono ostacoli
teorici, in compenso la nave progettata ad hoc deve avere una struttura
interna niente male, in particolare sui ponti superiori che normalmente si
occupano solo dei carichi verticali e qualche accelerazione locale, devi
fare un bel telaio dedicato, devi considerare gli sbandamenti che hai per le
forze di spinta "alte"/fuori asse, devi considerare l'inusabilità del sistema
se il vento non è al traverso dal lato giusto (e le navi non godono col vento
al traverso) ecc. ecc. ecc. In pratica è un'assurdità, che per carità ci può
benissimo essere qualche ingegnere, pardon, laureato in ingegneria che si fa
venire "l'ideona" e qualche manager che gli crede, in genere queste sono
trovate di gente formata in anni recenti dove la specializzazione ed il
nozionismo estremo d'importazione fan si che non si sia più in grado di
pensare a livello generale.

Quanto a idrodinamica la nave renderizzata non è per nulla standard, da anni,
decenni per la precisione si sceglie di interrompere di colpo il contatto a
poppa per avere un minor effetto suzione che si verifica con le poppe tipo
classico/storico, è anomala anche come sovrastrutture perché il ponte è troppo
"centrato" per un uso cargo ordinario!

Una portacontenitori ordinaria deve avere un ponte abbastanza alto da avere
8 iso hi-cube impilati, se non è proprio a poppa deve avere uno spazio utile
altrimenti la capacità di carico scende per niente o la nave si allunga senza
motivo; una rinfusiera deve avere dei vani di carico con relativi accessi che
nel rendering non si vedono; una cisterna deve avere cisterne che non si
vedono e non avrebbe motivo di avere un ponte così altro ecc.

In altri termini non discuto che possa essere assemblata una nave cosìfatta,
semplicemente non serve altro che a giocarci un po', al massimo se è piccola
la si può riciclare come idrografica posto che sia sufficientemente
adattabile...

@mda
Se con 3KW metti in orbita un cilindro in grado di reggere la spinta che da
nel caso in esempio l'ESA, Rocosmos, la Jaxa e tanti altri stan facendo la
fila, con zuffa annessa, per averti come progettista!

Sorvoliamo sull'uso delle perforatrici o dei trapani da miniera che è ben
difficile siano elettrici... Mi spieghi cosa me ne faccio di un mostro sul
piano strutturale che consuma ben più d'una nave attuale _e_ non la posso
manco usare comodamente?
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