Fastnat på en svår fråga om energi och effekt.
Jag har fastnat på denna uppgift:
Ett vindkraftverk har verkningsgraden 50% vid omvandlingen från rörelseenergi i luften till elektrisk energi. Vingarna sveper över en cirkel med radien 13,5 meter (propellerbladens längd). Beräkna hur stor effekt som maximalt kan utvinnas av den luftmassa som passerar propellerbladen om vindhastigheten är 8,0 m/s.
Förstår inte riktigt frågan, rör sig vinden horisontellt över vindkraftverket? Då blir s=27 meter.
Har försökt att sätta in mv^2/2 i formeln P=E/t och där t är 3,375 s (s=v*t --> t=27/8) men jag vet ju inte vad massan är och hur jag då ska ta mig vidare.
Naturare543 skrev:
Vingarna sveper över en cirkel med radien 13,5 meter (propellerbladens längd).
[...]Förstår inte riktigt frågan, rör sig vinden horisontellt över vindkraftverket? Då blir s=27 meter.
Tänk på luftflödet i fallet av en fläkt (funktionen är tvärtom förstås).
Ok så jag ska räkna ut omkretsen på cirkeln? Men hur tar jag mig vidare därifrån?
Naturare543 skrev:Ok så jag ska räkna ut omkretsen på cirkeln?
Nej! Räkna ut arean.
Och känn på en fläkt.
Kommer fortfarande ingenstans. Vad ska jag göra med arean?
Naturare543 skrev:Ett vindkraftverk har verkningsgraden 50% vid omvandlingen från rörelseenergi i luften till elektrisk energi.
Var finns denna mängd luft vars rörelseenergi omvandlas av vindkraftverket?
(Eller tvärtom: var kan man känna att det finns rörelseenergi i luften om man har en fläkt igång?)
I motorn
Tillägg: 31 maj 2023 19:37
Der är ju där luftens rörelseenergi utnyttjas och den omvandlas till elektrisk energi, om det var det du syftade på.
Någon annan som kan hjälpa mig?
Du får slå upp vad luft väger.
Men jag vet inte hur mycket luft det finns.
Propellrarna roterar på grund av en hastighet hos luften. Approximativt träffar denna luft en area som propellrarna sveper. Detta är synonymt med ett volymsflöde som på grund av luftens densitet är ett massflöde som således bär energi. Använd luftens densitet och fundera sedan på geometri, hastighet och massflöde.
Tips: massflöde (kg/s) är volymflödet (m3/s) gånger densiteten (kg/m3). Hur får du volymflödet från att du sveper en area (m2) med propellrar som sätts igång av luft med en viss hastighet (m/s)?
Tack så mycket!!
Dock, hur hade man kunnat lösa den här uppgiften om man inte hade vetat att massflödet är volymflödet gånger densiteten? Är detta en formel eller bara något man ska komma fram till?
Det kanske förenklar om man tänker på vad som händer under en sekund.
En viss volym luft passerar, med en viss massa, och har alltså en viss rörelseenergi, osv.
Naturare543 skrev:Dock, hur hade man kunnat lösa den här uppgiften om man inte hade vetat att massflödet är volymflödet gånger densiteten? Är detta en formel eller bara något man ska komma fram till?
Formel är ett konstigt ord men det är en relation mellan storheter som du kan komma fram till genom att tänka på saken. Nu är det så att en massa folk har tänkt på det och det är snarare som en knepig gåta med en enkel lösning. Varför inte bara berätta?
Vissa kursböcker lär ut den, vissa inte. Vissa fysiklärare lär ut den, andra inte. Somliga inom kåren av fysiklärare tycker att studenter ska klara det mesta själv då det är erkänt så att man erhåller mer kunskap på egen hand. Man befäster och behåller det i lång tid.
Jag håller inte med. Autodidakta är en myt. Det är mest folk som inte har något liv.
