Hangi rotor daha verimli?

[NASSA]

Selam,

Aşşağıda iki adet 3 kanatlı rotor tipi hazırladım, bunlar;

A) kanat boyu : 200cm
Hub çapı : 40cm
Süpürülen alan : 15,1m2
Rotor çapı : 440cm
Kanat ucu hızı : 82,9km/h sa (100 dak/devirde)

B) Kanat boyu : 131cm
Hub çapı : 236cm
Süpürülen alan: 15,1m2
Rotor çapı : 4,98cm
Kanat ucu hızı : 93,8km/h sa (100 dak/devirde)

Bu verilere göre süpürme alanları eşit olduğundan üretilecek gücünde eşit olması gerekiyor, ancak çevrim sırasında merkezden ne kadar uzaklaşılırsa merkeze uygulanan güçte çevrim momenti hesabından o kadar artacağı bilinmektedir, buna göre sizce hangi rotor daha verimli olabilir?

NOT: Her iki modeldeki kanatlarda NACA 4421 profili kullanılmış olup, rüzgara karşı 20 derecelik hücum açısı verilmiştir ve ne delta yapısı nede burulma açısı yoktur.

 

[binbaşı]

"A" daki kanat profilinizin yalnızca rüzgar türbinlerinde güç üretebilmekteyken(Hava direncinin rüzgara karşı daha iyi olması,rüzgara karşı mukavemette de,en iyi rüzgarı randımanlı ve zorlanmadan almada da,ayrıca mekanik enerjiyle elektriğe daha iyi dönüşüm yapabilmekte de)"B"dekinin ise "Titanik" gibi dev translantik okyanus aşırı gemilerin pervanesi olarak daha randımanlı olabileceğini düşünüyorum.Rüzgar türbinlerinde(Hava akışkanlı) hub çapının olabildiğince az olması,pervane kanatlarının daha dar alanlı yapılması,deniz taşıtlarında ve dıştan takmalı deniz motorlarında (Sıvı akışkanlı) ise,hub çapının daha büyük,pervane kanadının ise daha kalın ve kavisli yapılmasının,içinde çalışacağı akışkan türü nedeniyle de,sadece pervane verimini yakından etkileyen çok önemli bir özellik(Çünkü göründüğü kadarıyla,şimdiye kadarki deniz ve havada çalışacak şekliyle yapılan pervane tasarımlarında, bu şekilde ayırt edici bir farklılık görünmektedir.)olacağını öngörebilmekteyim.Yani her iki farklı tasarımın da,sadece farklı akışkanlar içinde çalışırken,verim açısından,yine ayrı ayrı koşullarda bir iddiasının bulunabileceğine kesinlikle inanıyorum.Kolay gelsin.

 

[NASSA]

A) V = 10 m/s

1 kanadın alanına etkeyen kuvvet :

2m x 0,2m = 0,4m2

1.6 x 0,342 x 0,0625 x 0,4 = 0,0134 KN = 13,4N

3 kanada düşen yük = 40,2N

Gücün mile uygulama noktası = 1,2m

40,2N x 1,2m = 48,24N = 4,9kgf mile uygulanan çevrim kuvveti




B) V = 10 m/s

1 kanadın alanına etkeyen kuvvet :

1,31m x 0,2 = 0,26m2

1,6 x 0,342 x 0,0625 x 0,26m = 0,0088 KN = 8,9N

3 kanada düşen yük = 26,7N

Gücün mile uygulama noktası 1,84m

26,7N x 1,84m = 49,1N = 5Kgf mile uygulanan çevrim kuvveti

Sonuç:

Rüzgar gücünü kullanan bu yapılardan elde edilecek güç birbirine eşittir, imalat yöntemleri açısından imkan dahilinde ikisi arasında tercih yapılabilir, kısıtlı kanat boyu imalatında, hub çapı genişletilerek daha verimli sonuçlar alınabilir..