Re: Sattumaako?
Nyg�rd
"Joakim Majander" <joakim....@luukku.com> kirjoitti viestiss�
news:03a9afe2-9c3b-46b0...@r35g2000prm.googlegroups.com...
On 3 syys, 14:41, Toni <u...@domain.invalid> wrote:
> No, jos vaihdetaan v�liaine veteen, potkureilla p��st��n jonnekin
> maksimissaan 90% hy�tysuhteeseen. Sanotaan ett� luisto rajoittaa
> potkurin hy�tysuhdetta. Eli jos luistoa 40%, maksimi hy�tysuhde on 60%.
> Pit��k�h�n t�m� paikkaansa ihan periaatteen tasolla vai onko tuossa
> jokin k�yt�nn�n syy? Meneek� hukattu teho veden liikuttamiseen?
L�hellekk��n 90% hy�tysuhdetta ei avovesipotkurilla p��st�, mutta
tunnelissa oleva "pumppu" voi p��st� yli 95% hy�tysuhteeseenkin (esim.
vesivoimalaitos, toki "v��rinp�in").
*Todellisuudessa olet kyll� j�ljill�. Eli vesivoimalan potkurin hy�tysuhde
on 96,5% JOPA YLI! Kun taas kaasupuristukseen perustuva rakettimoottorin
hy�tysuhde on tuskin kolmannes.
Kaikki teho menee joko veneeseen (ty�nt�voima*nopeus), l�mm�ksi tai
veden liike-energiaksi, joka muuttuu l�mm�ksi. Suurin hy�tysuhdetta
rajoittava tekij� on veden liike-energian kasvattaminen. Toisaalta
ilman veden liike-energian kavattamista ei saa my�sk��n ty�nt�voimaa.
Optimaalitapauksessa ty�nnett�isiin mahdollisimman isoa vesimassaa
mahdollisimman pienell� liike-energian muutoksella. T�m� tarkoittaa
k�yt�nn�ss� mahdollisimman isoa potkuria, mik� onkin yleens�
optimaalinen uppoamarunkoisissa veneiss�/laivoissa. Ongelmaksi tulee
valtavan koon ja painon lis�ksi se, ett� isoista lavoista tulee paljon
kitkaa, mik� alentaa hy�tysuhdetta. On siis aina olemassa optimaalinen
potkurin koko, joka on yleens� suurempi kuin on muuten mahdollista
valita hidaskulkuisilla aluksilla.
Luisto on hiukan ep�m��r�inen k�site, koska optimaalinen potkuri ei
ole puhdas "potkuripinta", jossa nousu on sama kaikkialla.
Potkuria voi kuitenkin karkeasti ajatella ratasv�lityksen�, jolloin
ty�nt�voimalle ja v��nt�momentille tulee yhteys, joka riippuu noususta
seuraavasti:
F = 2 * PI * T / P,
Miss� F on ty�nt�voima (N), T v��nt�momentti (Nm) ja P nousu (m).
Kaava p�tee varsin tarkasti todella suurilla luistoilla, mutta
pienemmill� ty�nt�voima j�� aina alhaisemmaksi.
Tuosta kaavasta voi johtaa sen, ett� hy�tysuhteen MAKSIMI on 1-luisto.
Suurella luistolla ei siis voi p��st� hyv��n hy�tysuhteeseen, mutta
luiston l�hestyess� nollaa my�s ty�nt�voima menee nollaksi, mutta
v��nt�momentti ei kitkasta johtuen, joten siell�k��n p��ss� ei l�ydy
hyv�� hy�tysuhdetta. Optimi on yleens� jossain ~10% luiston l�hist�ll�
tai lapojen suhteellisen kulman ollessa virtaukseen n�hden ~4 astetta.
Joakim