Energiatárolás mozgási energiával - lendkerék

Innen: HamWiki
A lap korábbi változatát látod, amilyen HG2ECZ (vitalap | közreműködések) 2011. november 19., 17:15-kor történt szerkesztése után volt. (Energiatárolás mozgási energiával - Lendkerék lapot átneveztem Energiatárolás mozgási energiával - lendkerék névre)
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez

A lendkerék egy ősrégi találmány lehet. A gőzgépek idejében terjedt el, de a belsőégésű motoroknál is használt.

Tulajdonságai

A lendkerékben tárolt mozgási energia az [math]E = \frac{1}{2}m \cdot v^2[/math] képlet alapján kiszámítható, ha úgy számolunk, hogy

  • m a középponttól adott sugárban található tömeg.
  • v pedig az adott r sugáron található tömeg sebessége. Azaz [math]v = f \cdot 2r \cdot \pi = 2\pi f \cdot r[/math], ahol f a frekvencia (fordulat/másodperc).
  1. függ a lendkerék tömegétől. Ráadásul a középponttól dupla távolságban levő ugyanakkora tömeg dupla energiával rendelkezik.
  2. négyzetesen függ attól, mekkora frenvenciával forgatjuk a tengelyt.

Előnyös tulajdonságai

  • mechanikus energiatárolás.
  • Forma-1 KERS alapján 20 .. 25 Wh/kg energiasűrüség érhető el, ami nem túl jó. Azonban igen előnyös, hogy gyorsan képes felvenni, leadni a rendszer az energiát.

Hátrányos tulajdonságai

  • tág határok között változik a fordulatszám.
  • motor/generátor és mellé kapcsolóüzemű tápegység szükséges.
  • a generátor nagyfeszültséget termelhet nagy fordulaton. Ez ÉLETVESZÉLYES, jól el kell szigetelni.
  • a mozgási energiaként tárolt energia ha „elszabadul” (például elreped a lendkerék), akkor igen komoly károkkal kell számolni.
  • coriolis-erő erős hatása, amely a tengelyén gyorsan forgó tömeg esetén igen nagy tehetetlenséggel rendelkező tengelyt eredményez. Lásd: pörgettyű, giroszkóp.
  • fékezéskor illetve gyorsításkor hatás-ellenhatás jelleggel a járműre a haladás irányát eltérítő erők hatnak. Ez a hatás kettő, ellentétesen pörgő lendkerékkel jelentősen lecsökkenthető.

Felhasználás

  • Forgó mozgás során fellépő egyenetlen erőhatások hatásainak csökkentésére.
  • Energiatárolásra (lendkerekes kisautó)
  • KERS (Kinetic Energy Recovery System); Forma-1 kísérletek, fékezés során hirtelen felszabaduló mozgási energia tárolásra, majd gyorsításkor való visszaadására. A mozgási energia egyébként [math]E = \frac{1}{2}m \cdot v^2[/math], ahol m a tömeg, v a sebesség (méter/sec).