Energiatárolás mozgási energiával - lendkerék

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

Tartalomjegyzék

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).

függ a lendkerék tömegétől. Ráadásul a középponttól dupla távolságban levő ugyanakkora tömeg dupla energiával rendelkezik.
négyzetesen függ attól, mekkora frenvenciával forgatjuk a tengelyt.

mechanikus energiatárolás.
Energiasűrűsége akár 120 Wh/kg is lehet, a Forma-1 KERS-nél 25 Wh/kg energiasűrüséget ért el (kis méret, stb). Azonban igen előnyös, hogy gyorsan képes felvenni, leadni a rendszer az energiát.

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.

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).