Turbine éolienne Rotative Bi Plan (ROBIPLAN)

Débats scientifiques généraux. Présentations de nouvelles technologies (hors directement liées aux énergies renouvelables ou biocarburants ou autres thématiques développées dans les autres sous forums).
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Remundo
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par Remundo » 22/06/10, 15:01

Salut tout le monde,

traduction de cette page signalée par Pascal, je me suis efforcé de traduire le plus précisément...

Wind Energy Event a écrit :
Course de Turbines Eoliennes 2010 -

Règles en vigueur à l’Aérodrome Stauning

Principaux changements du règlement par rapport à Dan Helder:

* Les pare-chocs ne sont plus obligatoires
* Cage grillagée de fil diamètre 1 à 2 mm et vérifiant un assemblage soudé
* Caractéristiques complémentaires telles que: 2 conducteurs enregistrés, détails techniques sur la transmission, un poste de pilotage bien aéré, contrôle d’accréditation aux règles du concours avant la course, récompense de documentation PR, instruction d’évacuations d'urgence inscrites sur le véhicule, gyrophare d’urgence, bouton d’arrêt d’urgence sur les véhicules.
* Les véhicules lents peuvent être remorqués. On entend par « Lent » être au-dessous de 10% de vitesse de la vitesse du vent. Se référer à la section « compétition » ci-dessous pour les détails.
* Aucun véhicule d’escorte au devant des éoliennes, puisque les courses se déroulent à l'intérieur de l'aérodrome où les personnes non autorisées sont exclues.
* Le matériel de premiers secours d'urgence est cependant disponible sur site ; il n'y a pas d’équipe médicale dédiée sur l’aérodrome de Stauning.

1. Définition WPV (Wind Powered Vehicle : véhicule motorisé par le vent)

* Véhicule terrestre se déplaçant des roues et dirigé par un conducteur .
* Propulsion grâce à un appareil avec des pales tournantes couplées aux roues.
* Le stockage d'énergie est permis, mais le dispositif de stockage sera vide au départ et vérifié comme tel.

2. Conducteur
* L’âge minimum du conducteur est de 18 ans

3. Exigences

- Conception

* La longueur maximale du véhicule est de 4 m.
* La largeur maximale est de 2 m.
* La hauteur maximale y compris le rotor est de 3.5 mètres.
* Les roues directrices sont autorisées à s’étendre au delà du maximum du véhicule mais seulement en situation de virage.
* La projection verticale de toutes les éléments restera dans la longueur et la largeur maximales du véhicule.
* Section maximale du rotor 4 m².
* 3 roues au minimum et non alignées.
* Manœuvrabilité : diamètre de braquage inférieure à 10 m.
* Le contact entre le conducteur et la route est impossible.
* Le véhicule doit pouvoir naviguer en sécurité avec le vent de côté (tout angle).
* Le véhicule a un système de guidage approprié.
* Le rotor doit pouvoir être stoppé sans condition.
* Le véhicule doit pouvoir être stoppé sans condition.
* Vitesse moyenne du vent : au maximum 12 m/s avec des variations de 50%, les véhicules devraient être conçus pour fonctionner à la vitesse de vent ultime de 18 m/s .

- Sécurité

* 2 dispositif de freinage utilisables indépendamment, un sur le rotor et l’autre sur l'axe d’au moins une roue .
* Le rotor (pales) sera inclus à l'intérieur d'une cage ou d’un filet, fait en acier ou un matériau de force équivalente, avec un fil de diamètre minimum 1 mm et avec une maille maximale de 100 mm. Le filet sera capable de retenir des pales cassées (morceaux) qui pourrait être projetées.
* Il n'est pas autorisé que le rotor y compris la cage de sécurité s’étendent au-delà des dimensions maximales du véhicule, et ce dans les toutes les positions possibles.
* Le rotor sera bloqué lors du stationnement.
* Prévoir un dispositif de remorquage avec le rotor bloqué.
* Le placement du conducteur au devant du véhicule n’est pas autorisé.
* Le pilote sera capable de s’extraire sans assistance de l’intérieur du véhicule.
* Les instructions d’évacuation d’urgence sont inscrites à l’extérieur des les portes.
* Barre de sécurité et protection adéquate du conducteur contre les chocs.
* Les pilotes portent une ceinture de sécurité (boucle bien marquée) et un casque.
* Klaxon activé par le conducteur.
* Bonne visibilité sur le secteur angulaire de –135° à 135° degrés en course .
* 2 rétroviseurs, un sur la gauche et un à droite du véhicule
* Le frein de rotor doit avoir une conception robuste et fiable.
* Le véhicule sera testé pour les exigences de sécurité avant que les courses commencent.

- Contrôle de la sécurité (d’autres infos seront communiquées)

* Un rapport sur la conception avec les directives de sécurité devra être soumis.
* Graphique de vitesse moyenne en fonction de celle du vent.
* La manœuvrabilité sera testée et démontrée avant la course.
* Les performances de freinages seront testées et démontrées avant la course sur une rampe.

- Assurance

* La course Aeolus à Stauning ne couvre aucun dégât ou blessure causés par des participants à du matériel, contre eux-mêmes ou d'autres participants, ou tiers qui assistent à l'événement. Les équipiers devraient prendre par conséquent une assurance individuelle ou bien en souscrire une par l’intermédiaire de leur Organisation (Université, Institut de Recherche, etc…)

4.Course

- Piste

* Longueur: approximative 1450m. .
* La piste est celle de l’aérodrome de Stauning en direction Est-ouest.
* La pente maximum de piste est à peu près nulle dans la direction de conduite, en déclinant vers la fin du côté ouest .
* Possibilité de visiter et de pratiquer la piste avant la course.
* Procédure de départ : pousser le véhicule par 2 équipiers sur une longueur de 30 m est autorisé.

- Sécurité

* A cause de la piste qui est un champ d’atterrissage, seul les équipiers qui auront été briefés sur les procédures de sécurité seront admis sur la piste. Jusqu’à 3 équipiers pour chaque équipe sont admis sur la piste simultanément : un conducteur et 2 pousseurs. Après les séances d’essai, les entraînements ou les courses, les équipiers doivent quitter la zone d’atterrissage.
* D’autres informations seront communiquées aux équipes notamment lors du briefing.
* 2 équipiers peuvent suivre le véhicule à pied ou à vélo à une distance de sécurité et remorquer le véhicule sur le côté si nécessaire .
* Les véhicules lents (en-dessous de 10% de la vitesse du vent) s'arrêteront et seront remorqués si nécessaire . (se référer à la section « compétition » ci-dessous pour les détails).
* La vitesse de vent maximum est de 12 m/s pour la course (comme étant la vitesse du vent moyenne pendant 10 minutes).

Cependant pour la conception, une bourrasque de 50% de cette vitesse moyenne du vent doit être considérée. Donc la vitesse maximale à gérer pour les voitures est 18 m / s.

- Règles de circulation

* Briefing avant la course.
* Rester sur sa voie pendant les 200 premiers mètres de piste.
* Rester sous le vent côté bas de la piste
* Aller contre le vent du côté haut .
* Utiliser le klaxon avant de passer

5.Compétition

* Les courses sont disputées en duel et chaque duel désigne une équipe gagnante. L'équipe gagnante acquière des points selon la manière dont la course a été gagnée.
- Le premier sur la ligne d’arrivée reçoit 2 points.
- Si les deux voitures s'arrêtent avant la ligne d’arrivé, la voiture qui est devant obtient 1 point [l’autre 0].
* Les courses doivent se dérouler dans un intervalle typique de 5 minutes à partir du top départ officiel. Les véhicules qui ne sont pas prêts dans cette période seront considérés comme ayant parcouru 0 m à partir de la ligne de départ. Si les deux véhicules sont dans ce cas, aucun d'eux n'obtient de point.
* Remarque : les véhicules lents (au-dessous de 10% de la vélocité du vent) seront remorqués : un délai maximum sera accordé pour une course. Si le véhicule n'a pas terminé la piste dans ce temps maximal (lequel dépend de la vélocité du vent réelle au moment de la course), la position de la voiture à ce moment sera utilisée pour déterminer le vainqueur de la course comme si un véhicule lent s'était arrêté à cette place. Exemple: 10 m/s de vent et piste de longueur 1000 m donnent le temps maximum 1000 m / (0.1*10 m/s) = 1000s = 16 minutes et 40 secondes. Donc pour ce cas s'il y a encore une voiture qui court après 16 min et 40 secondes, les positions des voitures à ce temps sont enregistrées, et le vainqueur est celui qui est le plus proche de la ligne d’arrivée. Si la voiture gagnante n’a pas encore franchi la ligne d’arrivée, cette équipe obtiendra 1 point. Si la ligne d’arrivée est passée, alors l'équipe obtiendra 2 points.
* Toutes les équipes concourront contre toutes les autres équipes.
* En cas d'une égalité dans les points au moment du calcul du classement final des équipes, le véhicule avec la vitesse enregistrée la plus rapide est le vainqueur.

- Prix

* Principaux prix : récompenses pour les 3 premiers gagnants n°1, 2 et 3
* Prix du véhicule le plus rapide selon le ratio Vvoiture/ Vvent calculés les chronomètrages fiables des entraînements ou des courses.
* Prix spécial 1000 euros accordé par l’ECN pour le véhicule qui obtient plus que 100% de la vitesse du vent. L'argent du prix est partagé également entre les équipes dans le cas où au moins deux d’entre elles franchiraient la barrière des 100% durant l'événement.
* Récompense pour les innovations techniques (rotor, transmission, matières) jugée sur les présentations de 10 minutes des véhicules aux jury et spectateurs.
* Le gagnant et les vainqueurs seront désignés par un jury international.
* Prix du comportement sportif et fair play .
* Prix de la mauvaise chance

6. Caractéristiques et limites du parcours

* La longueur de piste minimum est 500m.
* La pente de la piste ou la différence entre le niveau le plus haut et le plus bas doit être de moins de 2 m [entre le départ et l’arrivée].
* La piste doit être orientée à +/-20° du vent dominant moyen incident.
* La vitesse du vent doit être mesurée entre 2,5 et 3,5 m de hauteur.
* La vitesse de la course limite doit être moyennée sur plus de 50% de la longueur du circuit.
* Le temps typique du vent moyen doit être supérieur à la longueur du circuit divisée par la vitesse du vent.

Note 1 : je n'ai pas compris le sens de "documentation PR"
Note 2 : l'ECN est un institut de recherche en énergies renouvelables basé en Hollande
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merci Raymond !




par pascal HA PHAM » 23/06/10, 07:39

bonjour,
grand merci Raymond, tous autant que nous sommes avons grâce à vous une vision bien calée sur les paramètres de la course et sur ses règles précises/complètes.

Je vais donc devoir faire fabriquer un nouveau jeu de barres de pylone - plus court - pour que la hauteur hors tout ne dépasse pas 3,5 m et que la largeur hors tout (biplan tournant) ne dépasse pas 2 mètres.

Ce n'est qu'une adaptation à laquelle je m'attendais quelque peu....

Sinon :
du côté de SHI ZHE j'ai cru entrevoir sur IPERNITY qu'il y avait de jolis croquis de notre WPV "ROBIKART" en gestation (WPV = Wind Powered Véhicle hum pas facile à prononcer )....si cela marche comme il faut...et je n'en doute aucunement, il faudra absolumlent organiser une épreuve de ce nouveau sport en chine (dans le GANSU par exemple) !

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Pascal
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par Remundo » 23/06/10, 09:46

Salut Pascal,

ça m'a bien pris un peu de temps, mais je crois que c'était nécessaire.

Je me pose aussi la question sur la surface de rotor de 4 m²...

pour une turbine classique, il n'y a pas grand débat.

Mais pour votre Robiplan, la question est assez ouverte... Il faudrait vous renseigner auprès de votre contact pour savoir quelle est la surface retenue par leur règlement pour une turbine aussi atypique que la vôtre.

Et pourquoi pas une conception en BIROBI ? cela facililterait la construction de la cage de protection.

Ô je crois qu'il y a matière à réflexion :idea:

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par FUHANDAIGOU » 23/06/10, 10:21

Hi Pascal
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nice §




par pascal HA PHAM » 23/06/10, 10:39

Hi SHI ZHE,

Nice imaginatives drawings ! now we have better views about our WPV.
for the race I think the good surface of each plan will be 1 m higth * 2 m width = 4 m2 for the BIPLAN....so the both plans are exactly the sames.....so the latérals "pylones" will be higtest than 1m (depending the diagonal)


Pour Raymond :

je pense qu'il y aura une étude complète à réaliser sur le biplan optimal avec brevets à la clef, le point de départ étant une voilure semi rigide du type de celle montée sur le trimaran ORACLE de BMW qui a remporté l'América cup 2010.

lien :

http://www.youtube.com/watch?v=hNuAWk89Aew

Nous sommes donc aussi en plein développement technique théorique concernant le BIPLAN ....ce qui ne ralenti en rien la finition de mon early prototype....bien au contraire !

Thank RAYMOND and SHI ZHE !
we are a very good TEAM !
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par FUHANDAIGOU » 23/06/10, 11:42

ROBIPLAN
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par Remundo » 23/06/10, 12:05

Yes Pascal and Zhe,

But be careful, "Head forward position of driver not allowed " according to the rules.

Very nice drawings but they will be perfect if the driver is placed behind the rotor and the blades.

In fact, it needs only to reverse the driver on your engine.

Very friendly. 8)

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position driver




par pascal HA PHAM » 23/06/10, 12:19

nice SHI ZHE !

i think there are two positions for the driver : in front of the rotor like the drawings or behin it...

open question : what is the best position ?

Raymond said the security is an important problème on this type of WPV : we will be very very carefully to the rotating movement of the BIPLAN...
immagine if the wind is near 18 m/s....what about the maxi rpm of the turbine ?

i think also :
open question : what is the best form for the red blade ?

Joker :
if we want the sames blades, green one is rectangular and red one is also rectangular, with exactly the same aréa, we have to make higtest "laterals verticals arms" (for a good passing of the reds corners).

the actuals prototypes will accept all sort of configuration (it need some other joker-parts with easy exchange/modification)

P.S. Your nice scheme on your galery "IPERNITY" :

"ROBIKART CINEMATIQUE SIMPLIFIEE PAR SHI ZHE :"

http://www.ipernity.com/doc/148104/8365943



pascal
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nice diaporama ROBIPLAN at the begining




par pascal HA PHAM » 24/06/10, 07:16

HI,

ROBIPLAN at the begining of the nice SHI ZHE diaporama :

http://www.ipernity.com/doc/zheshi/show/with/8366891

thank my friend, very sympatic !

my early drawing in 2008 :

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P.S. 1 : and if we install two wind-motors ROBIPLAN synchronisated on the same frame ?....like suggess Raymond :

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just....hum : where is the little area for the driver ?

P.S. 2 : a hyper funny engine :

WPV bicycle one :

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another rotary wings engine !

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/T ... logyro.htm

Pascal
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par Remundo » 24/06/10, 14:05

These are a lot of interesting questions.

For the RPM while engine under load, the speed of the center of the blades will be about half of the wind speed.

18 m/s of wind give 9 m/s for the blade's center... if the center is one meter far from the main axis, that makes 9 rad/s.

And 9 rad/s are about 85 RPM

If the rotor has no load , the blade will go as quick as the wind speed and the angular velocity raises up to 170 RPM.

Here are the typical RPM values.

For the BIROBI, we have to think about a good design because the 2 rotors must be mounted on a structure which is itself rotary relative to the kart (angle will be piloted according to the wind's direction).

@+
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