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gegyx
Econologue expert
Inscrit le: 21 Jan 2005
Messages: 2520
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 Posté le: Sam 23 Fév 2008, 21:21 Sujet du message: |
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Gegyx, inventeur déchu… 
Ce système de rotation combiné, grâce à un renvoi à 90° (avec 2 pignons coniques à 45°), j’en ai eu l’idée en 1974, afin de faire une machine cinématique inertielle. Avec des balourds à la place des pales, et un moteur pour mettre en mouvement..
Une rotation d’axe moteur faisait roter le cadre support en même temps.
L’engrenage de même rapport (1/1) , fixé d’un coté sur le référentiel fixe, permet de faire tourner d’un tour également le balourd, mais par rapport à son référentiel cadre support.
En fait, le système en marche, le balourd en parcourant une cycloïde, est projeté toujours dans la même direction d’un plan. Pour revenir à sa place ½ cycle plus tard, il se déplace dans un plan perpendiculaire, donc sans annihiler le premier mouvement.
A l’époque, je n’avais comme engrenages que du Mécano. Le cadre en bois a été mis en rotation avec une perceuse B&D à 1500 t/m. Et le poids fut satellisé… Mais pas la machine.
Récemment j’ai acheté des petits engrenages pour recommencer l’expérience mais je deviens vieux.
Je précise que je fut déçu et ravi (  ) en même temps, de voir que cette idée avait aussi germé dans le génial cerveau de Jean-Louis Naudin, en 1998…
http://jnaudin.free.fr/html/IDEA.htm
***********
 Avec l’éolienne, le système est inversé.
L’idée du balourd projeté toujours dans la même direction qui devait fournir une inertie, est assimilé à un vent venant d’une direction. Le moteur devenant la génératrice.
Je ne pense pas, s’il s’agit du même principe, que l’éolienne tournera à tous les vents ???
Il faudra que l’engrenage soit calé pour une direction préférentielle du vent. |
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Remundo
Econologue expert
Inscrit le: 15 Oct 2007
Messages: 4381
Localisation: Clermont Ferrand
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| Posté le: Sam 23 Fév 2008, 23:00 Sujet du message: |
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Salut Looping,
En fait, la machine de Pascal est assez inclassable... Ce n'est pas une machine à écoulement permanent traversant (typique éolienne tripale).
Ce n'est pas non plus une machine à arrêt du fluide qui mange toute l'énergie cinétique incidente (comme une turbine pelton).
Le premier type de machine est soumis à la limite de Betz théorique de 16/27...
Le deuxième type monte à 100% lorsque les pales ont la demi-vitesse absolue de la vitesse absolue du fluide impactant et que le fluide fait demi-tour dans le référentiel de la pale.
La machine de Pascal ? Bonne question... quelque part entre les deux... Nous en avons parlé mais je préfère le laisser argumenter et piloter les développements de son dernier bébé. 
| looping a écrit: |
Salut les inventeurs
Les turbines à pales qui équipent les éoliennes à axe horizontal ont une surface "active" qui correspond au disque formé par la rotation du rotor .
Les pales en rotation travaillent à une vitesse relative bien supérieure à la vitesse du vent , surtout en bout de pale ou celle-ci est miltipliée jusqu'à 10 fois .
D'après la loi de betz , l'énergie recupérable est proportionelle à la surface de captage et au cube du vent .
Pour les rotors à axe vertical , le bilan est différents puisque la partie qui "remonte " le vent ne fourni pas de travail , c'est même l'inverse . De plus la pale ne peut dépassr la vitesse du vent .
Pour comparaison , un bateau vent arrière ira moins vite qu'avec le vent travers !
Tout ça pour dire que'il est difficile de détrôner les éoliennes iindustrielles avec leurs pales profilées qui travaillent à finesse max comme des ailes de planeur .
A+ |
_________________
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Remundo
Econologue expert
Inscrit le: 15 Oct 2007
Messages: 4381
Localisation: Clermont Ferrand
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| Posté le: Sam 23 Fév 2008, 23:06 Sujet du message: |
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Salut Gegyx...
Effectivement, c'est une partie de la cinématique de Pascal, mais sans les pales et le point fixe de rotation se situant sur le croisillon des pales.
Petite question car je n'ai pas saisi... à quoi ça sert ce balourd ? Une "cinématique inertielle" ?
Pour ta dernière remarque, toutafé ! calage face au vent 
| gegyx a écrit: |
Gegyx, inventeur déchu…
Ce système de rotation combiné, grâce à un renvoi à 90° (avec 2 pignons coniques à 45°), j’en ai eu l’idée en 1974, afin de faire une machine cinématique inertielle. Avec des balourds à la place des pales, et un moteur pour mettre en mouvement..
Une rotation d’axe moteur faisait roter le cadre support en même temps.
Il faudra que l’engrenage soit calé pour une direction préférentielle du vent. |
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gegyx
Econologue expert
Inscrit le: 21 Jan 2005
Messages: 2520
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| Posté le: Dim 24 Fév 2008, 00:44 Sujet du message: |
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| Remundo a écrit: |
Salut Gegyx...
Effectivement, c'est une partie de la cinématique de Pascal, mais sans les pales et le point fixe de rotation se situant sur le croisillon des pales.
Petite question car je n'ai pas saisi... à quoi ça sert ce balourd ? Une "cinématique inertielle" ?
Pour ta dernière remarque, toutafé ! calage face au vent |
Pas d'accord ! Sur la page une, les croquis montrent que le renvoi à 90°, est bien sur le cadre support des pales; un engrenage est fixe et l'autre entraîne la rotation du cadre-support, exactement comme sur le dessin de Naudin (qui est la copie conforme de ce que j'avais expérimenté momentanément en 1974 )
Oui, "Machine inertielle" comme son nom l'indique, c'est pour créer un mouvement dans une direction appropriée, à partir d'une enceinte fermée. Mouvement privilégié pour être horizontal, oblique ou vertical. Un ovni quoi...Pas de sur unité, puisqu'un moteur entraîne le tout. (A l'époque, comme on me posait des questions et que je n'étais pas toujours pédagogue, je répondais que c'était une machine pour remonter dans le temps)
Dans l'invention de Pascal, le système est inversé dans la conception. Puisque c'est le vent qui fait tourner la pale qui entraîne la courroie, qui entraîne un engrenage qui veut entraîner l'autre engrenage qui est malheureusement fixe. Alors, c'est tout le cadre support qui se met en rotation, avec la même vitesse de rotation (1/1)
Dans mon idée première (dessin de Naudin), le poids privilégie une direction (une pseudo verticale cycloïde), afin de s'affranchir de l'attraction terrestre, mais dans le demi cycle suivant, pour le retour, il parcourt une pseudo horizontale, sans effet sur le premier mouvement.
Dans l'éolienne de Pascal, les 2 pales devenant motrices une après l'autre, grâce au vent, ont la même approche, à savoir d'agir sur 2 plans orthogonaux, puisque leurs implantations même, sont perpendiculaires.
C'est ce dernier point qui ajoute un plus génial dans le système, et qui permet d'en faire une éolienne.
----
Sinon, c'est un beau joujou, à la belle cinématique, mais comme il y a des engrenages qui mettent en branle l'ensemble de la machine qui devra être bien plus solide et plus lourde que la maquette montrée, il y aura de la perte en rendement, en comparaison avec une autre éolienne. De plus, elle est fixée par un engrenage calé que dans un sens de vent particulier.
La rendre omni vents obligera à la compléter d'un système solide et plus lourd. |
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rescwood
Je passe à l'action éconologique
Inscrit le: 05 Sep 2005
Messages: 81
Localisation: Luxie (Belgique du Sud)
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| Posté le: Dim 24 Fév 2008, 10:27 Sujet du message: |
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| gegyx a écrit: |
De plus, elle est fixée par un engrenage calé que dans un sens de vent particulier.
La rendre omni vents obligera à la compléter d'un système solide et plus lourd. |
Lourd, pas nécessairement, il faut juste un système d'orientation du pignon fixe. Ca vaut ce que ça vaut mais perso, je vois un arbre de rotation creux, traversé par un axe supportant le pignon fixe, pignon fixe orienté par un petit moto-réducteur (à vis) commandé par un système de mesure de la direction du vent.
Là où je me pose des questions sur le fonctionnement à une échelle de fonctionnement "utilisable" (1-10 KW), c'est au niveau de la résistance mécanique : contraintes assymétriques, vitesses de rotation relativement lentes limitées par la vitesse du vent et le rayon de la trajectoire des pales... Conditions excellentes pour flinguer les roulements. (comme pour les éoliennes à axe vertical type "Darrieus"). |
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marcel
Je passe à l'action éconologique
Inscrit le: 22 Déc 2004
Messages: 137
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| Posté le: Dim 24 Fév 2008, 14:23 Sujet du message: |
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| Remundo a écrit: |
Salut Looping,
En fait, la machine de Pascal est assez inclassable... Ce n'est pas une machine à écoulement permanent traversant (typique éolienne tripale).
Ce n'est pas non plus une machine à arrêt du fluide qui mange toute l'énergie cinétique incidente (comme une turbine pelton).
Le premier type de machine est soumis à la limite de Betz théorique de 16/27...
Le deuxième type monte à 100% lorsque les pales ont la demi-vitesse absolue de la vitesse absolue du fluide impactant et que le fluide fait demi-tour dans le référentiel de la pale.
La machine de Pascal ? Bonne question... quelque part entre les deux... Nous en avons parlé mais je préfère le laisser argumenter et piloter les développements de son dernier bébé.
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Ben voyons! (Désolé je vais être un peu abrupt)
La machine de Pascal, qu'elle fasse des pirouettes ou des loopings, qu'elle soit en bois, en carton ou en laiton, qu'elle ait un point fixe de rotation virtuel ou bien douze axes et quarante cinq pignons, elle sera toujours soumise à la loi de Betz ! il y a toujours un vent en entrée et un vent en sortie, amoindri par l'énergie pompée par la machine.
Mieux, dans les calculs de performances, il faudra utiliser comme surface balayée l'ensemble du rotor, y compris les châssis tournants où beaucoup d'éléments représentent une gêne aérodynamique cadre, pignons, courroies...).
Attention aux conclusions hâtives. Ce n'est pas parce que la moitié (ou plus) du rotor est en phase apparemment motrice qu'une proportion équivalente de l'énergie du vent sera convertie en énergie mécanique.
Prenons le cas du moulin américain: c'est presque 100% de la surface balayée qui est en phase motrice par l'intermédiaire de ses pales nombreuses. Pourtant, le rendement n'est que de 30%.
Si vous prenez l'exemple d'une windside hélicoïdale, sa surface motrice est superieure à la moité de la surface balayée en permanence (contrairement à ce qu'à dit un autre intervenant les aubes en retour , sur une savonius, sont aussi motrices mais c'est pas évident à percevoir), le couple est execellent et pourtant on arrive péniblement à un rendement de 30%. Pas d'orientation, pas de châssis complexe et prise directe du rotor sur la génératrice, pas d'incongruités aérodynamiques, on peut difficilement faire mieux (moi si!!!!  ). Et pourtant cette machine peine à trouver une place sur le marché.
Alors le robiplan de Pascal, même s'il est fort astucieux ne risque pas de susciter un grand enthousiasme chez les industriels du secteur. Les meilleures machines à portance (hélices, bi ou tripales) ont des rendements qui dépassent les 50% sur un max (betz) de 59%. La marge de progression est aujourd'hui très réduite.
Qu'importe, l'invention est fort plaisante. Japprécie ce travail. Et si je trouve quelque astuce pour le peaufiner, j'en ferai part aussitôt à qui de droit! |
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Remundo
Econologue expert
Inscrit le: 15 Oct 2007
Messages: 4381
Localisation: Clermont Ferrand
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| Posté le: Dim 24 Fév 2008, 19:40 Sujet du message: |
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Salut Marcel !
Tu as l'air calé en éolienne... moi, je suis calé en bilan dynamique sur les fluides en écoulement.
Je te dis que certaines machines basées sur l'arrêt absolu du fluide montent à 90% de rendement (énergie méca reccueillie/énergie cinétique incidente), comme les turbines Pelton.
Tu me diras que c'est de l'eau, mais ce peut aussi être de l'air, seule la masse volumique et la viscosité changent.
La limite de Betz s'applique à des machines à écoulements permanents et traversant la machine de part en part. Sur une Pelton, l'eau tombe dans un grand canal latéral à la turbine et suit son chemin, Betz n'est plus applicable car le tube de courant sortant n'est plus défini.
La machine de Pascal est à mon avis hybride de ce point de vue, car une partie du fluide est traversant, l'autre fuit latéralement à 90° de l'axe du vent. Dans ce cas, le tube de courants de fluide n'est plus défini et la limite de Betz ne s'applique pas (elle émet l'hypothèse de la conservation du débit volumique dans l'axe du fluide incident)
Donc à vue de nez, le rendement théorique de la turbine de Pascal est entre 16/27 et 100%, tout cela n'est que théorique
Reste à savoir quelle est la section effectivement balayée et prendre en compte des pertes, tout un programme  ...
Sinon, Marcel, belle culture en éoliennes, y'en a un paquet que je ne connais pas
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jam
J'économise des grammes de CO2
Inscrit le: 17 Déc 2007
Messages: 216
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Remundo
Econologue expert
Inscrit le: 15 Oct 2007
Messages: 4381
Localisation: Clermont Ferrand
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| Posté le: Dim 24 Fév 2008, 20:37 Sujet du message: |
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Alain = Super CAO Man
Quoi qu'à mon goût, elle tourne un peu trop vite, mais je suis exigeant
Merci Alain !
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marcel
Je passe à l'action éconologique
Inscrit le: 22 Déc 2004
Messages: 137
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| Posté le: Dim 24 Fév 2008, 20:48 Sujet du message: |
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Exact Remundo
Mais tout cela dépend de la manière de regarder le problème.
C'est soit 30% sur la surface totale de la machine, soit 90% sur la canalisation (mais la surface est réduite)
La limite de betz se calcule sur une veine d'air virtuelle correspondant à un canal d'écoulement de même surface que la machine. En fait beaucoup de petits malins affirment dépasser la limite de betz en n'intégrant pas à la surface balayée l'ensemble des accessoires (déflecteurs, carénages, convergents/divergents...). Exemple : si on utilise un carénage (convergent) pour réduire la surface et la cibler sur une zone motrice de la machine ou sur une machine plus petite (il y a eu pas mal de machines de ce types dites à écran, voir la catavent, cita, et autres stormblade) tu obtiens localement un rendement voisin de 90% au niveau de ta réduction. Cela ne te rappelle pas le cas de la pelton? Non?
Ben pour la pelton c'est pareil : La force de l'eau est concentrée dans la canalisation, pour obtenir une pression et une vitesse supérieure propulsée sur les coupelles de la turbine qui en prennent plein les mirettes !!  Mais au départ l'eau occupe une surface bien plus grande!!! Si tu calcules ton rendement en fonction de la surface balayée et par rapport à la pression initiale, tu retrouveras un rendement voisin de 30% comme pour toutes les machines fonctionnant sur la poussée.
Mais au final l'énergie produite serait virtuellement presque la même Ce qui donne un résultat étonnant non? 30% = 90% mais pas sur le même référent !!! Voilà la confusion.
J'ai dit virtuellement, car si on balançait l'eau sur toute la pelton, son rendement serait médicore, de l'ordre de 10 %.
Donc, même avec ses 90%, la pelton ne dépasse pas la limite de Betz !!
Ce n'est pas uniquement pour son rendement que l'on utilise la pelton mais surtout pour sa résistance aux pressions diaboliques qu'elle seule peut endurer. Elle garde des performances satisfaisantes malgré l'érosion colossale qui finit par faire disparaître ses aubes après quelques années. Dès que la vitesse est moins importante on peut revenir à d'autres systèmes.
Maintenant, rien ne vaut une expérimentation réelle, voir une bonne simulation numérique pour vérifier les performances du biniou de Pascal.
Moi j'ai un peu laissé tomber les éoliennes. Mais j'y reviendrai. J'ai conçu un rotor très malin qui a été évalué numériquement et qui présente l'énorme avantage de la simplicité, équivalente à la savonius mais plus facile à gérer au niveau de la taille et de la torsion. Nous n'avons pas déposé de brevet, en attendant que le marché soit plus porteur.
Dernière édition par marcel le Dim 24 Fév 2008, 20:55; édité 1 fois |
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