Energiestro (stocker l'énergie par inertie dans le béton)

[Eric DUPONT]

et si au lieu de prendre du contreplaqué tu prend une poutre en lamellé collé trois fois plus resistante ?

[Eric DUPONT]

le calcul est clair pour la vitesse maxi : le disque peut tourner plus vite que l'anneau dans le cas d'un materiaux massif

disque : v² = 3t/d ou t= contrainte en N/m² et d= densité en kg/m3

anneau v² = t/d

dans le cas de fibre ça ne change pas la vitesse de l'anneau , mais ça divise par 2 le resultat du disque puisqu'il y a la moité des fibre dans le mauvais sens

disque en tissu : v² = 3t/2d

3/2 est meilleur que 1 !

et pour effoncer le clou un anneau en fibre enroulé ne fait pas encore un volant : il faut bien assembler avec un moyeux , et je ne vois pas de solution facile et ça fera de toute façon du poid en plus

avec le disque en tissu empilé c'est d'une redoutable simplicité aucun poid supplementaire

un disque en contreplaqué donne presque le même resultat qu'en fibre de verre , et c'est assez economique tant qu'on ne depasse pas la dimension des plaque qui sont fabriqué

en plus grande dimension il vaut mieux utiliser la fibre de verre

la simplicité du disque m'inspire confiance pour aller pres de la vitesse maxi ... la solution avec fibre enroulé me parait plus compliqué avec des risque dans l'assemblage et devra garder une plus grande marge de securité

la ou le beton sera utile c'est pour faire un carter de protection solide et economique pour eviter les accident en cas de rupture : ce n'est que construire des murs solide autour du truc : a construire sur place sans aucun besoin de precision

il semble que la tandance pour les volant a inertie dans l'autommobile ou les train pour la recuperation d'energie au frainage soit l'anneau en fibre de carbone monter sur un moyeu d'un autre materiaux. lla fibre de carbone est plus resistante que le kevlar. on arrive a du 500 kg/mm2. et l'alongement est plus faible,ce qui permet a l'anneua de garder son diametre. si on utilisait des plaque en fibre de carbone c'est pas la moitié de resistance que l'on obtient mais on divise plutot par 3.

avec de la fibre de carbone haute resistance il semble que l'on puisse etre autour des 150/200 wh par kilo.

le kevlar serait mieux pour l'enceinte du volant , qui absorberait mieux l'energie en cas explosion du volant.

pour la fibre de carbone le cout de production pour 1 kg de carbone c'est 2 kilo de plastique a 2 euros +35kwh, ca reviens a moins de 10 euros le kilo pour une fibre de qualité moyenne. apres il semble que pour atteindre les tres hautes resistance, il est necessaire d'avoir un precursseur de meilleur qualité et mettre plus d'energie, 70 kwh.

[chatelot16]

il ne faut pas prendre le kers des formule 1 comme modele de construction economique : c'est plutot la performance maxi quel que soit le prix

oui ça semble etre une bobine en acier a haute resistance avec de la fibre de carbone enroulé dedans

je leur fait confiance pour avoir etudié en detail pour que la deformation sous la force centrifuge soit equilibé et que ça ne se disloque pas

dans le cas d'une construction economique , je prefere le bon vieux disque en tissu de verre

[Eric DUPONT]

ben non justement , je crois pas que ton disque en fibre de verre soit economique, c'est economique si tu veux faire un demonstrateur peut etre pour tester d'autres briques, tel que la suspenssion electromagnetique, le vide. mais un disque en fibre de verre, si tu utilise deux couches croiseé a 45° de resistance 200 kg/mm2 tu n'obtiens pas un disque homogene d'une resistance de 100 kg mais plutot 60 ou 70kg. donc le plus economique, c'est la bobine que tu peux enrouler sur un mandrin en contre plaquer. tu fais passer le fil de verre dans un bac de resine et a lasortie tu le comprime avec 2 rouleaux puis tu l'enroule sur ton mandrin en contre plaqué.et tu obtien un volant tres performant avec un taux de resine elevé pour le moindre cout.

[Energiestro]

Le béton a une énergie grise phénoménale à la production puis en transport et même à l'implantation, il faudra un sol renforcé, c'est à dire encore du béton pour supporter le matériel.

C'est faux, il suffit de consulter Wikipédia :
http://en.wikipedia.org/wiki/Embodied_energy
L'énergie grise du béton est dix fois plus faible que celle de l'acier !

[Energiestro]

Je vois beaucoup de discussions sur le dimensionnement d'un volant.

Sachez que les équations ne sont qu'un élément de pré dimensionnement, et que le dimensionnement ne peut se faire qu'avec un logiciel de calcul par éléments finis. La vitesse limite correspond à celle où la contrainte maximale est atteinte. D'une façon générale, le résultat est peu intuitif : par exemple un disque plein stocke plus d'énergie qu'un anneau, car la contrainte y monte moins vite.

Concernant la contrainte maximale, il faut tenir compte de la fatigue (nombre de cycles de charge-décharge). On ne peut évidemment pas travailler à la limite de résistance du matériau.

[chatelot16]

je n'ai pas fait de calcul complet ... mais tu me confirme ce que me disait mon pifometre et mes calcul aproximatif

depuis longtemps je considerait le volant comme un truc lourd et peu performant , avec l'exemple du gyrobus oerlikon a volant en acier

avec les fibre a haute resistance , ça donne un autre interet !

le beton a peut etre un autre interet : ça n'augmente pas l'energie stocké par poid d'acier : plus on met du beton plus on diminue la vitesse maxi .... mais l'effet secondaire c'est que si on tourne a plus basse vitesse on peu esperer diminuer les perte et augmenter le temps de stockage

autre question , c'est un roulement qui soutient le poid ?

pour moi il y a moins de perte dans un arbre horizontal car il n'y aucun frottement obligatoire dans un roulement en charge radiale

dans un roulement a contact oblique que ça soit a bille ou rouleau il y a forcement un certain frottement : il n'y a pas de solution parfaite pour un roulement en charge axiale

[Energiestro]

autre question , c'est un roulement qui soutient le poid ?

pour moi il y a moins de perte dans un arbre horizontal car il n'y aucun frottement obligatoire dans un roulement en charge radiale

dans un roulement a contact oblique que ça soit a bille ou rouleau il y a forcement un certain frottement : il n'y a pas de solution parfaite pour un roulement en charge axiale

Non, le poids est soutenu par une butée magnétique passive (à aimants permanents), et les roulements ne servent qu'au guidage. Avec un axe vertical la butée n'a pas de pertes car le champ magnétique y est statique (ce n'est plus vrai en axe horizontal). Les roulements étant très peu chargés leurs pertes sont très faibles (quelques watts).

[Remundo]

je pense que la conception de Energiestro est bonne sur le plan mécanique.

Cependant, une dernière remarque, pour votre butée magnétique.

Elle peuvent être le siège de pertes, si par exemple des masses métalliques tournent dans un champ magnétique fixe (ou vice-verça), des courants induits peuvent apparaîtrent et générer de l'effet Joule.

Pour résoudre le problème, il faudrait que la butée magnétique soit elle même montée dans un roulement... à bague non métallique.

Des infos là-dessus ?

[chatelot16]

j'avais failli faire la même remarque si un aimant roduit des perte par courant de foucauld ou hysteresis dans l'autre aimant

mais non si le champs magnetique des aimant est bien de revolution sur l'axe il n'y aura aucune perte ... inutile de chercher dans ce sens le champs est constant partout sans effet de la rotation

mon inquietude c'est plutot quel poid et prix d'aimant faut il pour soutenir 1,7 tonne en rotation ... j'ai peur que ça soit ruineux

personnelement je prefere un arbre horizontal et des roulement a rouleau cylindrique

le gyrobus avait un volant a axe vertical , car si l'axe avait été horizontal ça aurait fait un effet gyroscopique grave dans les virage , mais en fixe ce probleme ne se pose pas

c'est dans le cas d'un arbre horizontale qu'une suspension magnetique fait forcement des perte