Veiculo eólico anda contra o vento, será possivel?

[Ferra]

alguem tem o esquema ou pode me explicar o funcionamento das "velas" do alcione como eu fosse muito burro?
fiquei curioso mas não sei se entendi o correcto funcionamento do mesmo...

[FERNANDO PEREIRA]

alguem tem o esquema ou pode me explicar o funcionamento das "velas" do alcione como eu fosse muito burro?
fiquei curioso mas não sei se entendi o correcto funcionamento do mesmo...

esuqecendo a parte do burro...

as velas de facto não existem. trata-se de tubos ocos com uma abertura disposta verticalmente ajustável. essa abertura é posicionada na direcção ideal a receber o vento que entra pelo tubo e sobe até uma ou várias “ventoinhas” que são turbinas eólicas instaladas no topo desses tubos. a energia do vento é convertida em electricidade para carregar baterias e posteriormente alimentar o(s) motore(s) eléctrico(s) da embarcação.
não é só em barcos que é aplicável, por exemplo em estruturas de edifícios altos e com boa localização em relação a ventos.

há por aí um tópico que referência isso em meados do ano passado, já não me lembro onde.

[Ferra]

alguem tem o esquema ou pode me explicar o funcionamento das "velas" do alcione como eu fosse muito burro?
fiquei curioso mas não sei se entendi o correcto funcionamento do mesmo...

esuqecendo a parte do burro...

as velas de facto não existem. trata-se de tubos ocos com uma abertura disposta verticalmente ajustável. essa abertura é posicionada na direcção ideal a receber o vento que entra pelo tubo e sobe até uma ou várias “ventoinhas” que são turbinas eólicas instaladas no topo desses tubos. a energia do vento é convertida em electricidade para carregar baterias e posteriormente alimentar o(s) motore(s) eléctrico(s) da embarcação.
não é só em barcos que é aplicável, por exemplo em estruturas de edifícios altos e com boa localização em relação a ventos.

há por aí um tópico que referência isso em meados do ano passado, já não me lembro onde.

era realmente a estruturas de edificios que estava a pensar..

[ajosemor]

boa dica fernando pereira. também gostava de ver isso com mais pormenor.

mas... em alternativa, e de certo não contra o vento, também se pode, e é usado, este sistema:

[ventoinhas]

un navire peut-il avancer contre le vent avec la seule force du vent ?
oui ! et je le prouve :
on considère ici un navire qui porte une éolienne. la puissance récupérée par cette éolienne va servir à activer une hélice (sous l'eau) qui va propulser le navire... contre le vent ! a première vue, c'est une idée complètement loufoque : ça ressemble à un mouvement perpétuel... mais en fait ce n'en est pas un, car le bateau se situe à l'interface entre deux fluides, l'air et l'eau, qui sont animés d'un mouvement relatif (le vent). et on peut réellement exploiter ce mouvement relatif pour faire avancer un navire par rapport à l'eau. oui, ça marche ! bien des conneries ont été écrites sur le sujet, y compris sur internet. ce qui est impossible par contre, c'est de faire avancer un sous-marin contre le courant avec la force du courant, ou un avion contre le vent, avec la seule force du vent.

mais un navire, posé sur l'eau, peut réellement aller contre le vent en exploitant la seule énergie éolienne. en voici la preuve :

soit w la vitesse du vent, et v la vitesse du navire. choisissons v > 0 (on oriente l'axe des x dans le sens de la marche du navire)

si le système est dynamiquement stable, c'est à dire si le navire vogue à vitesse constante, il faut que la résultante des forces qui s'exercent dessus soit nulle. négligeons pour le moment la résistance de l'eau sur la coque (qui freine le navire, mais n'empêche pas son mouvement), et la traînée aérodynamique due aux oeuvres mortes du bateau (c'est à dire tout ce qui sort de l'eau, sauf les pales de l'éolienne). les forces qui s'appliquent sur le navire sont :

* la force propulsive de l'hélice (de signe positif) : appelons là fp
* la traînée induite par les pales de l'éolienne (de signe négatif) : appelons là fe

on a donc fp + fe = 0 (1)

maintenant, soit pw la puissance récupérée par l'éolienne, et pp la puissance transmise dans l'eau par l'hélice propulsive. puisque le navire les mû par l'éolienne, on a :

pp = r . pw (2) avec r le coefficient de rendement du système (inférieur à 1, bien sur).

maintenant, une puissance, c'est un travail par unité de temps, et un travail, c'est une force multipliée par un déplacement. quant à un déplacement par unité de temps, c'est une vitesse. finalement, la puissance pp transmise dans l'eau par l'hélice est liée à la poussée fp de cette hélice et à la vitesse du navire par :

pp = fp . v (3)

de même la puissance récupérée par l'éolienne dépend de la force exercée dessus par le vent. mais attention, il s'agit du vent relatif, c'est à dire le vent subi par l'éolienne, c'est à dire encore la différence entre la vitesse du vent par rapport à l'eau (-w, car le vent est contre nous), et la vitesse du navire par rapport à l'eau (+v). finalement,

pw = fe (v+w) (4)

nous avons maintenant tout ce qu'il faut pour terminer le calcul : partons de l'équation (2) et remplaçons pp et pw par leurs valeurs trouvées ci-dessus, en tenant compte de fe = -fp :

fp . v = -r . fp . (v+w)

les "fp" s'éliminent magiquement et l'on obtient :

v = - w . r / (1- r)

la vitesse du bateau est donc proportionnelle à celle du vent, et à une expression qui dépend du rendement du système propulsif. dès que le rendement dépasse 50%, le navire avance plus vite que le vent.pour un rendement de 80%, le navire avance à quatre fois la vitesse du vent, et contre ce vent !

bien sûr dans ce calcul on a négligé la résistance de l'eau et la traînée aérodynamique des superstructures du navire. a suivre...
commentaires (3) :
page : 1
fabien
le 20/04/2008 à 16h53 c'est ni plus ni moins que le même principe qu'une voile sauf qu'ici l'énergie cynétique est transmise d'une hélice a une autre hélice via un arbre, alors pour une voile c'est par le pied de mat que cette énergie est transmise.
serge boisse
le 21/04/2008 à 12h42 oui et non, fabien ! d'accord, on utilise l'énergie cinétique du vent. mais essaye donc d'avancer directement contre le vent avec un voilier... en fait les voiliers de course arrivent à se rapprocher à 30° du vent. avec ce système, d'éolienne, on peut arriver à zéro degrés, c'est à dire naviguer directement contre le vent... et ça marche !
wawaween
le 04/06/2008 à 16h00 suite à une régate avec un vent contraire toute la journée, j'ai tenté de conceptualiser un voilier à éolienne mais j'avais dessiné une éolienne à axe vertical (type quietrévolution), ce qui lui donne une efficacité largement superieur, effectivement le vent peu perpétuellement tourner sans problème. la force du vent apparent du au mouvement peu donc se rajouter à un vent latéral ou facial. par contre un vent de dos perd de sa rentabilité puisque le vent apparent et le résultat du vent réel moins la vitesse. mais c'est le même problème sur tout les voiliers... (si des idées: [email protected])

[Eletrico]

ola
ventoinhas não e que para mim seja dificil de perceber,mas ficava melhor com uma tradução mesmo que manhosa para a língua de camões.
cumprimentos

[FERNANDO PEREIRA]

penso que o novo bmw 520 dynamic ou qualquer coisa, tb tem um aproveitamento eólico na sua parte dianteira. economiza 10% de combustivel através da travagem regenerativa, stop do motor nas filas(como os hibridos) e tem duas turbinas eólicas á frente, penso eu não tenho a certeza. vi em st. moritz na suiça em abril e estava em alemão mas acho que era isso.

desfaço o lapso a bmw utiliza é um maquinismo que fecha a grelha do radiador qd não é preciso arrefecimento, tornando o veiculo mais aerodinâmico.

consultável em:http://www.bmw.pt/pt/pt/index_highend.html

[sabelo]

mas isso de viajar contra o vento não era já utilizado na altura dos descobrimentos ?

já as nossas caravelas conseguiam navegar à bolina ou seja, contra o vento com as velas triangulares.
(acho que não estou enganado)

[ajosemor]

mais ou menos contra o vento. com as velas tradicionais nada anda contra o vento!

saudações

[Wilson]

bom questionamento.

tem algum tempo que me interessei por isso. sim , para navegar contra o vento, usando um cata vento, requer uma embarcação (tipo catamarã) com equilíbrio de forças perfeito, onde um hélice, irá captar energia do vento sobre o convés e outra , submersa (instalada nas obras vivas ) substituirá a bolina. acontece que se essa embarcação precisar movimentar-se atravessada ao vento ou mesmo, bordejar, o equilíbrio de forças deixara de existir e mais, dependendo do lado, a parte de baixo da hélice captadora perderá a função enquanto a submersa deixara de atuar como bolina.
fica claro que uma embarcação veleiro (exemplo) avança contra o vento bordejando porque possui resistência lateral (ao empurrão do vento) com uso da quilha (bolina) nesse caso como um helice , visto de cima possui as pás são inversas , estará então oferecendo resistência frontal e não lateral.

é mais ou menos assim que acontece.
(nota) isso é um sistema que não usa energia elétrica, mas se quiser fazer algo parecido com o alcione, pode experimentar uma turbina de eixo vertical.

[Sun_rise_pt]

é sempre possível aproveitar a "força" (energia) do vento para promover avanço de um veículo, ainda que seja numa forma desfavorável como será o dito avanço exactamente na direção contrária á direção do vento. porém numa máquina de aproveitamento mecânico direto a velocidade de avanço é obrigatóriamente (por razões óbvias de fugas e perdas por atrito) sempre inferior á velocidade do vento.

este aproveitamento tem sido aproveitado de forma continuada e desde tempos longínquos em ambientes de pouco relevo, como as zonas costeiras, de deserto, ou nos oceanos...

[kidney]

red baron, essa engenhoca é possível sim, digo porque já fiz uma ultilizando principalmente garrafas pet de 2 lts,eu colocava de frente para um ventilador no "3" ,e ele encostava e ficava "cantando pneu",o problema é que coloquei-o para andar na rua , me descuidei e um carro passou por cima. na época pensava até em fazer um em tamanho real ,para eu usar na praia, mas não levei adiante.

[Sun_rise_pt]

este não insiste em "lutar" contra o vento. propõe antes uma solução completamente lógica e inovadora em parte: aproveitar ao máximo a energia do vento na mesma direção que se desloca chegando a multiplicar por 3 a velocidade de deslocação comparada à do vento...

http://www.fasterthanthewind.org/

[Bluesky]

sun rise, chega a ser comico a tua resistencia ao conceito aproveitamento contra o vento, porque de cientifico nao tem nada. a favor ou contra o vento tudo se resume a aproveitamento energetico e aerodinamica, nada mais. eu não construiria assim um aerogerador para veiculos, eu optaria por cilindros espiralados ultraleves verticais. o que nunca me puxou por este estudo não é saber a validade do conceito mas sim 2 factores cruciais: irregularidade do vento e excesso de vibração estrutural. para isso seria necessario algo que no final acaba por tornar obsoleto a energia do vento. mas fico satisfeito com a persistencia por causas perdidas, quem perde hoje ganhará amanha.

[Sun_rise_pt]

[quote]sun rise, chega a ser comico a tua resistencia ao conceito aproveitamento contra o vento, porque de cientifico nao tem nada. mas fico satisfeito com a persistencia por causas perdidas, quem perde hoje ganhará amanha.[/quote]

não diria cómico!

antes a abordagem de forma séria de um assunto que pelas velhas mas inteligentes e lógicas leis até hoje imbatidas da conservação de energia.
qualquer pessoa que se preste a pensar um pouco sem se ligar muito a fantasias, teorias, e inverdades que grassam especialmente pela net, saberá que um avanço continuado de um objecto na direção exatamente oposta (que é o que estamos a tratar) à de qualquer fluído, seja ar ou outro (por exemplo água) requer outra energia adicional, e não apenas a que se possa adquirir na parte considerada frontal do objeto.
essa ingenuidade, se fosse real, faria a delícia de qualquer engenheiro de balística, ou de aerodinâmica, ou de qualquer cultivador de sonhos de moto-contínuos.
se as direções não forem exatamente inversas, será possível, aumentando isto com a divergência de direções.

bem qualquer um pode provar o que digo de uma forma económica até num protótipo de construção doméstica.
ou deixar-se de teorias e demonstrar aberta e públicamente por factos, que tal é possível e sustentável temporalmente , mesmo com todas as condições favoráveis.
será um feito incomparável!
também sou admirador, não exatamente dos que advogam causas perdidas pela falta de lógica, mas dos que provam conceitos factualmete e que põem mãos-à-obra pra lhes provar a funcionalidade ao invés de se fundamentarem apenas em teorias ou mesmo fantasias que não comprovam.
acho que o cómico é quendo alguém propaga uma idéia infundamentada, cómodamente e crédulamente, sem assumir riscos de provar com trabalho até muitas vezes simples de investigação, outros a seguem tranquilamente...

só há uma maneira: provar realidades à frente de toda a gente para que se possa ver!

a propósito: quando se poderá ver publicamente de forma analítica a funcionalidade e viabilidade do tão badalado carro de aproveitamento eólico daquele sr. caldense de nome joão?[quote][/quote]

[Sun_rise_pt]

um exemplo real das possibilidades:
http://www.youtube.com/watch?v=jobitcnnj9s

um colega sonhador mais modesto que vende o projeto:
http://erisantoscastro.blogspot.com/200 ... vento.html

outro mais arrojado:
http://www.alternative-energy-news.info ... nd-energy/

e ainda outro que criará o próprio vento com a sua turbina:
(as folhas das árvores circundantes estão imóveis)
http://www.youtube.com/watch?v=dn_yle3o ... embedded#!
e as tais sempre interessantes opiniões nos comentários: umas ajuizadas, outras que vão na onda...

[Bluesky]

inverdades e falta de lógica? então não foste tu que deste a noticia do carro eolico mais rapido que o vento? dizes que é a favor do vento, mas então pensa lá comigo... existirá uma altura que o carro ganha energia com o vento a passar por ele a favor, um instante onde o carro encontra-se exactamente à velocidade do vento (ai sim, não existe recuperação energetica nenhuma) e então a partir dessa velocidade (1x velocidade do vento) até 3x velocidade do vento o carro recupera energia contra o vento (como é evidente). percebeste ou queres um desenho? além disso esta mais que demonstrado a recuperação energetica contra o vento, é tudo uma questão de angulos, turbinas e aerodinamica. acreditem ou não, o mundo não é plano nem o universo redondo. obrigado.

[Sun_rise_pt]

[quote="bluesky"]inverdades e falta de lógica? então não foste tu que deste a noticia do carro eolico mais rapido que o vento? dizes que é a favor do vento, mas então pensa lá comigo... existirá uma altura que o carro ganha energia com o vento a passar por ele a favor, um instante onde o carro encontra-se exactamente à velocidade do vento (ai sim, não existe recuperação energetica nenhuma) e então a partir dessa velocidade (1x velocidade do vento) até 3x velocidade do vento o carro recupera energia contra o vento (como é evidente). percebeste ou queres um desenho? além disso esta mais que demonstrado a recuperação energetica contra o vento, é tudo uma questão de angulos, turbinas e aerodinamica. acreditem ou não, o mundo não é plano nem o universo redondo. obrigado.[/quote]

bluesky.... pensa um bocadinho que entendes.
constroi um modelo mesmo usando água para a coisa ser mais perceptível e estável,e não digas apenas que está provado por terceiros!!
não consegues perceber que a capacidade energética incidente de vento, ou lá o que for, é sempre superior á aproveitada por uma turbina, ou lá o que for, associada ao mobile e que mesmo o dito objecto é cumulativamente empurrado para trás no sentido do vento?

não consegues perceber que há sempre um vento relativo mesmo que o mobile se desloque no mesmo sentido do vento e que a configuração da turbina no sentido certo de rotação pode incrementar mecânicamente o avanço?

no sentido a favor, "todos-os-santos" ajudam... contrariando, tudo se complica!

se não consegues entender, ou não queres demonstrar comprovando fisicamente costruindo um modelo, nada mais tenho a dizer!!!

estou aqui apenas com o intuito de ajudar sem molestar conceitos alheios e para inclusivamente aprender porque é impossível alguém saber tudo.
na maior parte das vezes tenho-me limitado a ler sem intervir. mas há casos em que me parecem haver pessias genuinamente entusiasmadas com uma ideia que não estará própriamente certa e não acho correto que eu não lhes possa dar a minha opinião própria e honesta baseada em experiência, muitas fezes afim de não "cairem" em erros de certa forma semelhantes aqueles que eu há muito passei... aceita quem pensar que algo faz sentido...

há na net, como na vida, muita informação, como digo verdadeira. também uita coisa teórica, outra que não é o que parece ser...

já agora: não sei se o universo é redondo, apesar de ter imensa curiosidade de saber...

[Bluesky]

não consegues perceber que a capacidade energética incidente de vento, ou lá o que for, é sempre superior á aproveitada por uma turbina, ou lá o que for, associada ao mobile e que mesmo o dito objecto é cumulativamente empurrado para trás no sentido do vento?

sabes, sunrise, existem 2 tipos de pensamento intuitivo, o que nos leva a um resultado e o que nos leva a um engano, seja como for nunca devemos ignora-lo. eu passei muito tempo com a ciencia fisica e matematica, por isso deves compreender que a minha intuição já sofreu muitas remodelações. mas fizeste bem em expor a tua intuição errada - lembra-te que antigamente pensava-se que nada podia voar que fosse mais denso do que o ar (pesado), porque a intuição apontava para o caminho - se voa então tem que ser um balão. ora um balão voa, mas não só.

a resposta foi dada por mim e confirmada pelo artigo frances do ventoinhas, nada tem de movimentos perpetuos, estou a falar de mecânica tradicional - a chave está que tanto o barco como o carro estão numa zona de fronteira entre dois meios fisicos, logo podem ancorar entre os meios e obter as velocidades relativas de fluxo, realizando o aproveitamento energetico. assim o barco e o carro podem aproveitar a força contraria do vento para vence-lo, pois o barco tem a agua e o carro tem a terra para se ancorar. já o avião como o submarino que se deslocam num meio unico só poderão aproveitar o fluxo desse meio a favor e nunca contra.

o segundo ponto rege-se na combinação das superficies de ataque e nas superficies de escape (dinamica de fluidos), o que faz das velas dos veleiros algo simples de construir mas improprio para o aproveitamento dos ventos, por mais "sofisticadas" que sejam. servem mas nada como uma nova tecnologia de vela "turbinada" e transmitida a motores electricos no casco. e como ja tinha dito, o vento é irregular e itermitente, depois quando maior fosse a turbina ou maior numero de turbinas fossem aplicadas maior seria o rendimento, mas mais vibraçoes são transmitidas ao veiculo.

[Njay]

sem querer entrar muito na discussão, já o sagan dizia e muito bem, que "afirmações espectaculares exigem demonstrações igualmente espectaculares".