roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Летающий робот для мониторинга поверхности

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение legion » 19 дек 2011, 14:36

Интересно было бы запустить неуправляемый (сомневаюсь я, что можно сварганить управляемый вменяемых размеров и сложности) с gps и gprs телеметрией. И посмотреть, куда его задует. =)
legion
 
Сообщения: 736
Зарегистрирован: 24 апр 2010, 14:47
Откуда: Уфа
прог. языки: avr asm

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение elmot » 19 дек 2011, 15:17

Электролиз водорода даст нормальное давление, с этим проблем не будет. Проблемы будут с КПД - у электролиза как такового меньше 50%, и из обратного преобразования тоже много не выжмешь, даже на топливных элементах, не говоря уже про сжигание.

Вы хотели сказать - вообще ничего не выжмешь. По определению. Электролиз+окисление обратно не может принести никакой энергии вообще. Просто по закону сохранения энергии. Или я чего-то не догоняю?
Аватара пользователя
elmot
 
Сообщения: 5674
Зарегистрирован: 10 ноя 2011, 12:02
Откуда: Turku, Finland
Skype: elmot73
прог. языки: Java и все-все=все
ФИО: Илья

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение PavelZ » 19 дек 2011, 17:56

При использовании солнечных батарей эффективность будет не на много выше парогенератора. http://news.mydiv.net/news/view-43-perc ... ecord.html Пусть даже КПД паротурбины не превысит 40-50%, а электролиз будет давать много потерь в виде тепла и энергию сжигания водорода полностью использовать не удастся, всё равно положительный выход получится. Но каков он будет можно узнать только опытным путём. Плюс предложенной мной схемы дополнительная подъёмная сила пара и накопление энергии выработкой водорода, в отличии от сохранения энергии в тяжёлых аккумуляторах.

Как бы два вопроса, на которые я не могу определённо ответить сейчас. Надо перерыть кучу информации и много считать.

1. Сможет ли турбогенератор выдавать ток при небольшом перепаде давлений и выдержит ли оптимальную для работы турбины разность давлений оболочка?

2. На сколько высока будет инерционность системы регулирования подъёмной силы за счёт разницы давлений в полостях, чтоб не расходовать много энергии на стабилизацию полёта винтомоторной установкой?

Температура паровой полости должна быть выше 100 градусов при атмосферном давлении. О 60 градусах можно говорить только при очень разреженном воздухе на большой высоте.

Добавлено спустя 12 минут 24 секунды:
Только сейчас глянул в википедию, прикинуть цифры.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0% ... 0%BA%D0%B0
Кстати там и про наш парогенератор есть пару слов.
Не ищу лёгких путей.
Аватара пользователя
PavelZ
 
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 12:36
Откуда: Хабаровск
ФИО: Павел Зачеса

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение boez » 19 дек 2011, 18:45

КПД 50% требует температуры выше 300 градусов цельсия, что влечет за собой и давления в десятки атмосфер. С шаром из полимерной пленки согласуется плохо. Температура нагревателя скажем 120 градусов и холодильника 20 - получаем предельный КПД 100/(273+20)=34%, но это для идеальной тепловой машины, у паровой на таких температурах львиная доля уйдет в теплоту парообразования), если 10% получим - хорошо. И даже если 120 градусов - из какого материала будет оболочка? Как будем предотвращать охлаждение излучением?

elmot, имелось в виду накопление солнечной энергии путем выработки водорода днем и расходования его для энергообеспечения ночью. Вместо аккумуляторов. При определенном масштабе наверное имеет право на жизнь. Но сложно, а при использовании топливных эл-тов еще и дорого.
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение elmot » 19 дек 2011, 18:51

boez писал(а):elmot, имелось в виду накопление солнечной энергии путем выработки водорода днем и расходования его для энергообеспечения ночью. Вместо аккумуляторов. При определенном масштабе наверное имеет право на жизнь. Но сложно, а при использовании топливных эл-тов еще и дорого.

На существующем уровне техники - думаю не имеет. Лучше газ в баллончик закачивайте, а ночью им крутите турбину.
Аватара пользователя
elmot
 
Сообщения: 5674
Зарегистрирован: 10 ноя 2011, 12:02
Откуда: Turku, Finland
Skype: elmot73
прог. языки: Java и все-все=все
ФИО: Илья

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение boez » 19 дек 2011, 19:24

А вот кстати про высотное применение - это идейка, надо будет попробовать просчитать чисто паровой аэростат для больших высот, там где скажем те же 0.2 или даже 0.03 атм внешнее давление. Только теплоизолировать придется его основательно, чтобы ночь мог продержаться, потому как на тех высотах основательный минус за бортом. Т.е. надо, чтобы он солнечное тепло днем внутрь принимал, а ночью его наружу не выпускал. Теплый пар - он будет еще легче, чем теплый воздух. Но уж если остыл/снизился до точки конденсации - полетит камушком вниз.

Добавлено спустя 27 минут 48 секунд:
elmot писал(а):На существующем уровне техники - думаю не имеет. Лучше газ в баллончик закачивайте, а ночью им крутите турбину.

А смысл? Компрессор и турбина для этого процесса будут легче электролизера и топливного элемента? А баллон на десяток кВт*ч сколько будет весить? Вот взял типовой композитный дыхательный баллон: 7 литров, 4 кг веса, 300 атм. 300*100000*0.007 = 160 кДж = 58 Вт*ч. Смешно. Тяжелее свинцового аккума, даже без учета компрессора и турбины.
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение PavelZ » 19 дек 2011, 19:25

На счёт 300 градусов и десяток атмосфер -- это как бы перебор, о таких давлениях температурах не может быть и речи.
http://elta-e.ru/pns/low_power_steam_turbines.html

Контур: паровая полость -- турбина -- охладитель -- водяная ёмкость -- водяная помпа -- паровая полость, можно сделать замкнутым (без сообщения с атмосферой). В охладителе можно получить дополнительное разрежение, что повысит эффективность турбины. Затрата энергии помпой будут незначительной и не будет теряться, а пойдёт на распыление воды в паровой полости.

Также, раз система замкнута и потери воды исключаются, то можно добиться чуть более высокой эффективности добавив в воду аммиак http://eko-info.ru/archives/101

Возможно есть ещё моменты, где можно сэкономить драгоценные ватты. Не маловажным фактором будет экономное расходование энергии винтомоторной установкой, экономичная аппаратура связи, мониторинга и обработки информации (управления роботом).

Главное, повторяю ещё раз, что часть солнечной энергии будет накапливаться непосредственно в паровой полости аэростата и воздушная прослойка внешней полости, вместе в селективным покрытием, как термос будет длительно сохранять эту энергию.
Не ищу лёгких путей.
Аватара пользователя
PavelZ
 
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 12:36
Откуда: Хабаровск
ФИО: Павел Зачеса

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение boez » 19 дек 2011, 19:42

По твоей ссылке турбина на 13 атмосфер. Это 200 градусов.

Добавлено спустя 9 минут 17 секунд:
Я не говорю, что нельзя сделать низкотемпературную турбину. Я говорю, что при этом не надо мечтать о КПД в 50% :)

Вот таблица зависимости "температура-давление" для воды: http://fptl.ru/spravo4nik/davlenie-vodyanogo-para.html. Ниже этой границы по температуре опускаться нельзя - начнется конденсация. Более того, чтобы не было конденсации прямо на турбине - надо температуру еще выше держать. Ну и формула Карно для КПД: КПД<(Tнагр-Tхол)/Tхол. Для низкотемпературного пара - сильно меньше.

Но в целом - может быть где-то и можно найти компромиссное решение. Но оно будет непростым. Прочная и термостойкая пленка для внутренних оболочек, селективное покрытие для внешней. Зато плюсы такой паротурбинной системы - что весь шарик работает на прием энергии, а не только поверхность солнечной батареи.
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение PavelZ » 19 дек 2011, 20:02

Почитал, посчитал... Да, признаю, что получить в нашем варианте КПД парогенератора выше 35% очень затруднительно. Но даже 300 Вт с 1 кв.м это тоже неплохо, как я думаю.

Добавлено спустя 7 минут 13 секунд:
Также я пока в затруднении на счёт, того, что проще будет изготовить турбину, либо поршни с коленвалом. Какой вариант будет эффективнее по соотношению веса к мощности и КПД.
Не ищу лёгких путей.
Аватара пользователя
PavelZ
 
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 12:36
Откуда: Хабаровск
ФИО: Павел Зачеса

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение legion » 19 дек 2011, 20:18

Весь шарик = проекция его на плоскость, перпендикулярную лучам солнца? Так можно и батареи по этой площади развесить. А то и по большей. Имхо тратить объем на парогенератор и укутывать шарик на ночь чтоб не остыл - непродуктивно. Лучше уж весь объем заполнить рабочим газом и использовать силу для поднятия дофига солнечных батарей.
Вопросы, которые ставят меня в тупик:
Как компенсировать потерю газа? Тащить баллон с запасом? Генерировать водород?
Как управлять высотой? Никак, т.е. сам зависнет где надо? А если дождь? Вода незначительно утяжелит аппарат и он только немного опустится? А если нет? Баллонетом? Расходовать запас рабочего газа? Крутить пропеллер? Собирать росу?
legion
 
Сообщения: 736
Зарегистрирован: 24 апр 2010, 14:47
Откуда: Уфа
прог. языки: avr asm

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение formfoam » 20 дек 2011, 08:44

вчера я запустил не управляемый, шарик, шел дождь на Пит Стрит в Сиднее, там где пешеходная зона, шарик мокрый его прижало к земле, капли дождя странно как то равномерно на поверхности, я вытер майкой как мог суше и отпустил, очень эфектно получилось, высоко поднялся выше небоскребов и улетел.
formfoam
 
Сообщения: 34
Зарегистрирован: 04 окт 2011, 15:08

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение Korogodsky » 28 дек 2011, 16:51

Вот, нашел похожий проект :D :
Изображение
Что если возить с собой небольшой баллончик с гелием для восполнения утечки и вместо крыльев прикрутить солнечные батареи?

Вот еще ссылочка:
http://forum.rcdesign.ru/f38/thread238335.html

Добавлено спустя 1 час 36 минут 20 секунд:
Напишу еще свои мысли...
Мне так представляется что в наших широтах (не в Африке живем) нагреть воду солнечным светом без использования фокусирующих зеркал или линз до 100 градусов не получится, а если вода не закипит, давление пара будет мизерным, соответственно (паравоз не поедет) паровая машина не раскрутит генератор, а требуется чтобы работал электролизер и еще заряжались аккумуляторы. Можно еще использовать двигатель Стирлинга, но там тоже с крутящим моментом плоховато. Так что солнечные батареи более реально смотрятся. Или аккумуляторы большой емкости.
Korogodsky
 
Сообщения: 79
Зарегистрирован: 20 сен 2011, 13:34
Откуда: Москва

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение Korogodsky » 29 дек 2011, 11:23

Еще одну тему вспомнил:
http://forum.rcdesign.ru/f37/thread183673.html
Korogodsky
 
Сообщения: 79
Зарегистрирован: 20 сен 2011, 13:34
Откуда: Москва

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение Grofus » 29 дек 2011, 13:34

А если использовать нуль-пространственный двигатель( http://samlib.ru/s/sumarokow_s/npd.shtml ) в качестве регулировки подъёмной силы,две оболочки - внешняя конденсатор как на ссылке, внутри первой вторая меньше размером с водородом. И солнечные батареи для зарядки аккумов.В теории должно прокатить)
Алокоголизм - излечим, пьянство - нет.
Peace-death.
Аватара пользователя
Grofus
 
Сообщения: 104
Зарегистрирован: 25 июл 2009, 16:35
Откуда: Ессентуки
прог. языки: ASM , Lisp , C# :)
ФИО: Алексей

Re: Летающий робот для мониторинга поверхности

Сообщение Korogodsky » 29 дек 2011, 14:07

Korogodsky
 
Сообщения: 79
Зарегистрирован: 20 сен 2011, 13:34
Откуда: Москва

Пред.След.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter