NGHỆ THUẬT
LÀM ĐẸP VÀ SỨC KHỎE
THỦ CÔNG
VĂN HÓA VÀ LỊCH SỬ
GIẢI TRÍ
MÔI TRƯỜNG
THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
KỸ THUẬT NGƯỢC
KHOA HỌC
THỂ THAO
CÔNG NGHỆ
THIẾT BỊ ĐEO
Youblob (generated from this blueprint's notebook) · CC0
The Betz Limit: Why No Rotor Takes More Than 16/27 of the Wind
A wind rotor makes power by slowing the wind. Slow it too little and most of the energy blows through; slow it too much and the air piles up and goes round the rotor instead of through it. Between the two lies a best amount, and it caps every rotor that has ever been built at 16/27 — 59.3 % — of the power in the wind.
Albert Betz published the result in 1919–20; Frederick Lanchester and Nikolai Zhukovsky reached it independently, and it is sometimes given all three names.
This practice rung derives the limit in a notebook and uses it to rate the small rotor built in the first rung of this batch.
Cơ bản
About 2 hours
Hướng dẫn
1
1
Derive the limit
Derive the limit
Đang tải sổ tay Jupyter…
2
2
See the slowed wake
See the slowed wake
Set the rung-1 rotor in front of the box fan and hold a smouldering incense stick just upstream of the rotor disc, then just downstream, and watch the smoke. Measure the wind speed with the anemometer a rotor diameter in front, and a rotor diameter behind — with the rotor loaded, and then with the load disconnected so it free-wheels.
The loaded rotor leaves a slower wake than the free-wheeling one: slowing the air is where the power comes from. The notebook says the best wake is one third of the incoming wind; see how close your rotor's gets.
Vật liệu cho bước này:
Nhang để hiện dòng khói2 cáiCông cụ cần thiết:
Quạt hộp (nhiều tốc độ)
Máy đo gió cầm tay
Thước dây cuộn3
3
Rate your rotor against Betz
Rate your rotor against Betz
From the first rung's measurements, take the electrical power at one wind speed. Divide it by the wind power through your rotor's disc at that speed (the notebook prints it): that is your Cp. Divide again by 0.593 to see what fraction of the theoretical best you reached.
Expect a small printed rotor on a hobby motor to reach only a fraction of the Betz limit: the motor's own losses, the blade drag at low Reynolds number and the tip losses all take their share. That gap is what a century of blade design has closed.
Công cụ cần thiết:
Đồng hồ vạn năngMáy đo gió cầm tay4
4
Context
Context
**Albert Betz**, Göttingen, published the limit in 1919–20. It uses nothing but conservation of mass, momentum and energy through an idealised disc, which is why it applies to every kind of rotor — Savonius, Darrieus and propeller alike (the next two rungs). It is a practice rung: no patent anchors it.
**Honest limits of the model.** It ignores the swirl a rotor leaves behind, blade drag and tip losses — all of which lower the real figure further. It applies to an open rotor in a free stream; a rotor in a duct or a pipe (the Kaplan turbine) is a different problem.
Vật liệu
1- Tạm thời
Công cụ yêu cầu
4- Tạm thời
- Tạm thời
- 1 vendor sell this, none ship to you yetTạm thời
- Tạm thời
Blueprint liên quan
Các blueprint này chia sẻ kiến thức — kỹ thuật, vật liệu hoặc nguyên tắc
CC0 Phạm vi công cộng
Bản thiết kế này được phát hành theo CC0. Bạn tự do sao chép, sửa đổi, phân phối và sử dụng cho bất kỳ mục đích nào mà không cần xin phép.
Hỗ trợ nhà sáng tạo bằng cách mua sản phẩm qua bản thiết kế, nơi họ nhận Hoa hồng nhà sáng tạo do nhà bán hàng đặt, hoặc tạo phiên bản mới và kết nối trong bản thiết kế riêng để chia sẻ doanh thu.