追い風より速く走る風力車は本当か?

追い風より速く走る風力車(DDWFTTW)は一見、運動エネルギーの保存則に反するように見えます。でも大丈夫、問題ない。単に「風上に進む風力車」の洗練されたものを作ればよさそうです。 http://jp.makezine.com/blog/2010/11/downwind_faster_than_the_wind_black.html 追い風領域でのプロペラの回転方向は常識と逆ですが、そこに惑わされないこと。
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尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis その対気速度ゼロというのは車両視点ですよね。回転翼の対気速度ではなくて。

2010-11-23 04:12:13
M. Watanabe @labidochromis

大気速度は車の方が速い場合を+, 対地速度は前進を+, 車輪に働く力はブレーキがかかる方向を+, 推力は加速する側を+にとってます。

2010-11-23 04:13:46
三D坊主 @dddmania

追い風の時は逆転防止機構でローターの駆動力が車輪に伝わず帆として働き、向かい風の時はローターの駆動力で前進するのでは? RT @nojiri_h: 追い風になろうが向かい風になろうが、翼は横方向に高速で動いているから、オートローテーションを維持できる領域がある…

2010-11-23 04:16:57
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis ならば車両が対気速度ゼロでプロペラの効率が高い状態はありそうですね。

2010-11-23 04:19:04
M. Watanabe @labidochromis

p/f = x/y で、p>f なら加速可能という事は、x も y も正なら x>y であれば良い。追い風なら必ず x>y です。

2010-11-23 04:21:06
M. Watanabe @labidochromis

大気速度が0で推力を発生というのは、エネルギーを伝達してはいなくて推力のみを発生している状態なので効率は定義不能になっちまいますが。

2010-11-23 04:24:49
M. Watanabe @labidochromis

というか、効率は0か > 効率は定義不能

2010-11-23 04:25:59
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis うーん、なんか等式が腑に落ちないです。

2010-11-23 04:31:33
M. Watanabe @labidochromis

x が正で y が負(つまり風速よりも遅く走っている状態)では、p/f が負、つまり車輪の抵抗とプロペラの推力が逆符号となります。

2010-11-23 04:33:17
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h 「車輪が得るエネルギー=プロペラが放出するエネルギー」です>数式

2010-11-23 04:35:47
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis プロペラの力は回転軸の駆動力と、推力の二通りありますよね。前者がyで後者がpですか?

2010-11-23 04:40:52
M. Watanabe @labidochromis

車輪と地面の間に働く力が y で推力が p です。プロペラの回転軸の駆動力は式には登場しません。

2010-11-23 04:43:11
M. Watanabe @labidochromis

効率が100%と仮定しているので大気速度が負だと推力を発生しつつエネルギーを発生する事になってしまいます。実際にはピッチを逆転しなければエネルギーを発生はしないでしょうが、逆転しなくても車輪のツッパリをプロペラの推力以下にする事は可能でしょう。

2010-11-23 04:48:44
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis すみません、なんかいろいろわかんないです。車輪がエネルギーを得るというのは、車体が引っ張られて転がってるときも、軸が駆動されて回ってるときも同等なんですか?

2010-11-23 04:49:25
M. Watanabe @labidochromis

プロペラは、とても直径が大きい筒で、車輪から与えられたエネルギーを全て筒を通過する空気を加速することに使う装置だと考えてください。とりあえずプロペラの軸やブレードについて考える必要はなし。

2010-11-23 04:51:48
M. Watanabe @labidochromis

車の対地速度が0でなければ車輪からエネルギーは得られますよね?

2010-11-23 04:52:43
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis プロペラは抗力を生む帆としても働いていませんか?

2010-11-23 04:56:22
M. Watanabe @labidochromis

今は効率100%のプロペラというモデルで説明していますから。

2010-11-23 04:57:20
M. Watanabe @labidochromis

帆として働くようではエネルギーをロスしている。スタートはそれで充分ですが。

2010-11-23 04:58:06
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis 理解する自信がありませんが、とりあえず説明を進めてください。あるいはもう説明終わってるんですか?

2010-11-23 04:58:36
M. Watanabe @labidochromis

では、x m/s で動いているレールがあって、主輪が地面に、補助輪がこのレールに接している車を考えてみましょう。

2010-11-23 05:00:10
M. Watanabe @labidochromis

レールが風、補助輪がプロペラに相当します。

2010-11-23 05:01:31
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