|
|
|
|
Движение шаров по плоской поверхности при наличии слуайного проскальзывания
Докладчик(и): Вахтанг Путкарадзе, факультет математики, факультет инженерной химии, университет Альберты, Канада. Дата, время проведения: 17 сентября 2015 г. (четверг) 11:00 часов Адрес: конференц-зал КК (ул. Красноказарменная, 17-а). Аннотация: Установка для преобразования солнечной энергии в электроэнергию состоит из круглой наземной теплицы, нагревающей воздух, и высокой башни, по которой он поднимается и вращает турбину, осуществляя преобразование механической энергии воздушного потока в электрическую. Этот простой метод получения энергии был предложен больше 100 лет назад. Он имеет ряд преимуществ по сравнению, например, с солнечными батареями. Это простота конструкции, относительное постоянство генерируемой мощности и возможность работы в ночное время из-за нагрева земной поверхности в дневное время. Основным недостатком этой системы является низкий кпд (около 3-5%), который, однако увеличивается при повышении высоты башни. К сожалению, увеличение высоты башни приводит к значительному повышению ее стоимости, и поэтому эта система пока не нашла широкого практического применения. Исключение составляет лишь экспериментальная установка в г. Манзанарес (Испания). В настоящем докладе обсуждается возможность построения такой гибкой башни из надувных тороидальных элементов, что радикально упрощает ее конструкцию и удешевляет ее стоимость. Для статического случая, находится оптимальная форма самоподдерживающейся башни с учетом возможного наличия ветра. Для динамической задачи выводятся общие уравнения движения при помощи методов геометрической механики, использующих редукции симметрии по Эйлеру-Пуанкаре. Также будут продемонстрированы результаты оптимального управления формой башни путем изменения давления в индивидуальных торах. Эти результаты могут применяться для конструкций относительно небольших генераторов (~100 КВт) для обеспечения электроэнергией небольших поселений в труднодоступных районах с большим количеством солнечной энергии. Эта работа выполнена совместно П. Воробьевым (Университет Нью-Мексико, США), Ф. Гей-Балма (Эколь Нормаль, Париж, Франция) и Маикл Чи (Университет Альберты, Канада). Результаты опубликованы в: V. Putkaradze, P. Vorobieff, A. Mammoli, Inflatable free-standing flexible solar towers, Solar Energy 98, pp. 85-98 (2013) M. Chi, F. Gay-Balmaz, V. Putkaradze and P. Vorobieff, Dynamics and optimal control of flexible solar towers, Proc. Roy. Soc. A 471, 20140539 (2015) |