Rotationsenergie / kinetische Energie ? Berechnung der Kraft

Rio Plata · Anmeldungsdatum: 24.08.2017 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ich habe die Bitte an das Forum ob mir jemand dabei helfen kann folgendes zu berechnen:

- ein Schwungrad dreht sich mit 1500 U/min

Wie groß muss der Durchmesser sein und wie viel Masse / Gewicht muß das Schwungrad haben um ca. 17 Kw zu erzeugen?

Ich kann das im Moment nicht anders ausdrücken, gerne beantworte ich Nachfragen dazu.

Danke im voraus mit Gruß aus Südamerika
Evaristo

Meine Ideen:
Habe dazu leider keine Idee, bin kein Physiker und kein Mechaniker - blutiger Laie.

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Hallo,

17 kW sind eine Leistung und keine Energie. Leistung ist Energie pro Zeit.
Das Schwungrad hat aber nur eine gewisse Energie (eine kinetische Rotationsenergie). Diese entspricht der Arbeit, die aufgebracht wurde, um das Schwungrad auf die gegebene Drehzahl zu beschleunigen.

Gruß

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5870

Nur als Ergänzung: Soll das Schwungrad Arbeit verrichten, so müsste/würde es abgebremst werden. Die Frage könnte somit beantwortet werden, wenn gesagt wird, innerhalb welcher Zeit das Schwungrad zum Stillstand kommen soll (und damit die ganze Rotationsenergie abgegeben hat).

Evaristo · Anmeldungsdatum: 24.08.2017 Beiträge: 2

Das Schwungrad soll mit einem Generator mitlaufen und Spannungseinbrüche, die kurzfristig auftauchen können, helfen zu überbrücken.

autor237 · Anmeldungsdatum: 31.08.2016 Beiträge: 509

@Evaristo
Wie schon Myon angemerkt hat, muss ein Zeitintervall für die Energieabgabe des Schwungrades vorgegeben werden. Mach dir also Gedanken, wie lange das Schwungrad den Generator betreiben soll bis es zum Stillstand kommt. Die 17 kW wären dann aber nur die mittlere Leistung innerhalb dieses Zeitinervalls. Dann kannst du die Gleichung:

verwenden.

P: mittlere Leistung=17 kW
Delta_t: Zeitinvervall
J: Massenträgheitsmoment
Omega: Anfangswinkelgeschwindigkeit des Schwungrades

Die Anfangswinkelgeschwindigkeit errechnest du aus der Umdrehungszahl f=1500/min durch:

Der gesuchte Durchmesser ist im Massenträgheitsmoment enthalten. Wenn es sich um ein Rad handelt, dann kannst du es annähernd als Ring betrachten:

d_a: äußerer Durchmesser
d_i: innerer Durchmesser
m: Masse des Schwungrades

Der innere Durchmesser sollte vorgegeben werden.

Um die Masse des Schwungrades zu berechnen, müssen auch die Dichte des Materials und die breite des Ringes bekannt sein:

Rho: Dichte
h: Breite des Rings

Alle Formeln mit einander vermengt und nach d_a aufgelöst.

Evaristo · Anmeldungsdatum: 24.08.2017 Beiträge: 2

Hallo Forumisti,

ich bedanke mich für die Hinweise, jedoch war mir das als Dummie in der Materie keine Hilfe.
Wie ich schrieb - blutiger Laie.

Jedoch habe ich in der Zwischenzeit von einem älteren Handwerker, Landmaschinenmechaniker, Hilfe erfahren.

Ich bitte die Forenleitung meinen Zugang zu löschen.

Du hast zwei Zugänge, dann werden die User Evaristo und Rio Plata gelöscht. Aber Du kannst auch gerne unter einem der beiden Accounts angemeldet bleiben, vielleicht hast Du ja mal wieder eine physikalische Frage. Melde Dich in diesem Fall.
Viele Grüße
Steffen

Gruß aus dem bald Frühling habenden Südamerika
Evaristo