道恩游艇设计根据研发经验指出:由于太阳能发电受光照变化影响大,对完全依靠太阳能提供电能的动力装置,需配备足够数量和容量的蓄电池(必要时辅以燃料电池),确保航行和续航力需要。目前与太阳能动力系统配套的贮能装置大部分为普通铅酸蓄电池,利用化学能和电能的可逆转换实现充电和放电,价格较低,但贮能密度不高,容量不大,使用寿命较短,重量大,需要经常维护。
有一小型艇是太阳能船只,由铺满船面550m2的光伏太阳能电池板提供工作能源,进行环球旅行.小游艇长31米
太阳能发电板能把太阳光转换成电能,这个过程是光能转化成电能;
电能驱动电机转动,这个过程是电能转化成机械能;
机械能驱动螺旋桨转动,向后推水,但水的反作用力下,玩具游艇就前行了。
能量的转换过程:光能---电能---机械能
德国制造的太阳能游艇的造价和性能?大家觉得制造出太阳能地效飞行器有可能吗?
(1)小艇空载时漂浮在水面上,根据漂浮的条件可知:
F浮=G艇=m艇g=8×103kg×9.8N/kg=7.84×104N;
∵船满载时的浮力:
F满载=G排水=m排水g=5.8×104kg×9.8N/kg=5.684×105N;
∴V排=
F满载 |
ρ海水g |
5.684×105N |
1.0×103kg/m3×9.8N/kg |
(2)太阳光照射一天(日照时间为10h)可获得电能是:
W=Pt=100kW×10h=1000kW?h=3.6×109J;
∵Q放=W,Q放=mq,
∴m=
Q放 |
q |
3.6×109J |
3.0×107J/kg |
(3)P′=P电×75%=40kW×75%=30kW=30000W,
∵P′=
W |
t |
Fs |
t |
∴牵引力:
F=
P′ |
v |
30000W |
8m/s |
∵小艇匀速行驶,
∴f=F=3750N.
(4)小艇所受的阻力随着速度的变大而变大.
答:(1)这种小艇空载时漂浮在水面上受到浮力7.84×104N;满载时排水体积为58m3.
(2)如果每天阳光照射的时间是10h,获得的电能与完全燃烧120kg质量的焦炭释放的能量相当.
(3)若引擎的电能转化为机械能的效率为75%,试求用双引擎时,小艇受到的阻力为3750N.
(4)小艇所受的阻力随着速度的变大而变大.
什么是飞艇? 飞艇有什么用途?
德国“星球太阳能”号是一艘双体船,船身长31米,宽15米,排水量为60吨,最高时速15海里(约25公里),载客量50人,船体上方装有面积500平方米的黑色太阳能电池板,驾驶室位于电池板的中央。这艘船的总造价为2400万美元,建造者称之为“海上的一级方程式”。来自瑞士的制造商自去年1月起开始在德国基尔的尼瑞姆游艇俱乐部建造“星球太阳能”号,设计者们运用了最新的数位软体Autodesk,在建造实体船只之前先行使用3D模型模拟了船体性能。
“星球太阳能”的全球航行总里程约4万公里,预计耗时140天,全程完全依靠太阳能驱动,两位探险家将驾驶这艘船横跨大西洋,穿过巴拿马运河,横越太平洋和印度洋,最终取道苏伊士运河回到地中海。为了尽可能多地获取太阳能,“星球太阳能”将尽量沿着赤道航行。该船中途停靠的港口预计有美国的纽约和旧金山、澳大利亚的达尔文、中国香港、新加坡、阿联酋首都阿布扎比以及法国马赛。
我感到制造出太阳能地效飞行器是有可能的。因为当运动的地效飞行器在距地面(或水面)很近时,整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加。这种可以使飞行器诱导阻力减小,同时能获得比空中飞行更高升阻比,所以基本上不需要 提供很大的动力来提高升力,只要太阳能电池飞行器提供向前运动的动力,而克服空气阻力需要的动力不是很大。
当然,在现在来说,可能太阳能电池板的效率还不够高,需要的太阳能电池板面积还太大,不利于飞行。随着太阳能电池板的效率进一步提高,或者做成太阳能和汽油发动机联合动力的也许更容易一些,因此说假以时日我想还是很有可能的。
飞艇是一种轻于空气的航空器。
不仅可以供人员乘坐和装载货物。还可以用于交通、运输、娱乐、赈灾、影视拍摄、科学实验等等。
原理:飞艇获得的升力主要来自其内部充满的比空气轻的气体,如氢气,氦气等。现代飞艇一般都使用安全性更好的氦气来提供升力,另外飞艇上安装的发动机提供部分的升力。
扩展资料按照结构分类,一般可分为硬式飞艇、半硬式飞艇和非硬式或软式飞艇。这也是飞艇最主要的一种分类方法。
1、软式飞艇的气囊完全没有刚性骨架,全靠内部气体与外部空气的压差来维持飞艇气囊的形状。气囊内的压力通常比外部环境压力高300~500帕。
2、硬式飞艇是由其内部骨架(最初为木材,后来为铝合金等轻质金属材料,现代则普遍使用高强度低密度的碳纤维等复合材料)保持形状和刚性的飞艇,外表覆盖着蒙皮,骨架内部则装有许多为飞艇提供升力的充满气体的独立气囊。
硬式飞艇最外部的蒙皮不需要具有气密性,而内部的各个小氦气囊的蒙皮则必须具有良好的气密性。老式的齐柏林飞艇就是典型的硬式飞艇。
3、半硬式飞艇要保持其形状主要是通过气囊中的气体压力,另外部分也要依靠刚性骨架。骨架中最主要的是龙骨,典型的飞艇是德国的Lotte太阳能飞艇。
而采用新材料、新技术的齐柏林NT也算是半硬式飞艇:它由三根龙骨和12个三角形框架组成艇身的主要框架,而维持飞艇艇身的流线外形则不能靠这个三角形的骨架而必须由内部气囊超出外界环境的压力值维持。
参考资料来源:百度百科-飞艇
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