Stockage d'énergie sous forme d’énergie cinétique

[invite868154da]

bonsoir à tous

je souhaite de vous m'aider svp

sur le stockage d'énergie inertiel, j'ai cherché sur l'internet sur le principe de stockage d'énergie mécanique sous forme cénitique ;j'ai trouvé que ce type de stockage est d'un usage très courant mais il se limite pratiquement aux « volants d'inertie »

j'ai pas comprés comment il marche( le volant d'énertie) et comment on stocke l'énergie électrique sous forme mécanique et comment cette énergie elle convertie autre fois sous forme électrique

merciiiii d'avance

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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Peut-être que, en étant enfant, vous avez joué avec des "voitures à friction" ?
Le prince est identique: on utilise une forme d'énergie pour faire tourner très vite un volant à inertie (avec un gros moment d'inertie). Puis, quand on veut réutiliser cette énergie, on accouple le volant au dispositif qui va utiliser l'énergie. Ce peut être un générateur, mais traditionnellement c'était un dispositif dans lequel on utilisait directement l'énergie cinétique pour faire fonctionner quelque chose. par exemple les http://fr.wikipedia.org/wiki/Frappe_au_balancier]presses à balancier[/url].

Ce n'est pas très pratique pour stocker de l'énergie électrique, car la vitesse dépend de l'énergie stockée et ce n'est pas facile de gérer un générateur à vitesse variable.
De plus l'énergie est limité par la résistance mécanique du volant: si vous faites tourner trop vite un volant, il éclate.
Au revoir.

[invitecaafce96]

Il y a maintenant une application (coûteuse ! ) de ce type de stockage sur les Formule 1 avec le KERS : Kinetic Energy Release System .

[invite6dffde4c]

Il y a maintenant une application (coûteuse ! ) de ce type de stockage sur les Formule 1 avec le KERS : Kinetic Energy Release System .

Re.
Les KERS ne fonctionnent pas tous avec un volant à inertie. Je pense que ceux de la Formule 1 utilisent une batterie au lithium.
Comme celui qui explosa dans le stand de Williams le 13 mai.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecaafce96]

Je n'ai pas dit tous, mais certains oui ; Le torotrak ( xtrac) est entiérement mécanique , et d'après mes calculs (attention, je ne les garantis pas , bien que travaillant beaucoup avec un manuel de 128 pages signé L..R , qui mon livre de chevet ...Reste à l'appliquer correctement...), le rotor tourne à 270 000 tr/mn .

[invite6dffde4c]

Je n'ai pas dit tous, mais certains oui ; Le torotrak ( xtrac) est entiérement mécanique , et d'après mes calculs (attention, je ne les garantis pas , bien que travaillant beaucoup avec un manuel de 128 pages signé L..R , qui mon livre de chevet ...Reste à l'appliquer correctement...), le rotor tourne à 270 000 tr/mn .

Re.
Je ne vois pas le rapport direct entre le toroytrak et ce sujet. Et les 270 000 T/min me semblent "un peu" trop pour une courroie.
A+

[invitecaafce96]

Bon, si le KERS Xtrac n'est pas un stockage d'énergie mécanique , alors je ne comprends plus . Il n'y a pas de courroie .

[invite6dffde4c]

Re.
Le KERS est une récupération d'énergie cinétique de la voiture mais elle n'est pas stockée nécessairement sous forme mécanique.
Et comme le lien l'indique le torotrak est une "boite de vitesses" continue (avec courroie).
A+

[invite868154da]

merciiiiii beaucoup pour votre aide
^____^

[invitecaafce96]

Je parle de ce modèle http://www.xtrac.com/pdfs/Torotrak_Xtrac_CVT.pdf A
Au freinage, l'énergie cinétique de l'auto est récupérée ( à partir des arbres de roue) puis STOCKEE dans le rouleau dessiné en gris blanc , c'est lui qui tourne à 270000 tr/mn . Plus tard, quand le pilote veut un surcroît de puissance, pour doubler un concurrent par exemple , il enclenche le système et le rouleau délivre son énergie cinétique emmagasinée . Je ne vois pas de courroie, mais peut être des roues à friction , représentées en haut à droite . La boîte de vitesses est automatique, elle sert à accélérer peu à peu le rouleau sur différents rapports car il faut passer de la vitesse des arbres de roue à celle du rouleau et vice versa quand le système rend son énergie . Le système fait moins de 5 kg, il y en a un sur chaque roue . Les documents les plus sérieux que j'ai pu trouver disent que le système "produira 80 chevaux (excusez moi pour l'unité) pendant 6 secondes ". C'est à partir de ces données que je trouve env. 270000 tr/mn en faisant des hypothèses raisonnables sur la masse et la forme du rouleau .

[invite6dffde4c]

Re.
Effectivement, il n'y a pas de courroie.
On voit ici un schéma plus clair que celui de wikipedia.

Est-ce que ce système est commercialisé ?
Car dans Google, on ne trouve que des choses provenant de la société Torotrak, et rien sur cette société sur wikipedia.
Et franchement les 270 000 t/min me laissent un peu sceptique.
A+

[invitecaafce96]

Oui, ce système purement mécanique est utilisé par certaines écuries , l'autre voie est le système mixte électro-mécanique du type Williams (revendu à Porsche notamment) .
Quand au 270000 tr mn , vous devez avoir besoin de 10 s pour les trouver : supposons le rouleau (qui n'est pas la forme optimum ...) de masse 1 kg, un moment d'inertie au choix pour un rouleau amélioré (jante épaisse) et 80 chevaux pendant 6 secondes ( je pense que c'est pour les 4 systèmes par auto ), j'ai pris seulement pour un . Un pb intéressant ( comme la grosse Bertha !)pour vos étudiants ...

[invite6dffde4c]

Re.
Le problème avec les 270 000 t/min est la résistance de l'acier. Avec un rayon de 3 cm ça donne 2,4 millions de 'g'.
A+

[invitecaafce96]

C'est sûrement plus exotique que l'acier , mais quoi ???
Voulez vous calculer cette vitesse pour m= 1 kg , un moment d'inertie compatible avec la géométrie d'un rouleau amélioré et " 20 chevaux pendant 6 secondes " ? Merci beaucoup .

[invite6dffde4c]

Re.
Il est inutile de calculer sans connaitre les vraies dimensions du volant. Et 1 kg me parait faible.
D'où tenez-vous cette valeur ? Et le rayon du cylindre ?
A+

[invitecaafce96]

Le système complet pèse 5 kg ... Donc, je prends 1 kg pour le rouleau , arbitrairement ; les "accessoires", la boîte sont complexes et doivent peser . J'ai aussi pris 3 cm de rayon au vu du dessin, c'est peut être trop, là on peut améliorer cette donnée ( en gardant la masse de 1 kg) , ce cylindre est long .Vous savez, on n'en saura jamais plus, du moins pour le moment . Ce qui est dévoilé, c'est ce qui est connu de tous, les détails, c'est une autre histoire .

[ecolami]

Bonjour,
ce qui limite la vitesse pour un volant d'inertie est la vitesse du son dans le matériau ET la vitesse tangentielle. La vitesse tangentielle ne doit pas dépasser la vitesse du son parce que sinon l'objet éclate. La plus grande vitesse du son est atteinte dans du Béryllium (je n'ai plus la valeur exacte je crois que c'était 2700m/s ??).

[invite6dffde4c]

Bonjour,
ce qui limite la vitesse pour un volant d'inertie est la vitesse du son dans le matériau ET la vitesse tangentielle. La vitesse tangentielle ne doit pas dépasser la vitesse du son parce que sinon l'objet éclate. La plus grande vitesse du son est atteinte dans du Béryllium (je n'ai plus la valeur exacte je crois que c'était 2700m/s ??).

Bonjour.
L'éclatement d'un volant d'inertie n'a rien à voir directement avec la vitesse du son, mais avec la limite élastique (résistance à la rupture) du matériau.
Au revoir.