Was ist ein Schwungrad?

Ein Schwungrad ist ein einfaches rotierendes Rad, mit dem Energie speichert oder etwas stabilisiert wird.Die Energie, die sie speichertStabilisieren Sie Antriebswellen, die wechselnden Drücken wie Kolbenmotoren oder Kolbenpumpen unterliegen.Der stabilisierende Effekt ergibt sich aus dem Schwungrad, der Veränderungen in seiner Rotationsgeschwindigkeit widerspricht.

Schwungräder werden als Stromspeichergeräte für Hochleistungswissenschaftsexperimente verwendet, die eine inakzeptable Leistungsspitze erzeugen würden, wenn die Leistung aus dem elektrischen Netz entfernt wird.Solche Schwungrad -Batterien können im Vakuum arbeiten, um Energieverlust aufgrund von Luft Reibung zu verhindern, und werden regelmäßig erneut beschleunigt, um die Rotationsgeschwindigkeit aufgrund der Energieabteilung durch Wärme und Schwingung auszugleichen.Gute Schwungraddesigns löst so wenig Wärme und Schwingung wie möglich auf und speichert Energie für die Zielanwendung.

Ein Schwungrad speichert je nach Massen- und Drehzahl unterschiedliche Energiemengen.Beispielsweise hat ein Fahrradrad eine Masse von etwa 1 kg (2,2 lb), einem Durchmesser von etwa 70 cm und einer Drehzahl von etwa 150 U / min (Rotationen pro Minute).Dies summiert sich zu einer gespeicherten Energie von 15 J (Joule).Betrachten Sie als nächstes ein Rad in einem Zug, der sich mit einer Masse von 942 kg (2.076 lb), einem Durchmesser von 1 m (3,3 ft) und einer Drehzahl von 318 U / min bewegt.Dieses Schwungrad hätte eine Rotationsenergie von etwa 64 kJ (Kilojoule), ungefähr 43.000 -mal höher als das Fahrradrad.

Schwungradbatterien, die mit Energiespeicher gewidmet sind, haben Energien, die viel größer sind als beide früheren Beispiele, hauptsächlich aufgrund extremer Drehgeschwindigkeiten.Ein Beispiel eines Schwungradunternehmens in Ottawa hat eine Masse von 100 kg (220 lb), einen Durchmesser von 60 cm (27 Zoll) und eine Rotationsgeschwindigkeit von 20.000 U / min.Diese Schwungrad-Batterie kann ungefähr 10 MJ (Megajoule) speichern, genug, um 100 100-Watt-Glühbirnen für 1.000 Sekunden zu beleuchten.Dieses Design des Schwungrad -Batteries ist nicht viel größer als ein Kühlschrank.Ein noch größeres Schwungrad des Typs, der als elektrische Stromversorgung verwendet wird, kann 100 MJ Strom halten.Diese Arten von Schwungrädern können von Casinos, Krankenhäusern, Rechenzentren oder der Industrie verwendet werden, um die Stromversorgung bei einem Versagen oder einer Schwankungen des Inputs aufrechtzuerhalten.