home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / electron / 21325 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-22  |  5.1 KB

  1. Xref: sparky sci.electronics:21325 sci.energy:6333 rec.autos.tech:17032
  2. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!darwin.sura.net!seismo!skadi!stead
  3. From: stead@skadi.CSS.GOV (Richard Stead)
  4. Newsgroups: sci.electronics,sci.energy,rec.autos.tech
  5. Subject: Re: Flywheel batteries as EV power source
  6. Message-ID: <51690@seismo.CSS.GOV>
  7. Date: 21 Dec 92 23:20:36 GMT
  8. References: <1992Dec13.114534.961@cmkrnl.com> <1992Dec15.004956.465@mtu.edu> <1h5afbINN1hs@access.usask.ca>
  9. Sender: usenet@seismo.CSS.GOV
  10. Followup-To: sci.energy
  11. Lines: 81
  12. Nntp-Posting-Host: skadi.css.gov
  13.  
  14. In article <1h5afbINN1hs@access.usask.ca>, choy@skorpio.usask.ca (I am a terminator.) writes:
  15. > In article <1gqhdqINNjot@gap.caltech.edu>, carl@SOL1.GPS.CALTECH.EDU (Carl J Lydick) writes:
  16. > |> In article <1992Dec17.170002.28389@u.washington.edu>, basiji@stein.u.washington.edu (David Basiji) writes:
  17. > |>  Perhaps you'd care to review the title of the
  18. > |> thread: "Flywheel batteries as EV power source."  That's why I was talking
  19. > |> about enough energy to travel for ~100 miles at freeway speeds.  Now, if you
  20. > |> simply want to use the flywheel for load averaging, then we're talking about a
  21. > |> LOT less energy stored in the flywheel.  In that application, I'd agree with
  22. > |> you that the dangers of a catastrophic failure of the flywheel would be quite
  23. > |> acceptable.
  24. > |> 
  25. > |> =It is the flywheel which provides the motive force
  26. > |> =for the vehicle via some clutch and gearbox or torque converter.
  27. > |> 
  28. > |> The idea in this thread was that the flywheel is part of a generator which
  29. > |> provides electrical power to the vehicle's electric motor.  That's what the
  30. > |> "EV" stands for in the title of the thread, and why it refers to the flywheel
  31. > |> as a "battery."
  32. > I've seen massive rotating objects being used in electrical power generation.
  33. > For instance, a turbine shaft in a hydroelectric generator that looks the size
  34. > of a spinning boxcar. If the water was shut off, the thing would grind to a
  35. > halt pretty quick because of the counter torque from a loaded generator (Some
  36. > generators are run as motors so that the power production is kept up; you don't
  37. > want to have to stop and restart this spinning boxcar). This shaft isn't
  38. > running all that fast so there isn't as much fear of explosive breakdown, but
  39. > I bet there's a lot of kinetic energy.
  40.  
  41. Just for comparison, if the 92000 kCal for the car flywheel battery are
  42. dumped in one millisecond (which is probably far too long an estimate, it's
  43. probably closer to 10 microseconds) that's 385 GW.  How many turbines you
  44. know of rated to that kind of power?  Then the kinetic energy is not very
  45. comparable.  Not only that, your big spinning boxcar is spinning much slower,
  46. slowing the rate of energy dissipation in failure, and it is much bigger,
  47. spreading that energy release over a greater mass and volume, dissipating it.
  48.  
  49. > A flywheel that has the power to run a car at highway speeds (I read in the
  50. > paper that 8 hp can maintain the speed on average) can be compared to giving
  51.  
  52. 8 hp seems way low.  That can't be highway speed, I know of no practical
  53. car design that would experience only 8hp of road friction and air resistance
  54. at 55 mph.  But in addition, let's not forget:  hills, curves, rough roads,
  55. other traffic, etc., things that make you less efficient than travelling
  56. on a glassy-smooth surface perfectly flat and perfectly straight and perfectly
  57. uniform speed.  Supposedly, this flywheel will drive a real car over real
  58. roads for 600 miles (well, 20 of them will according to Popular nonSense).
  59.  
  60. > I've had little toy cars with flywheels and toy cars with windup springs.
  61. > How about spring energy or gravitational energy?
  62.  
  63. The energy density is still the problem.  Whether you store that energy
  64. in a spring or a flywheel, it still can be released suddenly and it's still
  65. a lot.  No spring could handle the required energy - the material would
  66. undergo torsional failure.  However, another situation could be devised that
  67. is like a spring - hypercompression.  Then recover the energy through
  68. controlled release of the material.  This would be very dangerous.
  69. It would involve pressures larger than that at the center of the earth.
  70. I have been in a room when a simple high-pressure "belt apparatus" failed.
  71. This is only under a few tons of compression and it blew apart a 10-inch
  72. diameter, 1 inch thick steel confining belt, including the tungsten carbide
  73. die in the middle.  The sample under compression is only a few milligrams
  74. in size.  I understand that devices that can confine significant quantities
  75. of material (grams?) up to 800,000 atmospheres have been built.  That
  76. still isn't enough to power a car.  And because the energy is stored in
  77. a form that can be released suddenly, it is just as explosive as the
  78. problematic flywheel.
  79.  
  80. As for gravity, how big a weight do you think you have to lift, and how high
  81. to get that kind of energy?  92000 kCal implies for mass M, height h,
  82. M*h=38 million kg-m.  So you'd have to lift 1000 kg 38 km (lift your car
  83. 23 miles into the air).  That too high?  maybe you prefer something only
  84. about 10 meters up.  That would be 4 million kg, about 2000 tons.  Try
  85. driving that around.
  86.  
  87.  
  88. --
  89. Richard Stead
  90. Center for Seismic Studies
  91. Arlington, VA
  92. stead@seismo.css.gov
  93.