Auftriebsproblem H-Darrieus

Anstellwinkel CK 220
 
Hadrien
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 02.01.2010 - 22:44 Uhr  ·  #21
Boaaaah Windfried you rocks!!! :-)
Das ist die einzige Sache ich sagen kann.. mehr würde doof :-)
Ich glaub dass mit solche antwort werden die es schaffen.. Aber.. naja.. hoffe dass sie an die Sicherung zuerst gedacht haben :-/
Danke (hab selbst das genießen) und Gutes Neues!!
Hadrien
XXLRay
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 02.01.2010 - 23:12 Uhr  ·  #22
Menelaos
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 03.01.2010 - 04:19 Uhr  ·  #23
Ein sehr interessanter Beitrag Windfried, das muss man erstmal alles überdenken und auseinanderklabüstern was du da geschrieben hast. So viel kompaktes Wissen... :-)

Was ist denn deine persönliche Meinung, wie sollte ein gutes Profil für einen darrieus aussehen???
Symmetrisch, asymmetrisch...und welchen Anstellwinkel verwendet man am betsen für erste Versuche?
Auch Bernd aus dem anderen Forum hat eine Versuchsreihe mit verschiedenen Profilen durchgeführt, leider ohne Erfolg.

Es scheint mir persönlich so als wäre das Gebite der vertikalen Auftriebsläufer noch immer ein Buch mit 7 Rätzeln und alle probieren irgendwas aus in der Hoffnung irgendwie richtig zu liegen.
Vielleiht magst du uns ja eine Einführung in die Materie geben.

Gruß
Max
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 03.01.2010 - 21:16 Uhr  ·  #24
Hallo geschätze Windfreunde,

erstmal herzlichen Dank für die rege Anteilnahme und kreativen Vorschläge - die sind hier gerne gesehen.
Menelaos danke für die Weiterleitung und Deine rege Beiteiligung!
Als erstes zur vorhandenen Sturmsicherung, es ist eine elektromagnetische Arbeitsbremse, die eingreift,
wenn das Netz ausfällt, die Windgeschwindigkeit zu hoch wird, der Windsensor beschädigt ist usw.
Windfried Du liegst goldrichtig mit der Annahme, dass wir die CK 220 Profile verwendet haben, weil
diese so einfach zu beschaffen waren. Außerdem sind Alustranggussprofile sehr schön,leicht und stabil.
Theoretisch hätten die sogar funktioniert, wenn wir da nicht das Getriebe hätten mit seinem dynamischen
Verhalten mit Massenträgheitsmomenten. In diesen Formeln steckt immer ein Quadrat.
http://www.daswindrad.de/forum…&sk=t&sd=a :(
Es handelt sich übrigens um einen 10poligen permanent erregten 12KW Synchron-Generator.
XXLRay die Winkeländerungen waren teilweise erfolgreich - es dauert jetzt etwas länger bis es stehen bleibt, ohne Last, reine Reibung durch Getriebe und Generator.
[img][/img]
Den Bauschaum mussten wir einbringen, weil die Rohre im Profil klapperten. Das ist jetzt vorbei :-)
Die Turbine steht auf einer Bergkuppe, also völlig frei. Können da Verwirbelungen auftreten? Die
Flügel enden drei Meter über dem Boden - ist schon dicht dran. Wir dürften noch drei Meter höher.
Allerdings habe ich das Windrad in Münster gebaut und mittels meinem Ford Transit nach Irland überführt und das war das Maximum an Zuladung.
Nun zur Abhilfe der Probleme:
Als erstes überlege ich neue Flügel zu bauen ( S 2027 oder C Rotor mit einer Blatttiefe von 600mm?)
Dann könnte ich mir vorstellen, dass es was bringen würde, wenn ich die Tragarme mit einem C verkleide,
sodass der Wind in Drehrichtung den Rotor ein wenig unterstützt.
Wir freuen uns weiterhin über kreative Vorschläge!
XXLRay
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 03.01.2010 - 21:43 Uhr  ·  #25
Atmos
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 03.01.2010 - 22:21 Uhr  ·  #26
meinst Du drei Meter höher würde was bringen? oder Sinnlos?
Menelaos
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 03.01.2010 - 22:47 Uhr  ·  #27
Es wird mit SIcherheit ein wenig besser sein. Aber erwarte nicht dass dein Rotor auf einmal munter losläuft wenn ihr ihn etwas anhebt. Das eigentliche Problem liegt wohl anderswo.

Gruß
Max
Windfried
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Lohnt sich der Aufwand?

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Gepostet: 03.01.2010 - 23:59 Uhr  ·  #28
Hallo zusammen,
ohne das Thema zumüllen zu wollen, Menelaos fragte nach meiner Meinung zur Profileignung.
Hier nur kurz. Me. bekommt den Rest als PN.

Die Hitliste der Profile für den Darr. hat sich bei mir mit der Zeit verändert.

Zuerst war NACA0018: Historisch bewährt und viel dokumentiert.
Dann kam NACA0020 oder sogar 21: Verträgt höhere Anstellwinkel und ist noch steifer.
Dann gab es einen Hinweis zu DU-W-06-200: Mit 0,8% Wölbung fast noch symmetrisch; Laut Profili-Simulation etwas besser als NACA0020. Natürlich alles nur für den geraden Luftstrom simuliert.

Weil es sich offensichtlich bewährt, tendiere ich inzwischen zu gewölbten Profilen , obwohl noch nicht persönlich erprobt.
Die im skandinavischen Forum haben es und die Firma, die ich letztens vor gestellt habe, nehmen auch so was. Ähnlich NACA4418, obwohl sie sagen, dass sie was eigenes haben. Wenn von Interesse, mal suchen unter envergate.
Aber nicht gleich alles hin werfen und meinen, es muss unbedingt ein Gesteuerter sein!
Wenn er erst mal dreht, ist die Steuerung nicht mehr so wichtig. Obwohl die Reise für den Darr. wohl da hin geht.

Jetzt zitiere ich mal : "Als erstes überlege ich neue Flügel zu bauen ( S 2027 oder C Rotor mit einer Blatttiefe von 600mm?)"
Wirklich diese Arbeit? Nach meinen Untersuchungen am Besten aus Carbonfaser, wegen den Fliehkräften, und der Wechselfestigkeit. Und die Haltestreben musst Du sicher auch neu machen.
S 2027 kenne ich gerade mal nicht. C-Rotor, soll das was Cansteiniges sein? :(
Sollst Dich nicht bequatscht fühlen, aber warum nicht noch ein paar Cromeflügel, und die alten Streben dupliziert?

Flügel ausgeschäumt. Hm, wie sieht es jetzt aus mit der Auswuchtung? Ach ja, läuft ja noch nicht.
Schaum (im Gegensatz zu Schaumkern) bekommt keine homogene Dichte.
Man kann Einsteckrohre auch ganz wenig vor biegen, damit sie nicht klappern. Und dann richtig rum ein bauen!

Gruß, Andreas
Atmos
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Nichts ist so sicher wie Veränderungen

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Gepostet: 04.01.2010 - 22:41 Uhr  ·  #29
Hallo zusammen,

Max, wo vermutest Du denn die Probleme? Nc/D ? Rainer ist in letzter Zeit etwas ruhiger geworden. Ich kann Dir nur schreiben, dass der Widerstand gleichbleibend groß ist, anfangs ( theoretisch ) ging ich nur von einem Losbrechmoment aus, was es zu überwinden galt.
Andreas, ich beziehe mich auf eine französische Studie, die unterschiedliche Profile miteinander verglichen hat (2009), und dabei feststellte, dass von 13 getesteten Profilen (NACA 0009/0012/0015/0025/1215/1412/2411/2415/ E169/347/475/ MB253515sm und S 2027 bei unterschiedlicher solidity zum gleichen "mean wind speed of considered location 5m/s "das letzte Profil am besten abschnitt, für H-Rotoren. Was aber wohl nur für fixed-pitch straight-bladed VAWT gilt.
Dennoch tendieren wir eventuell zu einem Canstein, wegen seines großen Drehmomentes bei geringen Drehzahlen. Von gesteuerten halte ich im Moment nicht so viel, weil ich mir vorstelle, dass wenn ein Lager frisst, die ganze Steuerung sich negativ auswirkt. Hierzu ein anschauliches Beispiel was Seeluft so machen kann. :-)

Was hast Du denn gegen Canstein?
Windfried
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 05.01.2010 - 20:51 Uhr  ·  #30
Hallo,
Zitat

ich beziehe mich auf eine französische Studie, die unterschiedliche Profile miteinander verglichen hat (2009), und dabei feststellte, dass von 13 getesteten Profilen (NACA 0009/0012/0015/0025/1215/1412/2411/2415/ E169/347/475/ MB253515sm und S 2027 bei unterschiedlicher solidity zum gleichen "mean wind speed of considered location 5m/s "das letzte Profil am besten abschnitt, für H-Rotoren.

ich stelle das keines Falles in Abrede. Es ist mir mit google nur nicht gelungen, zu der Profilform durch zu dringen. Kann man den Link zu der Studie haben, ersatzweise wenistens einen Link zur Profilform?

Zur anderen Frage:
Nichts, nur müsstest Du die Getriebeübersetzung um einen weiteren Faktor von etwa 5 erhöhen, denn dieses Prinzip spielt eher in der Savoniusklasse.
Damit verbunden, wenn die inzwischen einen Wirkungsgrad bestimmt haben, und der 20% erreicht oder überschreitet, lass es mich wissen!
Biegesteifigkeit des Profilteils, welches im Bahnradius gekrümmt ist, hat auch Grenzen. Gut, dafür ist die Drehzahl nicht so hoch.

Dennoch, wenn es nicht gerade darum geht, einen Darr. zum Laufen zu bringen:
Braucht weniger Material als Savonius und hat ein pfiffigeres Erscheinungsbild.

(Wovon Du sicher nichts weißt: Sollte jetzt ein großes Gezeter ein setzen, wie wir es schon mal hatten, so verziehe ich mich wieder in den Winterschlaf.)

Gruß, Andreas
XXLRay
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 06.01.2010 - 09:04 Uhr  ·  #31
Windfried
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 06.01.2010 - 23:01 Uhr  ·  #32
Dachte ich auch schon, nur versuche mal einer bei Sandia Labs nach so einem Begriff zu suchen. :'(
Aber es gibt gute Freunde mit Telephatie.
Rainer hat mir was gemailt, welches der Artikel sein dürfte, denn die Autoren sind französisch.

http://www.ewec2009proceedings…tation.pdf

Ich geb das mal gleich weiter, obwohl noch nicht vollständig geprüft.
Man muss nämlich vorsichtig sein. Sehr alte Weisheit: Prüfet alles, und das Gute behaltet.
Bezieht sich alles auf Laufdurchmesser 2m und 5m/s. Da ist die Reynoldszahl schon gering aber noch nicht im Bereich des Umschlages.
Jedenfalls, sind die besten Profile alles welche mit ein Wenig Wölbung. Ist zu vermuten, dass die gerade so groß ist, dass sie sich auf der Laufbahn eleminiert. Sich also ein quasi Symmetrisches Profil bildet.

Sonderbar, S2027 hat auffallend spitze Nasenkante. Gut, wenn Anlauf erst mal vollzogen, dann nicht mehr so große Anströmwinkel.

Bleiben wichtige Fragen:

1. Wie war die Auslegungs-TSR?
2. Was hatten die überhaupt für Wirkungsgrade?
Gut, kann man vielleicht über den Jahresertrag aus rechnen.
Man kann allerdings Relativvergleiche auch an stellen, wenn man gänzlich falsch dimensioniert hat.
Dies bezüglich gibt Solidity (Flächenverhältnis) von 0,5 Rätsel auf!

Gruß, Andreas
Windfried
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 08.01.2010 - 00:44 Uhr  ·  #33
Auswertung fort gesetzt:

Wenn man annehmen darf, dass die „annual output energy“ in Wh angegeben ist, so komme ich bei den angegebenen Baumaßen auf über 40% Wirkungsgrad.
Das wäre ganz schön. Nur Flächenverhältnis um 0,5!? Man stelle sich das mal optisch vor!
Vor allem wird die Abweichung zum Profilverhalten im geraden Luftstrom dann riesig.

Das scheint alles nur eine Simulation mit ANSYS CFX zu sein, oder? Nicht fragen, wo es das gibt! Ist sauteuer.
Ob die da gekrümmten Luftstrom einstellen konnten? Vermutlich nicht.
Und dass die Strömungssimulations-Software von ANSYS neuerdings sogar VAWTs durchrechnen kann, wäre überraschend.
Man müsste die Studiosies fragen können, was sie denn da gerechnet haben.
Kann ja mal einer versuchen. E-Mailadressen stehen im PDF. Vielleicht gehn die noch.

Wesentlich mehr Vertrauen schenke ich dieser Rechnung hier. Ist aus dem Link in meinem Beitrag auf S. 4 am Ende.


Hoffe, dass so ein Forum sich eher geehrt fühlt, quasi zitiert zu werden, und nicht mit dem Rechtsanwalt droht. Hier noch einmal die Quelle: http://www.maskinisten.net/vie…&start=all
Wer schwedisch kann, möge mal nach der Software fragen. Wenn zu teuer -
vielleicht rechnen die für Atmos auch mal sein Anliegen durch. Ist alles denkbar.

Man versuche übrigens mal, auf deren deutsche Seite zu gehen! Dann wird’s echt lustig.

Das ein getragene Profil, obwohl sie es nicht nehmen, ist in

http://www.tudelft.nl/live/bin…6_1_17.pdf

beschrieben. Damals leider nur als Ersatz für NACA0018 entwickelt.
Ist mit NACA0021 etwa gleich wertig, zumindest was Profili bei Re 200000 und für den gestreckten Luftstrom aus spuckt.

Dar gestellt ist die Gleitzahl (Auftrieb/Widerstand), was ein Gütekriterium für Profile ist. Profile blau und schwarz nur bei positiven Anströmwinkeln wesentlicher Auftrieb, also nur im Leehalbkreis (wenn Wölbung nach außen). Der muss die Verluste des Luvhalbkreises aus gleichen, wobei man für letzteren hoffen muss (und bei entsprechendem Anströmwinkel möglicherweise kann), dass Profil ohne Strömungsabriss durch flutscht und sich mit normal geringem Widerstand begnügt.

Soweit, wenn der Luftstrom gestreckt wäre.
Auf Kreisbahn dann aber virtuelle Profilkrümmung nach dieser meiner Anschauung

http://www.angeo-privat.gmxhom…rrieus.pdf

, die übrigens im Link der TU-Delft auf irgend einer Seite bestätigt wird.

Mein Rat also: Konzipierung ähnlich dem obigen Bild von den Maskinisten.
TSR auch nicht geringer, wegen der Böenfestigkeit.
Sollte in Etwa auch für andere Profile gehen.
Bei größerer Wölbung: Was im Luvhalbkreis von Vorteil wird im Leehalbkreis zum Nachteil, und umgekehrt.
Ideal wahrscheinlich Wölbung entsprechend Bahndurchmesser.
Ob spezielle Profile für niedrige Re-Zahlen wie S2027 auch gut sind für normal-Reynolds bleibt Spekulation. Zumindest ist es ziemlich dünn >> Steifeverlust.

So, fürchte, viel mehr kann ich nicht für Euch tun. Höchstens später noch mal ein Power-Point zu einem Vortrag vom WKA-Altmeister Parashivoiu - was für ein Name!

Gruß, Andreas
Atmos
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 08.01.2010 - 12:12 Uhr  ·  #34
Hallo Zusammen,

wir haben jetzt erstmal die Flächen provisorisch erweitert um eventuellen Schwachstellen auf die Schliche zu kommen
nur leider fehlt jetzt der Wind aber bei kleineren Böen merkt man schon das sich was tut :-)
Atmos
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 08.01.2010 - 20:50 Uhr  ·  #35
Hallo Windfried,

also mit Deinen gekrümmten Profilen verstehe ich noch nicht ganz. Also was ich verstanden habe, ist das der Durchmesser der Laufbahn, der Krümmung entsprechen sollte, aber gibt es Referenzen - hast Du Messungen gemacht, wie kommst Du auf einen vorteilhafen Effekt?
Windfried
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 09.01.2010 - 23:07 Uhr  ·  #36
Hallo Atmos,

hat auch bischen gedauert, bis ich drauf gekommen bin. Andere vor mir aber auch schon.
Im Link zur TU Delft in meinem letzten Beitrag ist es beschrieben auf S. 18 ; Bild 2.15
Erst gestern habe ich das diskutiert mit dem Entwickler der Envergate-Produkte. Der hat mir bei gepflichtet.
Darf annnehmen, dass die ein (symmetrisches?) Profil, auf die Kreisbahn gekrümmt haben. Ist aber konstruktiv aufwändig.
Da Envergate wohl den Vogel bezüglich Darrieus abschießen wird, ist es einen Referenzlink wert, ohne dass ich Dir wirklich nahe legen will, Dich jetzt auch den Herausforderungen zu stellen, die ein Gesteuerter mit bringt.

Forum/cf3/topic.php?t=2599&pag…=envergate

Gruß, A.
Atmos
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 27.07.2010 - 17:40 Uhr  ·  #37
Hallo zusammen,

endlich komme ich dazu über den Verlauf zu berichten -
Es läuft und funktoniert sogar ohne Anlaufsteuerung, nur haben sich unsere Flügelerweiterungen nach drei Monaten harten irischen Winden verabschiedet. Wir hatten die 0.9 mm Alubleche mit Schrauben auf das Stranggussprofil geschraubt und gegen lösen nur mit Klebeband gesichert, was natürlich nicht ausreichte. Ansonsten haben diese Flügel bisher am besten gearbeitet, von denen die wir getestet haben.


So konnten wir die ersten Messungen machen, die unser Datenlogger schön aufgezeichnet hat.

60 kw/h in drei Monaten eingespeißt. Was wohl damit zusammenhängt dass die erforderlichen 250 V erst bei überdurchschnittlich viel Wind erreicht werden, so läuft die Maschine die meiste Zeit bei unter 250 Volt. Ein neuer bzw anderer Wechselrichter kann dem Abhilfe schaffen.

Während der Zeit habe ich neue Flügel S2027 gebaut, Sandwich aus Alu + Hartschaum
XXLRay
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 28.07.2010 - 09:14 Uhr  ·  #38
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Re: Auftriebsproblem H-Darrieus

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Gepostet: 28.07.2010 - 11:49 Uhr  ·  #39
Hallo zusammen,

die neuen Flächen sahen super aus, funktionierten aber schlecht. Durch die große Tiefe verringerte sich wesentlich die Schnelllaufzahl und auch das Drehmoment. Sodass wir diese sofort wieder abgebaut haben.



Eine Steuerung haben wir auch probiert, die aber nicht harmonierte mit unseren Tragarmen und viel zu schwach ausgelegt war. Die hat sich gleich am ersten Tag verbogen, die auftretenden Kräfte sind so nicht zu bewältigen.( auf dem Foto in Null Stellung ohne Windfahne)

Marionen
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ideales Profil VAWT errechnen

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Gepostet: 25.09.2015 - 12:12 Uhr  ·  #40
Hallo,
kann mir jemand einen Link bitte zukommen lassen, wie man ein Profil für eine VAWT Strömungsläufer relativ ideal berechnet?

Windfried hat da schon was geposted, find ich allerdings leider nicht.
Zitat geschrieben von Windfried

Auswertung fort gesetzt:

Wesentlich mehr Vertrauen schenke ich dieser Rechnung hier. Ist aus dem Link in meinem Beitrag auf S. 4 am Ende.


vielen lieben Dank
Marionen
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