Savonius-Miniaturfahrzeug-Antrieb

Eine besonders offene Abdeckung zur Nutzung turbulenter Anströmwinkel
 
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4613
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Savonius-Miniaturfahrzeug-Antrieb

 · 
Gepostet: 28.05.2011 - 23:20 Uhr  ·  #1
Hallo liebe Windkraftgemeinde,

ich wollte Euch den Savonius mal ganz anders vorstellen. Als Antrieb für ein windgetriebenes Miniaturfahrzeug. Man kann damit gegen den Wind fahren, wer´s nicht glaubt, kann es nachbauen und selber versuchen. Der Rotor liegt hier mit seiner Drehachse waagerecht und treibt direkt über die Achse die Hinterräder des Modells an. Dies wurde von mir vor zig Jahren gebaut, weil ein Physikprofessor (an einem Institut für die Physik der Mechanik) sich bei mir darüber beklagte, dass sein Fahrmodell mit vertikaler Drehachse zuviel Reibung in der mechanischen Umlenkung auf die Räder hatte, um gut genug gegen den Wind fahren zu können. Seht hier das Foto:


Forum/cf3/upload/avatars/utool_f_1306615503_5914.jpg


Bei der relativ schmalen S-förmigen Abdeckung des Rotors bleibt jede Menge Öffnung für turbulente Anströmungen aus allen Winkeln, also auch von den Seiten offen. Ein besonderes Detail ist, dass auf der dem Wind gegenläufigen bauchigen Seite auch ein schmaler Überhang der Abdeckung vorhanden ist. Bei einfachen Halbschalen als Abdeckung ist dies normalerweise nur selten der Fall, kaum jemand kennt da den Hintergrund. Dieser Überhang auch dort ist sehr wichtig, weil diese gegenläufige bauchige Form über einen großen Teil ihrer Fläche die Strömung einsammelt und dann weiter in die konkave Form einleitet. Wer sich noch nicht extrem intensiv mit dem Savoniusprinzip auseinandergesetzt hat, übersieht diese Funktion sehr leicht, sie ist ein wenig versteckt durch den massiven Eindruck der offenen Halbschale der instinktiv die alleinige Verantwortung für den Vortrieb in die Schuhe geschoben wird. Ein Grund auch dafür, dass heute immer noch alle Welt beim Savonius von einem Widerstandsläufer spricht.

Der Überhang ist also auch dort wichtig, er verhindert hier genauso Randverluste wie in der Halbschale selbst. Zum anderen ist es auch nicht nötig, eine komplette Halbschale als Abdeckung zu nehmen, es genügt nicht nur ein relativ kleiner Überhang als S-Förmiger Spant um alle Randverluste effektiv auszusperren, es macht auch durch weniger Materialverbrauch den Rotor leichter und das Beste daran: Nun können durch die größere Eintrittsöffnung noch mehr turbulente Anströmungen aus größerem Umfeld als vorher genutzt werden.

Der CP von 0,2 den man beim Savonius als belegt nennen darf, wird dadurch nicht erhöht. Nur seine Turbulenzverträglichkeit wird durch diese Maßnahme nochmals gesteigert. Das ist doch schon mal etwas.
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6836
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: Savonius-Miniaturfahrzeug-Antrieb

 · 
Gepostet: 29.05.2011 - 08:42 Uhr  ·  #2
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4613
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

super Teamwork

 · 
Gepostet: 29.05.2011 - 11:55 Uhr  ·  #3
Da ist eigentlich nicht viel dabei. Wenn Du vor dem echten Problem gestanden hättest, sogar von der von der Seite kommenden Turbulenz noch so viel Wind auf Deine Schaufeln zu bringen wie nur irgendwie möglich - ohne deshalb gleich horrende "Schaufel-Randverluste" zu bekommen - wäre Dir das genauso auch eingefallen. So ein kleiner Gegenwindläufer mit Savonius als Antrieb braucht wirklich jedes Fetzchen Drehmoment, um ein bißchen Eindruck schinden zu können. Mich freut, dass Du die Idee aufgegriffen hast, super, das ist Teamwork!

Gruß, Carl
Takanohana
****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Nordbayern
Alter: 59
Beiträge: 72
Dabei seit: 05 / 2011
Betreff:

Re: Savonius-Miniaturfahrzeug-Antrieb

 · 
Gepostet: 30.05.2011 - 13:11 Uhr  ·  #4
Schönes Modell hast du da gebaut. Hat eben den Nachteil des doch etwas von der Windrichtung abhängigen Wirkungsgrades. Ich könnte mir vorstellen, dass bei entsprechender Dimensionierung eine Umlenkung des vertikal stehenden Savonius mittels gut geschmierter Kegelräder (im Ölbad laufend?) nur vernachlässigbare Verluste zeitigt. Dann wäre man wieder Windrichtungs-Unabhängig, hätte dafür aber "kleine" optische Verluste in Kauf zu nehmen ...
Oli
****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Braunschweig, Germany
Beiträge: 81
Dabei seit: 04 / 2005
Betreff:

Re: Savonius-Miniaturfahrzeug-Antrieb

 · 
Gepostet: 30.05.2011 - 15:14 Uhr  ·  #5
Hallo Carl,

welches Verhältnis Fahrgeschwindigkeit/Windgeschwindigkeit habt ihr denn damit erreichen können?

Oli
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4613
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: Savonius-Miniaturfahrzeug-Antrieb

 · 
Gepostet: 30.05.2011 - 21:19 Uhr  ·  #6
Das kann ich nur schätzen. Nimm eine Schnelllaufzahl von 1,3 unter Last und schau Dir die Übersetzung: Rotorachse auf den Hinterrädern aufliegend als Antrieb an - etwa 1 zu 10 das Übersetzungsverhältniss. Die Karre lief so etwa 7 mal langsamer frontal gegen den Wind als die Windgeschwindigkeit, wenn nicht noch langsamer. Kannst Du auch `ne Schnecke vorspannen. Macht trotzdem Spass! Ich habe nicht mit schnellerem Gang probiert, man kann ja die Gummischeibe auf der Rotorachse größer machen und so vielleicht schneller fahren. Das Ganze ohne kugelgelagerte Räder und ohne viel Aufwand gebaut sollte damals nur eines - beweisen, daß es geht.
Gruß, Carl
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0