Darrieus-Berechnung

H-Rotor Calculator
 
Windfried
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Darrieus-Berechnung

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Gepostet: 22.06.2010 - 23:02 Uhr  ·  #1
obwohl ich heute garnicht Geburtstag hatte wurde mir ein großes Geschenk gemacht. Unser tofi86 hat mir den Link zu der Berechnung von H-Rotoren im Internet aus gegraben, was ich schon immer haben wollte, und wo ich dachte, das riecht nach teuer:
http://shakti.ath.cx/Karro/hrotor.a68 Internet ist doch schön!
Dafür noch einen virtuellen Orden mit der goldenen Bommel am Bande!
Bei Verwendung ergibt sich zumindest bei mir aber ein grober Fehler und einige Fragen danach, wie denn simuliert wird. Letztere wohl nie zu beantworten, es sei denn tofi wird wieder fündig.

Der grobe Fehler liegt darin, dass die Soliditiy sprich Flächenverhältnis zwischen Fläche aller Flügel zur überstrichenen Bahnfläche ( beim Darrieus vereinfacht Summe aller Flügelbreiten zum Umfang des Laufkreises) falsch berechnet wird.
Wenn man diese Daten hier ein gibt:

bekomme ich zumindest für die Soliditie etwas völlig Falsches, Für die tsr auch.
Aber man kann sich helfen:
1. Solidity händisch berechnen
durch Variation von Flügelanzahl und –Breite bei gewähltem Durchmesser
2. Flügelanzahl auf 1 setzen und Blattbreite so variieren, dass Soliditie möglichst genau den vorher berechneten Wert an nimmt.

„Vali uträkning“ heißt übrigens: „Berechnung wählen“ und
„Högre noggrannhet“ „höhere Genauigkeit“
Was allerdings “Korrigera inte för aspekt“ bedeutet, daraus konnte sich Google/Sprachoptionen auch keinen sinnvollen Reim machen.

Ich denke, dass das Drehzentrum unter dem Profil liegt.
Deshalb wahrscheinlich „Fast attackvinkel“ so an zu tragen wie beim Flugzeug. Also Nase hoch (Hinterkante runter) bei positiven Werten.
Bedeutet allerdings Reduzierung des Anströmwinkels, da Windrichtung vermutlich von „Norden“ gedacht.
Flugzeug also im Rückenflug.

Dies ist nur ein Simulationsprogramm!
Ob meine (nicht nur)Theorie der virtuellen Profilkrümmung Eingang gefunden hat, ist schwer zu sagen.
Dass sich die relative Dicke von symmetrischen NACA-Profilen so garnicht aus wirken soll, ist irreführend.
Aber ich kenne derzeit nichts Besseres und werde es zu den "Grundlagen" nehmen, wenn die Diskussion beendet ist.

Man erkennt das Spitz-Werden der Kurve und den Steilen Abstieg bei großen Solidity-Werten. Auch ist der Abstand zu der tsr, wo Garnichts mehr geht, gering. (Böenfestigkeit!).
Tsr-Optimum über 4 ergibt gutmütige Kurven aber etwas weniger Wirkungsgrad.
Der Abfall des Wirkungsgrades bei tsr unter 2,5 wegen partiellem Strömungsabriss ist meines Erachtens bei der Programmierung vergessen worden.

Gruß vom Windfried
tofi86
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Re: Darrieus-Berechnung

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Gepostet: 23.06.2010 - 09:01 Uhr  ·  #2
Also es gab mehrere Versionen dieses Programms die immer wieder aktualisiert wurden.
Teilweise ergaben sich da wohl mehr Probleme als positive Effekte. Ab einer bestimmten Stelle
waren sie wieder froh das alles überhaupt funktioniert. Erreichbar ist allerdings immer nur diese eine Version
über die Internetadresse, d.h. es gibt keine Möglichkeit die Entwicklung zu verfolgen. Ich meine aber mich zu
erinnern das es einen Quellcode dazu gibt. So könnte man sich wahrscheinlich angucken wie die ganzen Berechnungen funktionieren.
Ich versuch mal mein Glück beim Suchen :D

gruß
tofi
tofi86
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Re: Darrieus-Berechnung

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Gepostet: 23.06.2010 - 09:41 Uhr  ·  #3
Windfried
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Re: Darrieus-Berechnung

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Gepostet: 23.06.2010 - 22:52 Uhr  ·  #4
Langsam werden wir doch noch ein Wissenschaftsforum. Kann nichts schaden.

Leider steht bei dem Schema nicht dabei, mit welchem Einstellwinkel die Blätter gefahren werden, ob Wölbung nach außen oder nach innen, letztlich welches Profil.
90° ist vermulich "Nord", wenn der Wind aus Norden kommt. Cp ist der Auftriebsbeiwert. Geht teilweise im Leehalbkreis gegen Null. Widerstand gibt es aber sehr wohl.
Ansich gehört diese Kurvenschaar dazu.

Ansonsten: Was sind das für Leute, die solche edelen Sachen produzieren und so ganz beiläufig über eine Wetterbericht-Seite neben viel Werbung ins Netz stellen?

Gruß, A.
Windfried
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Definition TSR

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Gepostet: 18.08.2010 - 11:55 Uhr  ·  #5
Zitat
......dass die Soliditiy sprich Flächenverhältnis zwischen Fläche aller Flügel zur überstrichenen Bahnfläche ( beim Darrieus vereinfacht Summe aller Flügelbreiten zum Umfang des Laufkreises) berechnet wird.

Darüber bin ich gestolpert, denn dafür gibt es keine Einheitlichkeit.
Obwohl die Softwaremacher auch so begonnen haben s.oben, sind sie inzwischen wohl dem allgemeinen Trend gefolgt, als überstrichene Fläche beim Darr. die projizierte Fläche an zu nehmen, also Flügellänge x Bahndurchmesser. Solidity für Darrieus dann also Summe aller Blattbreiten/D. So auch hier im obigen Bild zu sehen: Nc/D www.windturbine-analysis.netfirms.com/index-analyse.htm .

Leider funktionieren die Links von Karro derzeit alle nicht. Kann sein, dass man damit Geld verdienen will.
Den Quellcode habe ich natürlich auch nicht gespeichert. Kam hier: http://shakti.ath.cx/Karro/src/hrotor.a68.txt
Vielleicht war da einer klüger. Bitte melden!
Werd mal bei tofi nach fragen.
Parallel dazu werde ich der Programmiererin, einer Karlina Lindquist eine Mail schreiben. Ergebnis offen.

Grüße
Windfried
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Neue Dimensionierungshilfe

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Gepostet: 28.01.2011 - 20:14 Uhr  ·  #6
Hallo Leuts,
die zuvor benannten Links zur Darrieus-Berechnung gehen wieder. Ist aber irgendwie geändert worden.
Nun habe ich zu den Ergebnissen allerdings kein Vertrauen mehr.
Meine, dass die Werte TSR versus Solidity zu gering aus fallen. Die Blätter werden also zu breit dimensioniert. Auch sind TSR um 4 oder darüber praktisch garnicht darstellbar.
Ist auch weder ein "Waschzettel" vorhanden, noch eine Rückfragemöglichkeit. Mit dem speziellen Aspekt kann man auch nicht arbeiten, da man nicht weiß, was das ist.
Kann sogar sein, dass eine falsche Fährte gelegt wurde. 8-)

Hier habe ich was Nettes, dem ich wesentlich mehr vertraue:



Ist aus dieser Quelle: http://www.vawts.net/index.spa…451&page=0
Hat wieder der Rainer im Netz auf gerissen.

Die TSR hängt übrigens von der Solidity ab und nicht umgekehrt. Die Briten stellen sowas gern um 90° gedreht dar.

Man muss die Definition der Solidity beachten und mit der Grafik arbeiten.
Profilart spielt für die TSR eh keine so große Rolle. Wohl aber für den Leistungsbeiwert
und damit über Sein oder blos Schein der Anlage ansich.

Ergebnisse sind ähnlich dem hier: www.windturbine-analysis.netfirms.com/index-analyse.htm
Wobei weiter unten im 3. Bild sogar Irgendwas kommt zum "Aspekt ratio".

Anmerkungen zur Praxis:

  • Werte für die TSR unter 1,5 sind praktisch sinnlos, da ab da der Wirkungsgrad gegen 0 geht.
    Theoretisch dürfte dabei die Mühle garnicht an laufen.

  • Beidseitig zu beaufschlagende Profile, die jeweils über 15° Strömungsabriss-Winkel haben, gibts die überhaupt?
    Gut, bei NACA0018 sehe ich hier gerade Re-Zahl 500.000 >Abriss bei 21°, Wiederkehr aber erst bei 13°.
    Sollte das was mit dem speziellen "Aspekt" zu tun haben, dass man das nutzt?
    Getreu dem Motto, quäle nie ein Tier zum Scherz, aber Profile bis aufs Herz. :-)

    Wenn dann ne Bö kommt, ist der Winkel aber garantiert überschritten.
    Bei Re 150.000 (durchaus typisch für den Anlauf und bei Kleinanlagen) sind die Winkel übrigens nur 12 und 10°!

    Hier im Bild zu sehen, Quelle http://administration.ewi.tude…6_1_17.pdf S.100



  • TSR zwischen 3,3 und 3,9 , so wie im ersten Artikel vom englischsprachigen Forum, finde ich nach meinem Kenntnisstand schon vernünftig.
    Ansonsten kann nämlich folgendes blühen:
    "Wenn eine Bö kommt, schalten wir die Belastung kurz ganz ab, damit die Anlage hoch drehen kann". Originalton eines Gremiums, welches sich mit einem 10KW Darr. bei TSR 2,5 beschäftigt.
    Sind übrigens inzwischen zu TSR-Regelung über gegangen, nachdem MPT nichts geworden ist. Maximum Power Tracking, bei dem der Wechselrichter ständig versucht, den Arbeitspunkt mit der höchsten Leistung zu finden.


Gruß, Andreas
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