Sehr prägnant und kurz ist das Wesen der Re-Zahl in diesem Link dargestellt, und auch die Problematik erklärt: http://www.springerlink.com/co…pdf?page=1 Bei Reynolds-Zahlen etwa unter 100.000, hier bei 80T/60T (es gibt eine Hysterese) erfährt die Grenzschicht einen Wandel von turbulent zu laminar mit unangenehmen Folgen. Der Auftriebsbeiwert sinkt sprunghaft um 30 bis 40% und der Widerstand steigt auf 250%.
Wie sich NACA0018 – wichtig für Darrieusläufer- verhält, kann der Geübte hier erfahren, ab S.32 http://www.library.unsw.edu.au…ndices.pdf ( 14 MB!, engl.) Wem das zu stressig ist, sei verraten: Es verhält sich ähnlich.
Damit die Re-Zahl mit dem Wert 100.000 einen gewissen Sicherheitsabstand hat, errechne ich bei Windgeschwindigkeit 3m/s und Schnelllaufzahl 3 (was eine Anströmgeschwindigkeit von etwa 9,5 m/s ergibt) eine Mindestbreite der Flügel von etwa 16 cm.
Bei Horizontalachsern bereits für die Blattspitze, zur Nabe hin ansteigend, bei Vertikalen für das gesamte Blatt. Für Vw = 5m/s und Lambda 3 wären das immerhin noch fast 10cm.
Das sind natürlich Maße, die nicht mehr zu kleinen Modellen passen, nicht mal zum Durchmesser von einem Meter. Beim Darrieus mit 2 Flügeln eher zu 2m, nach meinen Berechnungen.
Die Konsequenzen teilen sich in 2 Bereiche:
1. Wie teste ich kleine Modelle von größeren Anlagen, die ich bauen will?
2. Wie bekomme ich kleine Anlagen trotzdem einigermaßen zum Laufen?
Zu 1.
Wer von einer 3m-Anlage erst mal ein Kleinmodell mit D 0,5 m bauen will und nur Ventilatoren als Windquelle hat, und seinen es auch 4 Stück in Matrixanordnung (für sekrechte) hat schlechte Karten. Das zeigt der Link hier http://www.windturbine-analysis.netfirms.com/index-test.htm .
Für solche Fälle empfehle ich den Test im Wasser. Da ist die Re-Zahl automatisch um den Faktor 15 höher, weil die Viskosität etwa 1/15 ist. Selbst wenn man mit 1/7,5 Geschwindigkeit fährt, bleibt die Re-Zahl noch um den Faktor 2 erhöht. Das kann bei Re-Zahl 50.000 schon die rettenden 100.000 bringen.
Zu 2.
Wessen Kleinanlage, und selbst größere noch beim Start, nicht das tut, was sie soll, und es an der Re-zahl liegt, der kann folgendes anwenden: Turbulatoren oder speziellen Strukturlack.
Dazu folgender Link http://www.czepa.at/turbulenz.html
Strukturlack finde ich am elegantesten. Neben dem dort beschriebenen Sandpapier-Lack ist auch über Hammerschlag-Lack nach zu denken, sofern sich die Optik auf der Oberfläche ab zeichnet. Golfbälle haben nämlich eine ähnliche spezielle Oberfläche, um die Grenzschicht turbulent zu halten. Sonst würden sie nie so weit fliegen.
Über die nötige Dicke von Turbulatoren in Abhängigkeit vom Anbringungsort (ich würde immer die Stelle der größten Profildicke nehmen), habe ich eine entsprechende Quelle auf meiner Homepage beschrieben: http://www.angeo-privat.gmxhome.de/Windkraft/Grundlagen , Gliederungspunkt 4.
Es ist aus meiner Sicht nicht sinnvoll, die errechnete Profilbreite zur Auftriebskorrektur oder zur Bereinigung der Re-Zahl einfach zu vergrößern, insbesondere nicht beim Darrieus. Sinkt doch damit die Schnelllaufzahl, was die Re-Zahl noch weiter in den Keller treibt. Außerdem gibt es partielle Strömungsabrisse.
Ich bin mir sicher, das kleine Modell oben im englischsprachigen Link ... index-test.htm wäre aus letztgenanntem Grunde mit den breiten Flügeln auch nicht aus dem Knick gekommen, selbst wenn die Re-Zahl in Ordnung gewesen wäre.
Wie sich NACA0018 – wichtig für Darrieusläufer- verhält, kann der Geübte hier erfahren, ab S.32 http://www.library.unsw.edu.au…ndices.pdf ( 14 MB!, engl.) Wem das zu stressig ist, sei verraten: Es verhält sich ähnlich.
Damit die Re-Zahl mit dem Wert 100.000 einen gewissen Sicherheitsabstand hat, errechne ich bei Windgeschwindigkeit 3m/s und Schnelllaufzahl 3 (was eine Anströmgeschwindigkeit von etwa 9,5 m/s ergibt) eine Mindestbreite der Flügel von etwa 16 cm.
Bei Horizontalachsern bereits für die Blattspitze, zur Nabe hin ansteigend, bei Vertikalen für das gesamte Blatt. Für Vw = 5m/s und Lambda 3 wären das immerhin noch fast 10cm.
Das sind natürlich Maße, die nicht mehr zu kleinen Modellen passen, nicht mal zum Durchmesser von einem Meter. Beim Darrieus mit 2 Flügeln eher zu 2m, nach meinen Berechnungen.
Die Konsequenzen teilen sich in 2 Bereiche:
1. Wie teste ich kleine Modelle von größeren Anlagen, die ich bauen will?
2. Wie bekomme ich kleine Anlagen trotzdem einigermaßen zum Laufen?
Zu 1.
Wer von einer 3m-Anlage erst mal ein Kleinmodell mit D 0,5 m bauen will und nur Ventilatoren als Windquelle hat, und seinen es auch 4 Stück in Matrixanordnung (für sekrechte) hat schlechte Karten. Das zeigt der Link hier http://www.windturbine-analysis.netfirms.com/index-test.htm .
Für solche Fälle empfehle ich den Test im Wasser. Da ist die Re-Zahl automatisch um den Faktor 15 höher, weil die Viskosität etwa 1/15 ist. Selbst wenn man mit 1/7,5 Geschwindigkeit fährt, bleibt die Re-Zahl noch um den Faktor 2 erhöht. Das kann bei Re-Zahl 50.000 schon die rettenden 100.000 bringen.
Zu 2.
Wessen Kleinanlage, und selbst größere noch beim Start, nicht das tut, was sie soll, und es an der Re-zahl liegt, der kann folgendes anwenden: Turbulatoren oder speziellen Strukturlack.
Dazu folgender Link http://www.czepa.at/turbulenz.html
Strukturlack finde ich am elegantesten. Neben dem dort beschriebenen Sandpapier-Lack ist auch über Hammerschlag-Lack nach zu denken, sofern sich die Optik auf der Oberfläche ab zeichnet. Golfbälle haben nämlich eine ähnliche spezielle Oberfläche, um die Grenzschicht turbulent zu halten. Sonst würden sie nie so weit fliegen.
Über die nötige Dicke von Turbulatoren in Abhängigkeit vom Anbringungsort (ich würde immer die Stelle der größten Profildicke nehmen), habe ich eine entsprechende Quelle auf meiner Homepage beschrieben: http://www.angeo-privat.gmxhome.de/Windkraft/Grundlagen , Gliederungspunkt 4.
Es ist aus meiner Sicht nicht sinnvoll, die errechnete Profilbreite zur Auftriebskorrektur oder zur Bereinigung der Re-Zahl einfach zu vergrößern, insbesondere nicht beim Darrieus. Sinkt doch damit die Schnelllaufzahl, was die Re-Zahl noch weiter in den Keller treibt. Außerdem gibt es partielle Strömungsabrisse.
Ich bin mir sicher, das kleine Modell oben im englischsprachigen Link ... index-test.htm wäre aus letztgenanntem Grunde mit den breiten Flügeln auch nicht aus dem Knick gekommen, selbst wenn die Re-Zahl in Ordnung gewesen wäre.
