Hallo allerseits,
da es mir schon immer fragwürdig erschien, Rotorblatt-Breiten nach dem Flächenverhältnis (Solidity) aus zu legen, lasse ich Euch hier Teil haben an der Art, wie ich solche Dinge löse, mit interessanten Ergebnissen.
Das ist ohne Zweifel ein Geschenk, denn so lassen sich alle Arten von Repellerflügeln von HAWT aus legen.
Spezialitäten für die Rohrblatt-Berechnung muss man dann ignorieren oder Löschen.
Excel-Kalkulation anbei.
Neben der gesonderten Bestimmung von Ø und TSR braucht man für sinnvolle Annahmen für die Streckung möglichst
Referenzlösungen. Dazu diente mir diese hier, da sie offenbar gut funktioniert hat.
Forum/cf3/topic.php?p=30007#real30007
Ist übrigens bezüglich Flächenverhältnis schon in Abweichung zum Rowi-tool.
Dann bracht man für die zu gewählten oder sich ergebenden Profile
Ca-Werte für die Anstellwinkel
aus Profilkatalogen oder durch Simulation, möglichst für Reynolds-Zahlen für die wichtigste Windgeschwindigkeit, hier Annahme 7 m/s.
Näheres dazu hier
http://www.angeo-privat.gmxhom…age010.gif Standortabhängig dort, wo das Maximum ist.
Als Quelle für die Profildaten diente mir das hier
http://www.angeo-privat.gmxhom…latten.jpg
Ansich hätte ich für Wölbung 7,5% noch ne Simulation starten müssen. Das habe ich mir erspart.
Auch ist die Re-Zahl mit 400 000 nicht optimal, so dass die Blattbreiten wohl etwas zu klein werden.
Bei den Anstellwinkeln musste ich in Relation zu den Ca-Werten etwas fummeln. Immerhin will man ja stetige Kurvenverläufe.
Da die Ca-Werte für Streckung
∞ gelten, findet in der Rechnung eine
Reduzierung bezüglich Realstreckung und Blattform statt.
Dazu
Forum/cf3/topic.php?p=29915#real29915 und folgender.
Ergebnisse:
1. Da die Blätter breiter werden, geht Rohr-Ø 250 schon nicht mehr. Musste auf 400 gehen.
2. Es ergibt sich ein Flächenverhältnis von 28,8%, obwohl die Wahl der Streckung und der Oswald-Faktor durchaus schon progressiv gewesen ist, s. auch Kommentar im Feld R3.
Bei Wahl der Anstellwinkel für bestes Gleiten wären die Profilbreiten übrigens noch größer.
Auswertung
Beim Rowi-tool wäre die Solidity für TSR 3 ursprünglich gerade mal 20,5%. Hier ist es mit 28,8% viel mehr!
Das mag daran liegen, dass die entsprechende Kurve lt. Gasch S. 134 (Lit.-Quelle wie in Excel-Tabelle) Ca-Werte um 1,0 zugrunde legt.
Dabei habe ich den bösen Verdacht, dass man die Ca-Reduktion für den Realflügel dabei unterschlagen hat, sondern mit Roh-Ca-Werten gerechnet hat.
Immerhin ergibt 28,8% * 0,77 = 22,2%. Das ist nahe den 20,5%.
0,77 ist übrigens die Ca-reduzierung aus Feld O6.
Nach der Berechnung würde sich die CAD-Konstruktion anschließen. Auch da gibt es meistens noch Kompromisse zu machen, die auch die Rechnung noch beeinflussen können. Als Letztes hat normalerweise eine Festigkeitsberechnung zu folgen, ab 2m² Wirkflächen nach EN61400-2 auch für den Mast.
Allen, denen das alles zu stressig ist, die auch kein 3D-CAD-System zur Verfügung haben, werden weiter mit dem Rowi-Tool arbeiten müssen.
Ich empfehle aber, vom Solidity-Streubereich eher die breite Toleranzlage zu bedienen.
Schließlich sind Rohrsegmente, auch wegen der ansich zu großen Dicke, nicht unbedingt Spitzenprofile.
Offensichtlich hatte ich mit der Mehthode beim eingangs genannten Referenzbeispiel mit 25% eine gute Wahl.
Übrigens würde ich den Zuschnitt aus meiner Berechnung etwa so gestalten:
Die Reduzierung an der Blattspitze speziell hier an der Hinterkante.
Das hat 2 Effekte:
1. Es wird die Profilbreite reduziert. Dabei auch aerodyn. Schränkung, da sich die Wölbung verringert.
2. Zusätzlich wird der Anstellwinkel reduziert - geometrische Schränkung. Deswegen speziell der Anschnitt hinten.
Beides ist gut für den
Oswald-Faktor und senkt mit den Randwirbeln den Geräuschpegel.
Gruß vom Windfried