Hallo,
ich bin gerade dabei, ein Holzwindrad zu entwickeln und komplett in 3D zu fräsen. Jetzt habe ich nur leider ein Problem mit der Auslegung und der Berechnung der Blattwinkel, die in meinem Fall bei einer Schnelllaufzahl von 7 zu 'negativen' Anströmwinkeln an der Flügelspitze führen würde.
Außerdem ist mir aufgefallen, daß die Nenn-Windgeschwigndigkeit keinerlei Einfluß auf meine Geometrie hat...??
Von daher würde ich mich freuen wenn mal jemand ein fachkundiges Auge auf meine Berechnung werfen könnte oder mir einen Link schicken könnte wie der genaue Rechengang aussieht.
Meine Vorgaben:
Profil: NACA 64-415
Anstellwinkel α = 8 (idealer Anströmwinkel nach Diagramm)
Rotorlänge l = 0,560 m
Nenn-Windgeschwindigkeit v = 5m/s
Schnelllaufzahl λ = 7
Berechnung der Winkelgeschwindigkeit des Rotors:
Umfangsgeschwindigkeit an der Rotorspitze: v_spitze = λ * v
Winkelgeschwindigkeit ω = v_spitze/l
Berechnung des Blattwinkels:
Umfangsgeschwindigkeit u(r) am jeweiligen Radius r: u(r) = r*ω
Blattwinkel = α + arctan(u(r) / (2*v/3))
Dadurch daß die Umfangsgeschwindigkeit u(r) am jeweiligen Radius direkt mit der Nenn-Windgeschwindigkeit v gekoppelt ist (über v_spitze und ω), bleibt das Verhältnis von Nenn-Windgeschwindigkeit zu Umfangsgeschwindigkeit in der arctan-Funktion am jeweiligen Radius immer gleich, so daß auch immer die selben Blattwinkel rauskommen, egal welche Nenn-Windgeschwindigkeit ich wähle. Da kann doch etwas nicht ganz stimmen oder?
Außerdem - bei einer SLZ von 7 ergibt sich ein Winddreieck von ca. 8 Grad an der Flügelspitze. Nachdem der Anstellwinkel auch 8° beträgt steht das Profil hier praktisch genau senkrecht zur Windrichtung. Rechnet man jetzt noch mit dem reduzierten Wind um 2/3,kippt das Profil unweigerlich nach hinten weg, was ja nicht sein kann; aber so ist nunmal die Definition..bin langsam am verzweifeln!!.javascript:void(0)
Um was geht es eigentlich bei der Auslegung konkret, wenn alles im Endeffekt von der SLZ abhängt..Ich wäre sehr dankbar, wenn mir hier jemand einwenig helfen könnte...
ich bin gerade dabei, ein Holzwindrad zu entwickeln und komplett in 3D zu fräsen. Jetzt habe ich nur leider ein Problem mit der Auslegung und der Berechnung der Blattwinkel, die in meinem Fall bei einer Schnelllaufzahl von 7 zu 'negativen' Anströmwinkeln an der Flügelspitze führen würde.
Außerdem ist mir aufgefallen, daß die Nenn-Windgeschwigndigkeit keinerlei Einfluß auf meine Geometrie hat...??
Von daher würde ich mich freuen wenn mal jemand ein fachkundiges Auge auf meine Berechnung werfen könnte oder mir einen Link schicken könnte wie der genaue Rechengang aussieht.
Meine Vorgaben:
Profil: NACA 64-415
Anstellwinkel α = 8 (idealer Anströmwinkel nach Diagramm)
Rotorlänge l = 0,560 m
Nenn-Windgeschwindigkeit v = 5m/s
Schnelllaufzahl λ = 7
Berechnung der Winkelgeschwindigkeit des Rotors:
Umfangsgeschwindigkeit an der Rotorspitze: v_spitze = λ * v
Winkelgeschwindigkeit ω = v_spitze/l
Berechnung des Blattwinkels:
Umfangsgeschwindigkeit u(r) am jeweiligen Radius r: u(r) = r*ω
Blattwinkel = α + arctan(u(r) / (2*v/3))
Dadurch daß die Umfangsgeschwindigkeit u(r) am jeweiligen Radius direkt mit der Nenn-Windgeschwindigkeit v gekoppelt ist (über v_spitze und ω), bleibt das Verhältnis von Nenn-Windgeschwindigkeit zu Umfangsgeschwindigkeit in der arctan-Funktion am jeweiligen Radius immer gleich, so daß auch immer die selben Blattwinkel rauskommen, egal welche Nenn-Windgeschwindigkeit ich wähle. Da kann doch etwas nicht ganz stimmen oder?
Außerdem - bei einer SLZ von 7 ergibt sich ein Winddreieck von ca. 8 Grad an der Flügelspitze. Nachdem der Anstellwinkel auch 8° beträgt steht das Profil hier praktisch genau senkrecht zur Windrichtung. Rechnet man jetzt noch mit dem reduzierten Wind um 2/3,kippt das Profil unweigerlich nach hinten weg, was ja nicht sein kann; aber so ist nunmal die Definition..bin langsam am verzweifeln!!.javascript:void(0)
Um was geht es eigentlich bei der Auslegung konkret, wenn alles im Endeffekt von der SLZ abhängt..Ich wäre sehr dankbar, wenn mir hier jemand einwenig helfen könnte...