Rotorblattprofile für Klein-WEA

Das Dilemma mit der Re-Zahl
 
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Re: Rotorblattprofile für Klein-WEA

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Gepostet: 31.08.2014 - 10:05 Uhr  ·  #21
Zitat geschrieben von FamZim

Ich nehme also eine andere Fläche, und zwar die Spiralfläche die der Rotor bei einer Schnelllaufzahl von 10 mit Nullauftriebswerten bestreicht.
Sie ist wie eine Wendeltreppe zu sehen, und sehr stark verwunden.
Bei SLZ von 10 sind das aussen 5,7 Grad, und bei 50 % Radius schon 11,4 Grad.
Mit diesem Winkel schraubt sich also der Repeller in die anströmende Luft.


Richtig- hierzu die Originalveröffentlichung von Prandtl- ganz hinten der Anhang:
http://webdoc.sub.gwdg.de/univerlag/2010/GKSM3.pdf

Zitat geschrieben von FamZim

Dabei gibt es kaum Auftrieb und auch kaum Druck auf den Mast.
Im Gegensatz zu Propeller-berechnungen, die von der Rotorkreisfläche ausgehen und bei dieser den Nullauftriebswinkel haben.
Gruß Aloys.


Leider nicht korrekt (falls ich das richtig verstanden habe): Das Drehmoment des Rotors wird über den Auftrieb der Profile erzeugt, die wiederum den Turmschub verursachen.
Dazu muss man sich das Vektordiagramm des Blattschnittes anschauen und dann findet man die Kraft, die das Drehmoment erzeugt über Drehung des Koordinatensystems (Hier gibt es leider einige falsche Diagramme auf dem Internet- Vorsicht!)
Oder: Gäb's keinen Auftrieb müsste ich mir über die Tipkorrekturen keinerlei Gedanken machen: Die Tipkorrekturen braucht man ja nur, um den induzierten Widerstand abzuschätzen.

Der Arminius
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Addendum zur gebogenen Blattspitze

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Gepostet: 31.08.2014 - 10:32 Uhr  ·  #22
Windfried bittet mich, hier etwas in seinem Namen beizutragen:
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Die Blattspitzen bei der S. hat man vermutlich gebogen, damit sie weicher durch den Mastschatten gehen. Die WKA ist immerhin ein Nachläufer.
Auch ist bekannt, dass Flügel in Sichelform generell wenig Geräusche machen.

Übrigens ist Antirutschband nicht das Rechte für kleine Blätter. Wir kennen beide sowohl die Breite als auch insbes. die Materialstärke.

Über das rechte Maß von künstlichen Turbulenzerzeugern im Verhältnis zur Lage und Chordlänge hatte ich bei >Grundlagen> <Re-Zahl> mal folgendes zu meiner Homepage verlinkt, was aber durch eigene Umordnung nicht mehr geht. Ist inzwischen ein PDF.
"Wie sich in Abhängigkeit von der Lage die nötige Dicke verändert, zeigt dieser Link http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm , dann auf Aerodynamics gehen, weiter auf Turbulators und Sizing
the Turbulator."
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Wie ich finde sehr gute Hinweise von Windfried.

Wobei zu sagen ist, dass es das auch verwendbare Antirutschband in 2 Dicken gibt und dieses besteht aus einem doppelseitigem Klebeband und oben drauf in ein Kunststoff, in den Körner eingegossen sind. Wenn man hier die Dicke misst, misst man die Spitzen der Körner. (Ich glaube das war 0,8 mm oder so beim dünnen). Da solllte man durchaus 0,1 oder 0,2 mm abziehen, wenn man es mit Zackenband vergleicht, das eine kontinuierliche Dicke hat. Der Link ist damit immer noch äusserst wertvoll, da es nur wenig Leute gibt, die sich da gerne festlegen.

Und "Sichelform wenig Geräusche"- bitte nicht _ganz_ generalisieren, da eine Blattspitze ein hoch dreidimensionales Strömungsfeld hat und da sollte man mit Generalisierungen Vorsicht warten lassen. Unabhängig davon, dass die Aussage wahrscheinlich fast immer korrekt ist.
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Der Arminius
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Re: Rotorblattprofile für Klein-WEA

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Gepostet: 31.08.2014 - 11:45 Uhr  ·  #23
Die positiven Geräusch-Eigenschaften der Sichelform kann ich aus Erfahrung bestätigen. Sie gelten insbesondere, wenn die Strömung einigermaßen senkrecht auf die Repeller trifft. Bei Strömung, die schräg auftrifft (etwa bei Thermik, wo sie tendenziell schräg von unten nach oben verläuft) entsteht ein Pfeifen an den Repellerenden. Insgesamt sind die Repeller-Geräusche deutlich leiser, als bei Turbinen vergleichbarer Größe. Die Lärm-Emission der S. stammt hauptsächlich vom Generator. Ich frage mich, ob es nicht möglich wäre, den Stator akustisch wirksam von der Gehäusegondel zu entkoppeln. Gelänge das, wäre die S. sicherlich sogar für reine Wohngebiete geeignet...

Dieter
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Schwingungen

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Gepostet: 01.09.2014 - 08:17 Uhr  ·  #24
Normalerweise kann man quasi alles entkoppeln.
Ich erinnere mich noch an meine Mopped-Zeit, als dauernd das Rücklicht kaputt ging, der Glühfaden war kaputt. Dann habe ich das Licht auf Gummidämpfer aufgehängt und dann ging definitiv keiner mehr kaputt.

Es gibt soo viele Arten von Dämpfern- auf die 20 Euro komt's dann auch nicht mehr an;
Zudem sich ja andere Schrauben viel weniger losschütteln.
Und Dämmmatten sind auch etwas feines.

Schwingungen gibt es einen netten Herren bzw. Hessen:
esm schwingungstechnik http://www.esm-gmbh.de/de
Wenn mal jemand auf die Messe kommen sollte- er hat immer auch ganz tolle Demomodelle.

Der Arminius

Stell' mal die Anlage absichtlich schräge und schaue mal, wann die Blätter Lärm machen....
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Re: Rotorblattprofile für Klein-WEA

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Gepostet: 01.09.2014 - 08:52 Uhr  ·  #25
Der Stator bei der Skystream besteht aus einem flachen Stahlring, um den die Wicklungen mit Kupferflachdraht ausgeführt sind. Das Ganze ist dann an der Innenseite der Gondelwand (Aluminium) befestigt, um Wärme optimal abzuleiten (Wechselrichter und Steurungselektonik sitzen ebenfalls in der Gondel). Für nachträgliches Dämmen ist kein Platz vorhanden und es würde, wenn etwas ginge, sicherlich zu thermischen Problemen führen. Eine wirksame Lärmdämmung geht nur von Seiten des Konstrukteurs und diese erforderte eine neue Konzeption des Aufbaus.

Die Anlage schräg stellen möchte ich nicht. Bei 11 Metern Stahlmast (4 mm Wandstärke) und 75 kg Turbine würde da wohl schon die Befstigung am Mastfuß leiden. Außerdem würde bei einer Schrägstellung die Turbine so sehr in der Schräge hängen, dass sie wohl kaum noch anlaufen würde... Selbst bei Schrägstellung von 0,50 hängt die Gondel und bewegt sich dann nur noch bei stärkerem Wind in die optimale Stellung.

Aber das Schrägstellen ist kaum nötig. Wie Du schon an anderer Stelle sagtest, "man hört eine Menge". Etwa, dass wenn Winterwind, der aus der Großwetterlage resultiert, von der Seite kommt, bei der ich die geringste Geländerauhigkeit habe, ist das Pfeifen nicht vorhanden. Jetzt im Sommer, wenn die Kumulanten oberhalb der Anlage die Luft nach "ansaugen", ist es deutlich hörbar.

Was wieder einmal zeigt, wie schwer es ist, ein halbwegs leistungsfähiges Profil zu finden, das sich allen Windverhältnissen perfekt anpasst.

Dieter
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