Wer kennt Lima F1 von Archimedes?

Hallo leibe Windjünger,

kennt jemand von Euch diese Anlage hier?
Datenblatt des Herstellers
Die Niederländische Firma tüftelt seit einigen Jahren daran, wie sie schreiben. Kennt jemand das Ding oder glückliche Besitzer?

Würde mich über Infos freuen.

Stürmische Grüße
Ralf

http://www.thingiverse.com/thing:1067856

Bitte Freunde,

aerodynamische Konstrukte haben doch induzierte UND Profil(Oberflächen) Widerstände.

Das addiert sich doch hier?

Na , mal schauen..
Schönen Gruss,

Cerco

http://dearchimedes.com/

Hier gibts noch ein paar Originalbilder. Schon sehr abenteuerlich was die Leistungsangaben betrifft.
Ausliefern tun sie wohl noch nicht

Ich hab mal nach Preisen angefragt. Schaun wir mal

Zitat

Wenn die Leistung im Wind mit der dritten Potenz steigt, und die Luft auf die halbe Geschwindigkeit abgebremmst wirt, sind 7 Teile von 8 Leistungsanteilen entzogen worden.

????? Vermutlich habe ich was nicht verstanden, aber wie kommst Du den darauf und was hat das mit einem Mini-Segeler zu tun der 60m weit segelt.
Der Segelflieger macht die Geschwindigkeit an der Tragfläche und nicht der Wind. Im Wind bei ca. 100kmh = ca.28m/s = 14.203W/m². bei 14m/s = 1.775W/m²; ok das ist ein 8tel !?! Aber eigentlich hat das damit nicht wirklich was zu tun, denn es ist nach Betz und meines Wissen nach auch bisher nicht praktisch gelungen über die knapp 60% hinwegzukommen. Deine 7/8 wären aber 87,5%.


Der die das Archimedes-Model Liam F1
Bei 1,5m Durchmesser bleibt eine theoretische Fläche von 1,77m² und ein Umfang von 4,7m. Sie geben an bei 12m/s eine Drehzahl von 400rpm zu erreichen. 400rpm x 4,7m / 60 = 31,33m/s. Aus meiner Sicht der abgebildeten Schraube bleibt es doch ein Widerstandsläufer mit eine TSR < 1 und da wird es schon schwierig wenn hier im Datenblatt schon mehr als die dreifache Geschwindigkeit angegeben wird.
Bei 12m/s und 1,77m² stehen im Wind 1.979Watt zur Verfügung. Daraus nun auch noch nach Abzug aller Verluste (also elektrische Ausgangsleistung) 1.000Watt zu machen entspräche einem stolzen Wirkungsgrad von knapp über 50% und liegt somit jenseits jeglicher Vorstellungskraft und Erfahrung (meiner!).

Gruß Uwe


(TSR = TipSpeedRatio = das Verhältnis der Blattspitzengeschwindigkeit (oder auch Umlaufgeschwindigkeit am äußersten Punkt) zur anströmenden Windgeschwindigkeit)

Moin,


Sehr gut beobachtet, das Flugzeug kommt im Bereich des. besten Gleitens -oftit Wasser als Gewicht in den Flächen- sehr weit.
der Flieger fliegt mit ganz anderer RE Zahl..
Und der induzierte Widerstand ist in unserem RE Zahlenbereich dominant.
Deshalb muss die Schraube Verluste hinnehmen, es sei denn, die haben den Stein der Weisen gefunden.
Warum soll das nun besser sein? Zugegeben, diese Windspiele als Schraube drehen auch- das haben wir getestet- doch mit wenig Ertrag, weil halt die Erntefläche klein bleibt.

Es sei denn, die.rufen in laminarer Strömung einen Quasi Mini Wirbel um die Flachen hervor, wenn...ja wenn alles schön klappt.

Schönen Gruss, Cerco

Im Prinzip ist diese Archimedes Schraube eine für kleine Rotorabmessungen ideal, weil so das maximale Drehmoment bei dennoch relativ hoher Drehzahl erreicht wird. Das Betz`sche Gesetz, das sagte schon Uwe, wird sie natürlich nicht außer Kraft setzen, maximal 59% der im Wind enthaltenen Energie können umgewandelt werden, sonst weicht die Strömung außen um den Rotor als Hinderniss aus.

Als Horizontalläufer an einem Windrad scheint diese Konstruktion nicht sehr sinnvoll zu sein, schon wegen der aufwendigen Herstellung, die wohl kaum höhere Leistungsbeiwerte als mit viel einfacher gebauten Hochleistungs-profilen erbringen kann.

Etwas ganz anderes wäre der Einsatz dieser archimedischen Schraube bei einem Kettenrotor im Wasser. Zwar reichen da auch die Formen gewöhnlicher Schiffsschrauben, ein etwas höheres Potenzial des Leistungsbeiwertes könnte die Archimedes-Form dort allerdings eher bezahlt machen, wegen der hohen Energiedichte im Wasser. Da sind es dann vielleicht ein paar Kilowatt mehr am Tag, die ein minimal höherer Leistungsbeiwert einfahren kann.

Im Gegensatz zu den paar Milliwatt, die die Verbesserung des Leistungsbeiwertes eines 50 cm Durchmesser großen Kleinwindrades um -sagen wir beispielhafte 1% - ausmachen würde.

Der Einsatz einer im Wasser nachtrailenden Kette solcher Rotoren an einem Stahlseil kann sich lohnen weil:

(a) ein durchhängendes (gebogenes) Stahlseil mit einer Reihe solcher in optimalen Abständen zueinander hintereinander gestaffelten Schrauben den Drehimpuls verlustfrei auf einen Generator über der Wasseroberfläche gelagert übertragen kann, Die Drehachse muß hier nicht geradlinig verlaufen, ein Stahlseil verhält sich da flexibel. schlägt nicht und macht auch sonst keine Mucken. Es kann bei Bedarf (schwache Strömung) mit Bojen auf optimaler Höhe unter Wasser gehalten werden. Der einzige Nachteil: es ist keine konventionelle Technik, niemand kennt es und was der Bauer nicht kennt, frisst er eben nicht!

(b) weil viele kleine solcher Rotoren summiert ein sehr großes Drehmoment bei einer durch die kleinen Rotordurchmesser auch sehr großen Drehzahl erzeugen, und

(c) weil Wasserdichte und damit der Energieinhalt das etwa tausendfache der Dichte der Luft beträgt. Was also im Rückschluss den Bauaufwand der archimedischen (optimierten) Schraube dann auch rechtfertigen kann.

Ein solcher Kettenrotor im Wind wäre schon wegen dem Mehrgewicht ein Unding. Dafür gibt es dann bessere Lösungen.

Einen höheren Leistungsbeiwert als den anderer halbwegs guter Läufer nur auf Fläche zu Wind in qm bezogen würde ich auch nicht erwarten, eher viel weniger.

Anders sieht das mit Einbeziehung der dritten Dimension aus. Man kann (vorteilhaft) in die Tiefe gehen, Archimedes hat es uns vorgemacht, das mit dem Kettenrotor ist eine Mutation davon. Wir dürfen hier den Wirkungsgrad nicht nur auf frontale Fläche zum Wind beziehen und das hat wohl der Lima F1 Hersteller mit seinen übertriebenen Schwelgereien gemacht!

Was die Archimedesspirale von gewöhnlichen Rotoren unterscheidet ist die Tiefe, in der die Strömung auf die Blätter einwirkt. Stell Dir das bei einer sehr langen Spirale, deren Stirnflöche zum Wind steht vor. Man kann bei einer Tiefenwirkung über größere Längen erwarten, dass die Strömung, die frontal nur über eine - sagen wir 1 qm - Fläche wirkt sich in einigem Abstand dahinter wieder regeneriert. Strömung fließt von aussen verwirbelt in die Schraube nach weil sie der Strömung Energie entnimmt und dabei Unterdruck erzeugt.

Stell Dir das bildlich so vor wie das Verhältnis von einem Hochdruckgebiet zum Tief nur auf anderer Basis.

Eine Archimedesschraube wird über ihre ganze Länge die jeweils an jeder Stelle individuell einwirkende Energie umwandeln und in ihrer Gesamtheit einen Mittelwert daraus bilden. Du könntest ja auch sonst keine zwei Windräder in einem Abstand zueinander genau hintereinander stellen und erwarten, dass das hintere stehen bleibt.

In Scheibchen geschnitten bildet jeder kurze Abschnitt des Archimedes-Rotors einen wahrscheinlich demütigenden Wirkungsgrad, über die ganze Länge - Messergebnisse vernachlässigen wir - kann sehr wohl ein scheinbarer Beiwert über den Betz`schen von 59% herauskommen. Nur scheinbar!

Das Betzsche Gesetz wird dabei nicht gebrochen!

Hallo Aloys, mit scheinbar meine ich genau das, also nicht wirklich!

Betz war ein sehr gründlicher Wissenschaftler, der Einfluss der Tiefe der Rotorblätter oder der Tiefe durch Rotordurchmesser und die Wechselwirkung mit der außen schnelleren Umgebungsluft dürfte ihm durchaus bewußt gewesen sein. Er konnte konnte dies bei seinem Satz zum Leistungsbeiwert für konventionell gebaute Windräder vernachlässigen weil die Strecke dort gewöhnlich relativ kurz ist.

Der scheinbar höher als im Betzschen Satz festgelegte Beiwert bezieht sich in meiner Erörterung ausschliesslich auf Kettenrotoren oder Rotoren im Wasser für die der Betz`sche Satz so nicht gilt.. Betz hätte bei Rotoren mit z.B. 100 m Blattiefe vielleicht einen etwas anderen Satz herausbekommen.

Professionelle Messungen habe ich beim Kettenrotor nie gemacht. Genügt doch für den kleinen Bastler wie mich, dass zwanzig 30 cm Rotoren auf 50 m Kette hintereinander bei 3 - 5 m/sec Wind mit einem 200 W Generator locker eine 50 W Autoglühbirne hell zum leuchten bringen.

So zu sagen, scheinbar wurde da der Betz´sche Satz ausgehebelt. Wie gesagt, nur scheinbar. Bei nur einem 30 cm Rotor kommen wir bei 3 m/sec Wind auch dann nicht dahin, wenn dieses Teil einen maximal möglichen Beiwert nach Betz hätte.

So harmonisch wie Du sagst, läuft die Strömung in einer Archimedesschraube bestenfalls nur dann, wenn sie ummantelt frei von der Einwirkung der schneller (ungebremst) ablaufenden Umgebungsströmung bleibt. Beim Lima F1 wäre das ja nicht der Fall. Dort erwarte ich allerdings keine Wunder. Im freien Wasser - vielleicht?

Gruß, Carl