RoWiTool III

Tool zur Berechnung von Zuschnittschablonen für Rohrwindräder
 
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Die guten alten Repeller wieder.

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Gepostet: 24.02.2014 - 09:56 Uhr  ·  #61
Hallo Windfried,

ich habe mir jetzt den ganzen Threat hier nochmal durchgelesen. Ich habe schon mehrere Flügel mit dem RoWiTool gebastelt. Die Funktionieren soweit auch recht gut. Ich würde die Flügel dennoch gern optimieren wollen. Was genau berechnest du hier denn neu? Die optimale Fläche der Flügel? Ich habe auch eine 3D CAD Software und erstelle mir damit auch die Schablonen die durch das RoWiTool über die X Y Werte angegeben werden. Gibts hier irgendwie eine optimierte Version? Ich bin kurz vor Realisierung meiner Windanlage, nur fehlen mir noch die passenden Flügel dazu. Eventuell kannst du mir bei der Berechnung helfen. Ich muss ein Andrehmoment von 0,25Nm überwinden. Am besten mit wenig Wind und Option auf hohe Drehzahl.

Vielen Dank für Voraus für die Mithilfe.

Zitat geschrieben von Windfried

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. http://www.kleinwindanlagen.de…#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 http://www.kleinwindanlagen.de…#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
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Re: RoWiTool III

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Gepostet: 30.10.2018 - 10:10 Uhr  ·  #62
Hallo,

ich bin auf Euer Super-Tool gestossen und bin begeistert davon!

Ich habe nur ne Frage bezüglich der Rohre:

Sind die Langzeit-stabil oder werden die spröde und brechen dann irgendwann?
Gibt es Alternativen um stabile Flügel herzustellen? Vielleicht mit Glasfasermatten und 2K Harz einstreichen?

Gruß,
Wolfram.
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Re: RoWiTool III

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Gepostet: 31.10.2018 - 08:09 Uhr  ·  #63
Moin Wolfram,

Ich würde die blätter auf jeden Fall lackieren um die Einwirkung,von UV Strahlung zu minimieren.Langzeittests habe ich selbst noch nicht gemacht da ich keine Aufstellungsmöglichkeit habe. Sie sollten aber eine ganze Weile halten. Die Blattwurzel mit der Aufnahme der Befestigung sollte man aber schon etwas verstärken.

Den Audwand alles mit gfk zu,verstärken würde ich persönlich mir nicht geben. Neue Blätter sind ja schnell und günstig hergestellt - bevor ich da Stunden mit Laminat rumpansche würde ich mir sonst eher Blätter aus Holz schnitzen, das ist mjt entsprexhender Vorbereitung auch an einem Wochenende erledigt.

vg
Max
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Re: RoWiTool III

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Gepostet: 31.10.2018 - 15:42 Uhr  ·  #64
ok, dann werde ich 3 50x500x5mm Alustreifen als Verstärkung an die Aufnahme schrauben.

bekommt man aus einem Rohr 2 Flügel?
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Re: RoWiTool III

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Gepostet: 02.11.2018 - 08:03 Uhr  ·  #65
Ja, das geht, zwei passen eigentlich immer.
*!*!*!*!*
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Re: RoWiTool III

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Gepostet: 02.11.2018 - 15:21 Uhr  ·  #66
Hm nur 2 Flügel aus einem Rohr.
Ich denke da gehen 6 Stück ohne Verschnitt raus.

Gruß Aloys.
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Re: RoWiTool III

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Gepostet: 03.11.2018 - 18:54 Uhr  ·  #67
wenn man sparsam arbeitet und je nach Schnitt auch drei, mehr aber in keinem Fall da die Wurzel entsprechend breit ausgelegt werden sollte um Stabilität zu generieren.

vg
max
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