Berechnung des Propeller-Profils für einen (Decken-)Ventilator?

 
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Berechnung des Propeller-Profils für einen (Decken-)Ventilator?

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Gepostet: 07.08.2019 - 14:22 Uhr  ·  #1
Guten Tag, ich bin ganz neu hier. Ich beschäftige mich gerade mit Ventilatoren für den Heimgebrauch. Auch Deckenventilatoren. Energiesparend und geräuschlos sollen sie (natürlich) sein. Ein seltsam unbearbeiteter Markt, wie ich finde. Oft wird von den Herstellern noch immer mit "möglichst viel Watt" geworben und mit "Ist leise!" und das war es dann.

Ich habe bereits einige billige (Reise-)Deckenventilatoren bestellt um an verschiedene, bürstenlose Motoren zu kommen, 12 Volt und 220 Volt. Ich konnte recht schnell meinen alten 30 Watt-Cinni-Bodenventilator ersetzen durch einen 4 Watt Selbstbauventilator bei gefühlt gleichem Luftdurchsatz.

Ich habe nirgendwo Informationen dazu gefunden, wie eigentlich die optimale Rotorblattform für einen Ventilator aussieht. Jeder Hersteller macht offenbar, was er gerade denkt oder wie es vor 100 Jahren war, außerhalb von Industrieventilatoren zumindest. Ist die optimale Form (abhängig von der Drehzahl natürlich) dieselbe wie bei einer Windturbine? Offenbar nicht, aber ich weiß nicht, warum.

Ich habe dazu schlicht noch nichts gefunden, deshalb habe ich mich mal hier angemeldet. Rotorblätter berechnen ist hier ja täglich Brot. :-)

Gruß
Bernhard
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Re: Berechnung des Propeller-Profils für einen (Decken-)Ventilator?

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Gepostet: 09.08.2019 - 14:32 Uhr  ·  #2
Ja, das ist interessant..
Schau doch mal unter Multiwing

Oder auch Wolf. CHA 300 /400
Luft/Wasser Wärme Pumpe mit "Eulenflügel" Design.

Und vor allem: Die Strömungslehre in der Physik der bewegen Gasmassen.
Es macht eben einen Riesen Unterschied, ob dein Ventilator mit 50 U/min oder 1500 U/min läuft!
Schau doch mal in der Natur WIE unterschiedliche Flügel Vogelarten haben, unter anderem je nachdem , wie schnell im Normalfall die Luft an den Flügeln ist, und eben grad das Flügel Ende, alles anders...
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Re: Berechnung des Propeller-Profils für einen (Decken-)Ventilator?

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Gepostet: 10.08.2019 - 17:43 Uhr  ·  #3
Hallo Bernhard,
die optimale Form für Rotorblatter zur Nutzung in Ventilatoren ist gar nicht so einfach zu definieren. Schau dir mal die Flügelradkonstuktionen in einem Staubsauger, Laubsauger/bläser, Computerlüfter etc. an. Da findest du eine nahezu unendliche Vielfalt von Flügelformen. Interessant wird es bei Lüftern der Fa. Dyson. Ebenso faszinierende Gebilde sind die so genannten Luftsstromverstärker, die vorgeben mittels des Coandaeffektes, eine größere Menge Luft als ursprünglich vom Gebläse erzeugt, in die Gegend zu pusten. Auch sehr interessant sind die "Airknives" . Diese findest du jetzt öfter als Händetrockner.
Google dich einfach mal durch diese Begriffe und du wirst viel Spaß daran haben. Für einen Deckenventilator würde ich einen langsam laufenden und mit großen Flügeln ausgerüsteten Typ vorziehen.
illiat
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Re: Berechnung des Propeller-Profils für einen (Decken-)Ventilator?

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Gepostet: 12.08.2019 - 20:41 Uhr  ·  #4
da hast Du dir etwas vorgenommen. Der Unterschied von Windkraftanlagen im Gegensatz zu Lüftern ist der, dass Lüfter meist ummantelt sind und kleiner.
Bei kleinen Lüftern ist die Reynolds Zahl gering, so dass dünnere Profile zum Einsatz kommen müssen.

Bei Deckenlüftern habe ich schon gesehen, dass sie die Blätter falsch herum montiert hatten. Das muss in diesem Fall sogar gar kein Nachteil sein, denn wahrscheinlich haben die Lüfterhersteller ein Clark Y mit 12 % Dicke genommen. Das versagt bei zu niedrigen Geschwindigkeiten.Das ist rückwärts besser.

Was da Eulenflügel sollen, weiß ich nicht: die Schwingen der Eule haben auf der Oberseite bewegliches Gefieder, das beim Anflug auf die Beute aerodynamischen Stall vermeidet, indem sich das Deckgefieder hochklappt. Wer mit einem Lüfter lautlos auf Beutejagd gehen will,
kann das natürlich von mir aus machen. Normalerweise macht das glaube ich eher Sinn, bei einem Lüfterrad aerodynamischen Stall grundsätzlich zu vermeiden. Er ist nämlich laut (deswegen haben Eulen diesen Trick).

Wie groß soll der Ventilator sein? 10 cm oder 10m?

Ora
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Gepostet: 16.08.2019 - 12:58 Uhr  ·  #5
Vielen Dank für eure vielen Antworten.
Ja, die Vielfalt an Flügelformen ist extrem verwirrend.

Geht man einmal von einem Deckenventilator aus, würde ich denken, der Rotordurchmesser darf mindestens 1 Meter betragen. Langsamer Lauf (50-200 U/min?) sollte einerseits für Laufruhe sorgen, andererseits (zusammen mit weichem Blattmaterial) ein Schutzgitter unnötig machen.

Mein derzeitiger 50cm-12V-Deckenventilator ist, betrieben mit 7,5V, bereits so leise und sparsam (3-4 Watt), dass er die ganze Nacht laufen könnte.

Vielleicht werde ich als nächstes die Rotorblätter eines Modellhubschraubers versuchen, da scheinen mir die Anforderungen ähnlich zu sein.

Gruß
Bernhard
ora
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Re: Berechnung des Propeller-Profils für einen (Decken-)Ventilator?

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Gepostet: 18.08.2019 - 10:44 Uhr  ·  #6
Da würde ich die Finger davon lassen:
bei zu geringer Leistung drehen diese sich zu langsam, sodass die -> "kritische Re-Zahl" der Rotorblatt-Profile nicht erreicht wird.

Genau diesen Fehler machen übrigens die meisten Kleinwindanlagenhersteller.

Ora
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