Flügel - Generator

 
Grafix
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Flügel - Generator

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Gepostet: 28.09.2008 - 10:40 Uhr  ·  #1
Kann mir bitte einer genau sagen wie man die passende Flügelgröße bzw. Flügelanzahl zu einem Generator berechnet.
Welche Daten brauche ich dazu (zum berechnen)?
Bob
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Re: Flügel - Generator

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Gepostet: 28.09.2008 - 16:47 Uhr  ·  #2
Hi,
Zitat geschrieben von Grafix

Welche Daten brauche ich dazu (zum berechnen)?


auf [Auf Wunsch wurde der Link vorübergehend deaktiviert. Admin] ist im Download-Bereich eine Software, mit der man Blätter berechnen kann.
Ich habe mich leider noch nicht mit der Blattkonstuktion beschäfftigen können, bin aber sehr auf deine Erfahrungen gespannt.

Gruß
Bob
Thomas Köpke
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Re: Flügel - Generator

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Gepostet: 28.09.2008 - 20:40 Uhr  ·  #3
Hallo,

ich hab meine Bachelorarbeit zu dem Thema vor kurzem abgegeben. Hängt aber mit einem Unternehmen zusammen und ich bin mir nicht sicher ob ich die Veröffentlichen darf.

Deshalb hier kurz ohne herleitungen:



    wegen verlusten wird entweder noch was aufgeschlagen oder man schätzt den c_p_real eben schlechter.

    Für die Blatttiefen und Winkel sollte man nun auch wissen welches Profil man verwendet. Zu diesem Profil (z.B. NACA 4415) sollte man die Polare haben (kostenloses open-source tool x-foil, kostenpflichtige windows-adaption davon profili 2, oder eben aus Profil-katalogen, das ist noch besser, die sind nämlich vermessen im windkanal)
    Polare = Auftriebsbeiwert c_a und Widerstandsbeiwert c_w über dem "Angle of Attack".

    Hat man die Polare, erkennt man auf ihnen recht schnell was ein guter Arbeitspunkt des Profils. Das Verhältnix c_a/c_w sollte möglichst hoch sein (zumindest im bereich der flügelspitze) um die Lautstärke einzudämmen und weniger verluste zu haben. Der optimale punkt ist also meistens nicht der punkt mit dem höchsten auftriebsbeiwert sondern ein hoher auftriebsbeiwert bei möglichst niedrigem widerstandsbeiwert.

    Für das NACA 4415 hatte ich z.B. einen Angle of Attack von 6 ° gewählt. Dabei ist c_a = 1,1 und c_w = 0,0112.. Das verhältnix also fast hundert.
    Diesen Winkel brauchst du für die Einbauwinkel:





      Das kannst jetzt z.B. für, sagen wir, 20 Flügelsektionen berechnen.

      Für die Blatttiefe (einer sektion eines flügels) kommt dann folgendes:




        Schöne Grüße aus Berlin,

        Thomas
        Bob
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        Re: Flügel - Generator

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        Gepostet: 29.09.2008 - 11:53 Uhr  ·  #4
        Hi Thomas,

        besten Dank für deine Aufstellung. Ich glaube, ich muß mich da erst einmal grundlegend rein lesen. Hast du eine Buchempfehlung für mich?

        Deine Formeln sehen recht plausibel aus, allerdings bin ich mir nicht sicher, welchen Profiltyp man dazu nimmt?
        Mein Windrad soll eine mechanische/elektrische Leistung von max. 1000W haben und eher für Starkwind ausgelegt sein.
        Wie wählt man den Profiltyp aus? Von einem großen Windradhersteller weiß ich, dass das Blattprofil schon fast eine religiöse Frage sein kann.
        Cool wäre natürlich auch ein eigenes Blattdesign.

        Gruß nach Berlin
        Bob
        Thomas Köpke
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        Re: Flügel - Generator

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        Gepostet: 29.09.2008 - 18:46 Uhr  ·  #5
        Also Buch finde ich Prima:

        "Windkraftanlagen" Von Gasche und Twele

        Da steht das alles hergeleitet drin und noch viel mehr natürlich.

        Profiltyp:

        Naja, ob das jetzt beinahe ne Religiöse Frage ist weiss ich nicht. Wenn das heisst dass man nimmt was man glaubt, was richtig ist, dann stimmt das wohl ;)
        Ansonsten ist dazu zu sagen, dass es mehr als genug vermessene Profiltypen gibt. Bei großen Herstellern werden für gewöhlnich auch verschiedene Profile verwendet.. An der spitze ein Dünnes, aerodynamisches. An der Nabe ein Dickes, da kommt eh nicht so viel leistung und das macht den flügel stabiler.
        Für kleinwindanlagen zu empfehlen sind auf jedenfall auch Profile die gut sind im kleinen Reynoldszahlen-Bereich. Man sollte sich da ruhig mal im Modellbau umgucken, dort herrschen ja auch geringere Geschwindigkeiten als bei großen Flugzeugen. Da gibt es ein paar foren im Internet.
        Menelaos
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        Re: Flügel - Generator

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        Gepostet: 09.10.2008 - 01:28 Uhr  ·  #6
        ...darin findest du auch die Tabelle mit den Füllungsgraden in Abhängigkeit von der SLZ...da du in einem anderen Threat danach fragtest...

        Gruß
        Max
        Thomas Köpke
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        Re: Flügel - Generator

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        Gepostet: 09.10.2008 - 13:34 Uhr  ·  #7
        Ja, richtig, hatte die grafik auch direkt dort nachgeschlagen ;)


        Man sollte aber vor allem die fläche des Ringkreises von R/2 bis R betrachten. Da dort der Einfluss des Flächenfüllungsgrades viel mehr zur Geltung kommt als im Nabenbereich.

        Beispiel:
        Hat man einen Rotor mit 2 m radius und etwa einen Flächenfüllungsgrad von 10 % .. Dann hätte man ja laut der Grafik Lambda 5.

        Mach ich die Blatttiefen jetzt im Bereich bis R=1m wesentlich Größer als weiter oben, nimmt ja eigentlich der Flächenfüllungsgrad zu. Aber es hat wesentlich weniger einfluss, als wenn ich an den Blattspitzen den Flächenfüllungsgrad ändern würde.
        Menelaos
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        Re: Flügel - Generator

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        Gepostet: 10.10.2008 - 23:44 Uhr  ·  #8
        Nun, da gebe ich dir Recht. Allerdings ist die Fluegelform zumindest beim Rohrfluegler ja bereits duch die noetigen Anstellwinkel quasi vorgegeben. Darum habe ich erst das Profil berechnet und dann den Rohrdurchmesser so gewaehlt, dass je nach Anzahl der Fluegel man in etwa die benoetigte Flaeche erhaelt. Da kann man ja nun leider nicht grossartig variieren...
        In der Praxis stimmen gemessene und errechnete Werte auf etwa 5 Prozent ueberein....reicht dicke...
        Gruss
        Max
        Thomas Köpke
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        Re: Flügel - Generator

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        Gepostet: 12.10.2008 - 10:02 Uhr  ·  #9
        ja, so ähnlich denk ich mir das auch.. wenn man frei den rohrdurchmesser wählen könnte wäre das natürlich optimal..

        Man kann noch ein bisschen damit variieren erstens natürlichl wieviele flügel man nimmt (sehr grob)

        aber auch damit wo man die hinterkante setzt. setzt man die auf z.B. von 10° auf 15° kann man die Blatttiefe vergrößeren ohne die einbauwinkel zu verändern.. Bloß die Wölbung ändert sich dann natürlich

        gruß

        thomas
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