Darrieusrotor mit durchströmten aeroelastischen Flügelprofil

Moin moin zusammen,

ja Andre, das siehst Du genau richtig. Beide von Dir angesprochenen Lösungen gehen, jede für sich sowieso und von allem ein bischen funzt auch. Das wäre aber mehr "Fummelei" als nötig und eine der Maßnahmen alleine führt ja schon zum Erfolg.

Ich denke mal zuerst über Punkt 1 nach:
Wenn ich unterstelle, dass Du die Tragarme schon im Winkel von 180° zueinander stehen lassen willst könntest Du ein Gewicht außermittig anbringen, welches mehr in Richtung 7 Uhr übersteht als in Richtung 5 Uhr. Richtig austariert, wird es dann Dein Problem lösen. Nachteil: Auch an diesem Gewicht greift die Fliehkraft im Schwerkunkt an, es ergibt sich also im Befestigungspunkt Gewicht-Tragarm eine neue Kraft, die hier ein Moment erzeugt und die Befestigung bzw. Aufhängung außer mit der Zugkraft zusätzlich durch das Moment belastet. In wie weit dieses Moment sich schädlich auswirken kann hängt von der Stärke der Befestigung und von der Drehzahl ab. Was bleibt ist die Feststellung: wir haben zwar eine schädliche Kraft eliminiert, aber eine andere neu "eingebaut".

Lösungsvorschlag 2:
Das zusammenhängende Gebilde Leitblech/Vorflügel wird in seinem gemeinsamen Schwerpunkt aufgehängt, durch welchen ja die Wirkungslinien verlaufen. Damit stehen sich die beiden W-linien Flügel/Gegengewicht genau gegenüber, verlaufen beide durch den Drehpunkt und heben sich gegenseitig auf. Viola, Problem gelöst!

Wenn Dein Flügel dann auch noch in der Höhe symmetrisch aufgebaut ist, also oben und unten gleich weit übersteht, dürfte der von Carl angesprochene, nach unten gerichtete Vortrieb nicht zu befürchten sein und die Anlage sollte in doppelter Hinsicht rund laufen.

lg
Dieter

Hallo Carl,

das freut mich, dass Du den Vorschlag, den ich gemacht habe, aus der Praxis heraus untermauern kannst. Auch bei der Annahme mit den strömungsbedingten Kräften liegst Du richtig. Bei den Profilen, die sich für unsere Zwecke eignen, liegt der Druckmittelpunkt zumindest in guter Nähe zum Schwerpunkt.
Und bei Modellen dieser Größe reichen zum Auswiegen, wenn nichts anderes vorhanden ist, der Daumen und Zeige- bzw Mittelfinger einer Hand. In meiner Jugend habe ich so manches mal denSchwerpunkt bei Modellflugzeugen so eingestellt. Fingerspitzen nach oben, Modell drauflegen und sehen, wo es sich einpendelt.

Übrigens: meinen Glückwunsch zu Deiner Erfindung!

Da hast Du ja was losgetreten, als Du Dein Patent öffentlich gestellt hast. Hättest Du das jemals gedacht, daß das Ganze nach so langer Zeit noch einmal so aufblüht?
Warum habe ich nicht mal so eine zündende Idee, da kann man ja glatt neidisch werden

lg
Dieter

Hallo Leute
Ich habe nicht die Lust verloren, ich bin nur derzeit terminlich stark eingebunden

@Uli
Ich bastele schon seit ca. 30 Jahren an Lautsprecherboxen herum, mit mehr oder minder grossen Auszeiten dazwischen.
Früher grundsätzlich alles Eigenkreationen, heute mehr Wideraufbau, besonders der oft schönen Holzmaserung älterer Boxen.
Ich kann das also durchaus als eines meiner vielen Interessengebiete bezeichnen.
Seit einigen Jahren habe ich mich sehr ungewöhnlichen Konstruktionen der Firma BOSE verschrieben, die ich restauriere und wieder vertickere.
Unter anderen BOSE 901 und 601. Meist so 30 Jahre alt.
Die auf den Bildern zu sehenden Treiber gehören in eine 901.
Ich glaube eine 901 Continental ist auch zu sehen.

@Dieter
Deine Erklärungen zum Thema "Unwucht, warum und wann sie auftritt", fand ich sehr interessant und hilfreich.
Ohne deinen Beitrag hätte ich vermutet das es mehr oder minder egal ist, ob der Flügel etwas kopflastig ist.

@Carl
Zum Auswuchten den Flügel einfach auf einer Reissnadel zu lagern und dann so den idealen Punkt zu finden fand ich auch sehr hilfreich.
Ich werde das vortan so einsetzen.

@Tüftler
Der Einsatz eines Flettnerrotors würde nach meinem Verständnis im Zentrum einer vertikal Windturbine keinen Sinn machen.
So wie ich das Flettnerprinzip verstehe, erzeugt der auf die rotierende Trommel auftretende Wind
eine Kraft die, vereinfacht gesagt, versucht die Trommel in eine bestimmte Richtung zu ziehen.
Allerdings ist die Kraft keine die eine Rotationsbewegung erzeugen würde, sondern sie wirkt vom Zentrum der Trommel nach aussen,
so als ob man die Trommel nach aussen ziehen würde.
Um das Flettnerprinzip zu nutzen müssten die Trommeln auf einer Kreisbahn um eine zentrale Achse rotieren,
so wie es derzeit unsere Flügel auch machen.

An alle anderen:
Es kann sein das ich bei der Fülle der Beiträge vielleicht eine Anregung oder Frage an mich überlesen oder vergessen habe, dann bitte nochmals stellen.

Hallo Bernd! Dieter schreibt, Auswuchten auf einem Finger genuegt, mit einem Dorn habe ich das auch nur bei ganz schweren Fluegeln gemacht, es ist fast unmoeglich, einen Fluegel auf einer Reissnadel in der Schwebe zu halten. Ein toller Aspekt das Experiment von Phillip. Da sind wir auch schon wieder bei den stroemungsverstaerkenden Einleitflaechen gelandet. Bei Kleinwindanlagen koennen die ja noch sinnvoll sein, groessere Konstruktionen werden ja schnell etwas aufwendig im Bau. Allerdings sollte man sich vielleicht ueber eine Architektur Gedanken machen, die die Windkraft insofern nutzt, als sie stroemungsverstaerkende Flaechen oder Koerper beim Bau von Gebaeuden oder sonstigen Bauwerken (Bruecken, Tuerme etc.) bewusst in die Planung mit einbezieht. Da sind wir mit den stroemungsverstaerkenden Bauten auch gleich wieder beim Windtunnel wegen des Messstandes angekommen. In zugigen Gaengen eines Gebaeudes oder in Durchgaengen oder Tunnels durch Unterfuehrungen oder Huegel habe ich schon relativ konstante Luftstroemungen empfunden (nicht gemessen), ohne die draussen im Freien sonst unstete Stroemung bei boeigem Wind. Manchmal ein bedeutend staerkerer Zug als der Wind draussen, und das muss nicht unbedingt auf dem Kaminprinzip beruhen, bei unveraendert waagerechten Durchgaengen kann das auch der Fall sein. Kann das sein, das dort der Luftstrom ausgeglichener durchlaeuft und warum ist er verstaerkt? Das waere vielleicht im Sommer (ohne Erkaeltungsgefahr) eine Moeglichkeit, Messungen an Modellen bei guten Vorbedingungen vorzunehmen. Mit einem Windtunnel im eigenen Haus ist doch manch einer etwas ueberfordert, das Ganze ist ja meist ziemlich sperrig. Ich kopiere momentan alle Beitraege zu unserem Thema einzeln mit Copy und Paste in Word, habe Probleme mit Deiner Exel-Tabelle und grossen Fotoserien, Word bildet nur einen Ausschnitt davon ab. Habe schon alle Seiten bis hierher gespeichert, mit Word 2002, die Exeltabelle schaffe ich aber nicht so wie sie auf der Page ist. Wenn die einzelnen Tabellen untereinander laegen, ginge es sicherlich, nebeneinander geht das ueber die Seite bei Word hinaus. Na ja, vielleicht bin ich auch nur zu schusselig um Word richtig bedienen zu koennen. Wer die abgespeicherten Seiten von 1 bis 28 in Worddokument haben will, kann ich per Mail schicken. Ich brauch das zum bearbeiten, meine Internetanbindung ist mobile, dort wo ich wohne gibt es noch kein DSL und meine Datenrate ist im Schnitt 4 - 8 kbsec. also total zu langsam fuer fluessigen Seitenaufbau! Gruss, Carl

Danke Andre, ich versuch das mal zu machen, wenn ich nicht klarkomme, melde ich mich. Man muss ja bereit sein, zu lernen, auch wenn man schon in die Jahre gekommen ist! @ Bernd: Ich komm nochmal auf den Flettner zurueck. vielleicht war dem "Tueftler" das mit dem technischen Unterschied zum H-Rotor-Fluegel schon klar und er wollte die Eigenschaften des Flettners anders als auf Rotationsschub getestet sehen. Immerhin erzeugt der Flettner auf gleicher Expositionsflaeche zum Wind den zehnfachen Druck. Das kann er aber nur, wenn er vom Wind mehr als die gerade frontal durchlaufende Flaeche nutzt, wahrscheinlich wird vom Umfeld auch Stroemung angesaugt. Wie und ob das nun im Zentrum an der Drehachse in einem H-Rotor angeordnet einen Einfluss auf den umlaufenden Fluegel haben kann, laesst sich eigentlich nur sehr schwer vorhersehen. Ich vermute ja auch, dass es zuviel des Guten sein koennte, aber genausogut koennte ich mich da irren. In jedem Fall waere es natuerlich schoen, wenn nicht alle Messarbeit und der Modellbau letztlich bei Dir haengen bleibt. Weshalb ich ja schon versucht habe den Tueftler anzuregen, es doch mal selbst zu versuchen und uns dann vielleicht erste Ergebnisse mitzuteilen. Vielleicht hat ja auch jemand anders Lust, Zeit und Moeglichkeiten, soetwas mal auszuprobieren. Ein bisschen aufwendig ist das ja, oder? Das verhaelt sich genauso auch mit den aerodynamischen Eigenschaften des durchstroemten Fluegels als Flughilfe, dessen auf den ersten Blick katastrophal anmutende Eigenschaften als Fluegel fuer ein Fluggeraet doch jeden halbwegs normalen Modellbauer davon abhalten, es ueberhaupt erst nur einmal zu testen. Der Fluegel hat schliesslich bei Anstroemung direkt von vorne nicht die geringsten Auftriebseigenschaften. Das heisst aber nicht, dass der Fluegel nicht fliegt: Durch den - wie Bernd und Uli schon feststellten, sehr hohen Auftriebsbeiwert bei senkrechter Anstroemung erfaehrt der Fluegel eine starke Auftriebskraft sobald er abzusinken droht durch diesen gegengerichteten Luftstrom. Heisst, das man zwar Schwierigkeiten haben duerfte, in die Luft zu kommen, dann aber moeglicherweise gute Flugeigenschaften erzielen koennte. Ich habe mal ein paar Papiermodelle zusammengekniffelt und geklebt, also die flogen ganz gut! Das besondere am durchstroemten Fluegel sind die im Vergleich extremen Auftriebsbeiwerte bei fast senkrecht von vorne und von hinten stehenden Anstellwinkeln. Ein solcher Fluegel duerfte bei einem Stall eines Fluggeraetes als eingebaute Lebensversicherung wirken und ein Flug in Rueckenlage des Fluggeraetes genausogut wie in Bauchlage absolvieren koennen. Alles Neuland, es muss tatsaechlich erst noch ausprobiert werden, ich hoffe ja sehnlichst, dass sich ein Enthusiast erbarmt und das Ganze mal ausprobiert. Carl

Hallo Carl



Ich bin grad dabei meinen Teststand in einen Meßstand umzubauen. Die Messung des Drehmoments erfordert aber freien Zugang zur Drehachse während des Betriebs. Da muß ich noch einiges tun. Außerdem fehlst mir ein wenig an Zeit und Erfahrung ... aber das wird schon.

Leider fehlt mir noch der Zugang zu geeignetem "Bastel"- Material. Vielleicht könnte ein wissender mal Adressen zu guten und preiswerten Shops posten wo man Kugellager, Aluminiumrohre und -profile u.ä. günstig bekommt.

Gruss
Andre

Ein Nadellager fuer kleinere Modelle kann man auch selber machen: Man erhitzt mit einem Loetbrenner vorsichtig eine Glaskugel, wie sie Kinder zum Murmeln benutzen auf einem waagerecht liegenden Ziegelstein, bis sie glueht. Dann drueckt man das weiche Glas etwas flach und anschliessend drueckt man mit einem Stahldorn ein kleines Loch in die Oberflaeche. Darin kann spaeter eine Stahlspitze an der Drehachse des Rotors leicht drehbar gelagert sein. Ein Troepfchen Oel tut ein Uebriges. Als Fuehrungslager ein gutes Stueck weiter oben an der Drehachse koennte ein gewoehnliches Kugellager dienen z.B. von einer Skateboardgummirolle. Die haben meist einen Innendurchmesser von 8 mm und es gibt sie als sehr leichtgaengige Praezisionslager zu kaufen. Das Glaslager kann man leicht einpassen oder auf den Boden des Modells kleben (Silikonkleber). Reicht fuer Minimodelle bis 50 cm mal 50 cm wohl noch gerade aus. Carl

Vielen Dank euch beiden. Das sind wertvollte Tipps für Bytedesigner wie mich ops: . Werde mich dann die nächsten Tage in die Spur machen und das Nötige besorgen.


Gruß
Andre

hallo ihr Flettner Versteher
Ich muss zugeben das ich mit meinem simplen Verstand nicht wirklich an diese Option der Nutzung des Flettnereffekts dachte.
Ich war mehr auf die Erhöhung des Rotationsschubs eingeschossen, zumal ich schon Videos von derartiger Nutzung sah.

Ich habe mir gerade nochmal die von Tüftler verlinkte PDF angesehen und finde die Idee sehr interessant.
Mein Rotor dreht (von oben betrachtet) links herum. Würde die Flettnertrommel auch links herum drehen würde sich
nach meinem Verständnis ein sehr positiver Effekt ergeben, da der Wind dann länger "von hinten" auf den Flügel einströmen würde.
Wenn dem so wäre (ist ja noch alles Theorie) dann würde man "die energetische Schokoladenseite" weiter vergrössern.

Wie schnell muss denn so eine Flettnertrommel rotieren damit sich der gewünschte Effekt ergibt ?
Bestimmt gibt es da Richwerte von Wind in m/s im Verhältnis zur Umfangsgeschwindigkeit der Trommel.
Ich gehe davon aus das die Drehgeschwindigkeit unseres Rotors, also eine feste Kopplung der Trommel mit dem Rotor, nicht ausreichen würde ?

Nachteilig empfinde ich allerdings neben der aufwändigen mechanischen Lösung die sehr massig daherkommende Optik

@Bernd: Kompliment fuer Deine Beschreibung des Messstandes im Messforum! Auch ich habe eine Vorliebe fuer leichte unkomplizierte Loesungen. Die Schokoseite des Flettner, liegt die womoeglich im Schwachbereich des Rotationsumlaufs des durchstroemten Fluegels, wo dieser sonst wenig oder keinen Vortrieb leistet? Dann waere der Flettner als Zusatz vielleicht eine Option fuer Tuningfreaks! @Radixdelta: Dass die Kanten des Vorfluegels schlimme Verwirbelungen erzeugen, entspricht der Lehre und Erfahrung zu geschlossenen Profilen. Ich habe uebrigens immer meine Vorfluegel einen Tick ueber die Halbrundform hinausschiessen lassen, so dass daraus im Profil ein minimalst nach innen gebogenes U mit extrem kurzen Schenkeln wurde. Nichtsdestoweniger wuerde ich vor einer Untersuchung am Fluegel mit einer Rauchfahne im Windkanal noch nicht davon ausgehen, dass diese Kantenabrisse in gleicher Weise nachteilig auf die Aerodynamik des durchstroemten Fluegels wirken wie etwa Rauigkeiten beim geschlossenen Profil. Moeglicherweise baut sich im Bereich zwischen Vorfluegel und Einleitflaeche eine aerodynamische Wechselwirkung auf, die diese Stroemungsabrisse vielleicht glaettet. Das ist jedenfalls meine Vermutung, seitdem ich einmal einen Papierflieger gebaut habe und gesehen habe, mit welch sanftem Gleitflug dieser flog. Gruesschen, Carl