Blattelementmethode

Hallo!

1) "Versperrung" ist das Werhältnis der Fläche des Messkörpers zur Fläache des Windkanals.
Das hatte Windfried oben schon erwähnt.

So ich gesehen habe passt das Modell aber gar nicht zur Düse-Ist ja ein offener Kanal. Es gibt Kanäle, wo die Messstrecke quasi ein Rechteck-Rohr ist.

2) Was richtig aussieht ist, dass der Nullauftriebspunkt bei Dir und Crome (In welchem hat er das gemessen?- für eine reproduzierbare Messsung muss er das angeben)
durch den gleichen Punkt geht. Wegen der endlichen Streckung musst Du das auf unendliche Streckung rückrechnen.
Allerdings kommen dann noch Windkanalkorrekturen dazu und die muss der Windkanalbetreiber beisteuern. Das ist nichttrivial.

3) Bei der Re-Zahl musst Du aufpassen, nicht nur die Re-Zahl an der Blattspitze zu nehmen- DAs Ding muss ja auch weiter innen Auftrieb liefern.

4) Der Stallpunkt liegt so weit rechts, da durch die geringere Streckung das ca-alfa flacher ist. DAs ist OK.
Versuche mal den Schlichting-Truckenbrodt auszuleihen- Band 2 auf den ersten Seiten ist das erklärt.
Allerdings sollte das ca-max gleich hoch liegen.

5) Elektrotechnik ist gut- Da gibt es dann auch die Wellenausbreitungsgleichungen so mit Bessel- und Hankelfunktion.
Solltest Du beherrschen

Viele Grüsse
Der Arminius

Ja-doch: WT_Perf vom NWTC.
Hatte ich schon erwähnt.
Code ist auch verfügbar. Fortran 90.

Der Arminius

Was heisst "nicht weitergekommen"?
Also auch ich habe etwas gebraucht, um mich da einzuarbeiten.
Was man bei jeder Software machen muss.
Da ist ein Handbuch dabei und Beispiele.
Was erwartet man sich von einer anderen Software?
Dass die alles von selbst macht?

Der Arminius

Mamma Mia...

1) Warum hat er denn nicht 200000 veröffentlicht- Wenn's denn sooo gut ist?
Wenn man genau hinguckt ist bei -7° und Re=100000 drin.
mehr konnte er vermutlich nicht messen.
Da hat nämlich das Modell im Windkanal so vibriert, dass nix mehr ging.
Und bei -7 hat man bei dem Koordinatensystem (was übrigens i.A. anders gewählt wird)
ungefähr Nullauftrieb und die Saugseite löst nicht ab.
Und 400000 ist hoch- siehe unten. DAs sind 27 m/s wind (100 km/h!!) bei 220 mm Tiefe.

2) Hatte ich schon erwähnt- Problem ist bei relativ geringen Re-Zahlen die Wölbung.

3) Also ich extrudiere ein Profil in Alu- Und sehe es dann als "baulichen Vorteil" an,
wenn's 'ne fast gerade Unterseite hat? Genau das steht ja auch 1:1 im Buch von Crome.
Ich verstehe das "Argument" nicht. Vor 45 Jahren habe ich den kleinen Uhu auf dem Sperrholzbrett gebaut-
da war das beim Clark Y praktisch.
Allerdings flog auch der besser, wenn man die Tragfläche rumgedreht hat, also mit der Spitze nach vorn.
Clark Y hat eben dann mit 10 oder 12% Dicke dann dieselben Probleme.

4) Totalversagen natürlich nicht-
Ein Auto fährt schliesslich auch mit angezogener Handbremse. Und der Gestank entspricht dann dem Krach.

5) Selbstverständlich ist der Maximalauftriebsbeiwert von Tragflächen unterschiedlicher Streckung und gleicher Fläche
immer derselbe- mit der Ausnahme sehr geringer Streckung - da wird der Auftrieb aufgrund nichtlin. Effekte höher.
Schlichting - Truckenbrodt (mein Lehrer) Bd. 2 ca. S. 10-
genau auf der Seite steht auch die Umrechnung drin.
Das heisst, dass bei sehr kleiner Streckung der Max-Auftriebsbeiwert höher als bei höherer Streckung ist.
Der Gesamtauftrieb erhöht sich natürlich wenn ich die Tragfläche länger mache,
aber ich hatte "CAMax" geschrieben. Beiwert. Bitte um korrektes Zitieren von mir.

6) Ich zitiere mal Crome S. 68.:
" Bei stärkeren Winden als dem Auslegungswind liegt der Idealbereich weiter innen, was...
Die wirksamen Hebelarme werden gewissermassen kürzer und gleichzeitig die besonders
effektiv abgeerntete Fläche kleiner.
Einer Überlastung wird so strömungstechnisch entgegengewirkt".
Bei soo viel "Fachkompetenz" ist man schon platt.
Was versteht man denn da unter "eigens für WKA entwickeltes Profil"?
Und "Aerodynamische Ideal-Kontur" (S.67)-
Oder S56 unten: Mit Indikatoren lässt sich der Strömungsumschlagpunkt experimentell
im WiKa ermitteln"- Und da hat er dann Fäden ums Profil.
Der kennt nicht den Unterschied zwischen laminar-turbulentem Umschlag und mit diesem Wissen hat
er dann eine "Aerodynamische Idealkontur"
(also sozusagen 'ne eierlegende Wollmilchsau) entwickelt.

Crome hat den inneren Bereich weggelassen- Wenn er sein Profil nach seiner Messung betreiben würde,
müsste er innerhalb der Blattspitze alles weglassen. :
Das Dolle ist- er legt eine Anlage aus(S. 73), bei der er bei 10 m/s Wind an der Blattspitze bei 25 m/s
(das ist die Abregelgeschwindigkeit!) mit seinem Profil "gerade so" die 400000 Re-Zahl erreicht
(eigentlich drunter). Bei R/2 hat er dann nur noch 200000.
Er stellt hier also öffentlich eine Konstruktion vor,
die über den gesamten Betriebsbereich außerhalb des Messbereichs der von ihm entwickelten Profile liegt.

Dazu muss man dann fachlich gar nix mehr sagen.

Grundsätzlich finde ich es einfach unfair gegenüber Rookies, diese mit irgendetwas in die
Irre zu schicken, nur weil jemand es versteht, sich über den grünen Klee anzupreisen.
Von meinem Fachgebiet und wenn man sein eigenes Produkt, was er im Buch vermarktet, prüft, stellt
man erstaunt fest, dass er sich mit seinem Profil nicht einmal im Betriebsbereich seiner
eigenen Anlage befindet.

Ich habe jetzt nur seine Anlage auf Plausibilität geprüft. Einem Studenten würde ich an der Uni
die Arbeit um die Ohren hauen.
Noch bitterer finde ich es, dass solche Leute sich anschicken, Studenten zu unterrichten.
Er bewegt sich ausserhalb seiner eigenen Spezifikationen.
Das ist im Maschbau ein völliges "No-Go". Und der unterrichtet noch ein technisches Fach.
Der ist offensichtlich für die Windkraft so was wie der Rattenfänger von Hameln.

AUFKLÄRUNG ist der Ausgang des Menschen aus seiner selbst verschuldeten Unmündigkeit.
Unmündigkeit ist das Unvermögen, sich seines Verstandes ohne Leitung eines anderen zu bedienen.
Selbst verschuldet ist diese Unmündigkeit, wenn die Ursache derselben nicht am Mangel des Verstandes,
sondern der Entschließung und des Mutes liegt, sich seiner ohne Leitung eines andern zu bedienen.
Sapere aude! Habe Mut, dich deines eigenen Verstandes zu bedienen! ist also der Wahlspruch der Aufklärung.

Der Arminius

Also:

Die ersten 10-15 Seiten aus dem Schlichting-Truckenbrodt-Buch Aerodynamik des Flugzeugs
sind für 3D-Aerodynamik die wichtigsten.

1) Diese Anlagen sind deswegen so häufig gestellt, weil
a) Jeder so argumentiert wie Du- die stehen schon soo häufig- da können sie nicht schlecht sein.
So ein Argument ist nur keines. Also kein technisches. Das ist ein Hinweis-
Dahinter steckt die psychologische Erfahrung, dass fast jeder für sich alles schönredet.
b) Es offensichtlich nix wirklich gescheites gibt.
Was aber die Anlage bzw. besser gesagt - die Anlage kenne ich nicht - die Aerodynamik der Anlage
von Crome keinen Deut besser macht.
Und die Hinweise, die er selbst gibt, deuten darauf hin, dass er irgend eine Kontur gezeichnet hat und das
dann als "Profilentwicklung" ausgegeben hat.

Da gibts eine nette Untersuchung aus dem "Buch der verrückten Experimente II"
(Jaja- der Trend zum Zweitbuch hält an).
Da haben sie Studenten mit Tests die Allgemneinbildung abgefragt. Und dann nachher
gefragt, wie sie sich denn einschätzen.
Und genau das Schlechteste Drittel hielt sich für am Besten- Erklärung ist simpel:
denen fehlen die Maßstäbe.

2) Natürlich muss man die Struktur irgendwo reinbringen. Und gerade das ist bei den kleinen Anlagen besonders schwierig.
Dem habe ich niemals widersprochen. Das ist faktisch schwieriger als bei einer Grosswindanlage.

Beispiel: Wortmann hat 2 Profile für Grosswindanlagen entwickelt:
FX 77W153 und FX 79 W151a- beide knapp über 15% dick (also 20% dünner als das CK- d.h. 40% weniger Steifigkeit) .
Das 153er ist viel Re-toleranter als das 151. Bei dem ist der Druckanstieg nämlich zu schnell (Kontur ist hinten auf der Saugseite zu steil: Max. Dicke zu weit hinten)
und dann hat das 151er, obwohl für viel größere Re-Zahlen als das CK ausgelegt, bei niedrigen Re-Zahlen Probleme.
Das ist z.B. eine Methode, die Auslegungs-Re-zahl runterzubringen: Wölbung nach vorne.
DAs verschlechtert natürlich die Optimale Gleitzahl bei einer hohen Re-ZAhl. Dafür performt es auch bei niedrigeren Re-Zahlen noch,
wo das mit der Wölbung hinten buchstäblich die HAndbremse angezogen hat.

4) Well man eine Leiste unten auf ein Profil mit Rearloading (hinten Konkav) legt, wackelt da im Gegensatz zum Crome-Profil nix.
Ich hoffe nicht, dass da jemand eine Skizze benötigt.

5) Mit den Randscheiben muss ich nachdenken:
Normalerweise erhöht man mit Winglets die effektive Streckung.
Damit steigt das CA-Alfa, nicht der Auftrieb.
Warum das in dem Report so ist weiss ich nicht- muss ich nachdenken.
Wenn man ein profil zwischen 2 unendlich grosse RAndscheiben (also 2 Wände) packt
erhöht man das Camax ja auch nicht.
Randscheiben haben ein sehr begrenztes Einsatzspektrum - Ein Ex-Kollege hat in Darmstadt
darüber promoviert und festgestellt, dass es aerodynamisch immer günstiger ist, die Dinger "runterzuklappen".
Bautechnisch sowieso.

Der Arminius

Nö nö, wir fühlen uns schon geistig verbunden.
Ist ja nicht so, das man vom Arminius nichts lernen kann.
Da er Groß-WKAs entwickelt - verstehe schon, dass so ein Bastlerforum ihn manchmal zur Verzweiflung treibt.
Es tut aber jeder, was er kann. mehr geht nicht.



Interessant, bei einem Strangpressprofil.

Ja Hermann, vielleicht schlägst Du dem Begründer dieses Themas einfach mal ein besser geeignetes Profil für diesen Zweck vor, also Strangpressflügel, ohne Verwindung.

Ob die Pitchverstellung zur Leistungsanpassung/Sturmsicherheit hier sinnvoll ist, da habe ich übrigens Zweifel.
Wenn bei 0,6 R eh schon der Strömungsabriss nahe ist, an der Blattspitze aber noch negat. Anströmwinkel herrschen,
dann bringt man bei Verstellung um, sagen wir mal 6°, im Innenteil die Strömung wahrlich zum Abriss.
Außen wird der Flügel aber putzmunter.

Will aber nicht zu sehr Bremsen.
Manchmal funktioniert die Praxis besser als die Theorie.

Hauptanliegen scheint aber wohl zu sein, dass der Mann seinen Batchelor oder was immer bekommt.

Werde mich vermutlich aus dem Thema langsam zurückziehen. Ist eh mehr ein Dialog.

Ja wie wärs denn Herman, wenn Du dazu gleich noch einen Link gesendet hättest.
Allein Deine Großartigkeit bewundern (Deine Irrtumsfähigkeit allerdings auch), dazu sind wir nicht hier.
Auch ist der Wohlfühlfaktor bei Deinen Beiträgen oft - will mal sagen - verbesserungswürdig.
Mit gedanklichen Reflexionen können wir wenig anfangen.



Und ob. Siehe Anhang.
Gerechnet nach Gasch, Winkraftanlagen, 1996

Ob ich da noch mit Profili-Rohdaten gerechnet habe oder schon mit Realflügel-Streckung, kann ich jetzt nicht sagen.
Crome geht soweit nicht, bis zum - . Tritt aber auch ein, wenn Rotor Über-TSR hat. Bremseffekt eben.

Die Erkenntnis vom Crome, dass "falsche" partielle Blattbreiten mit wenig Fehler durch den jeweiligen Anstellwinkel korrigiert werden, ist so ungenial nicht.
Ist auch gut gegen übermäßige Randwirbel.
Nur zur Nabe hin fällt allerdings zunehmend die Re- Zahl auf die Füße. Da muss man rechtzeitig Schluss machen.
Noch 1 Strömungszaun bei ca. 0.6 R wäre vermutlich sinnvoll.

Allerdings scheint nach Gasch, Kap. 6.9.2. der Einbruch von Ca=(f)alpha gerade zur Nabe hin abgemildert zu werden,
"da die Strömung zur Nabe hin zur Gitterströmung wird", Was immer das auch heißen mag.
Da keine Veröffentlichungsrechte bekommst Du dazu noch ne PN.

Gruß, W.

Hallo Windfried, Hallo Arminius,


denkt bitte so etwas nicht. Ich habe mir mit diesem Thema sicherlich keinen Gefallen getan, einfacher - und finanziell lukrativer (ich bekomme kein Gehalt) wäre gewesen, bei den Standard-Unternehmen im Bereich Elektrotechnik ein Standard-Thema zu bearbeiten.

Habe ich aber nicht gemacht, weil ich mich wirklich für das Thema Windenergie interessiere und in diesem Gebiet gerne mein Arbeitsleben verbringen möchte. Das war mir schon vor meinem Studium klar, nur deshalb überhaupt meine Studienwahl (zugegeben - vielleicht wäre Maschinenbau oder Luft/Raumfahrt sinnvoller gewesen). Ich mache das aus Überzeugung, dass man nicht immer nur DAGEGEN brüllen darf, sondern auch selbst, im kleinen, etwas verändern kann. Wahrscheinlich bin ich da zu naiv - aber wenigstens stehe ich, im Gegensatz zu vielen andern, hinter dem was ich tue.

Vielleicht bin ich etwas optimistisch an dieses Thema herangegangen, weil ich dachte, nach 7 Semestern E-technik und einem Praktikum im Bereich Projektierung von WKA (in Chile) könnte ich mir die aerodynamischen Grundkenntnisse irgendwie aneignen. Ich wollte es eben lernen, es fasziniert mich.

Wirf mir meinetwegen vor, blauäugig und naiv zu sein. Aber dass es hier nur darum geht, irgendwie mit möglichst geringem Aufwand meinen Bätscheler zu bekommen, lasse ich mir nicht vorwerfen(oder habe ich dich da falsch verstanden?) - ich verzweifle gerade einfach nur an dem Thema, weil mein kleines Auslegungsprogramm einfach nicht funktionieren will, bzw die cp-lambda-Kennlinien einfach unrealistische Werte produzieren.


Ich danke euch für euren großen Mühen und eure Hilfe - wahrscheinlich kann mir da aber einfach jetzt keiner mehr weiterhelfen.
Und den Seitenhieb auf die Qualität meiner Fachhochschule finde ich ungerechtfertigt - es ist die Fakultät für Elektrotechnik. Man will einen Bereich für Windkraft und andere EE aufbauen, und irgendwo fängt man da eben mal an. ich bin jedenfalls sehr dankbar für die Gelegenheit, dass tun zu können, was mich interessiert, auch wenn es eben ein "wenig" fachfremd ist.

Bevor wir's vergessen:
Hier die NAchrechnung CK geben Sg6040.
DAs SG ist "nur 16.5% dick. Aber vernünftig aufgedickt bekommt man bei der gleichen
rel. Dicke fast die gleiche Leistung.

Das Einhacken vom CK ist schwierig.
Die Koordinaten des CK wurden skaliert und dann per B-Spline geglättet.
DAnn ging's.

Jedenfalls zeigt die xfoil (Profili)-NAchrechnung, dass für gerechnete Re=200000 und 400000 beide Profile relativ identisch sind.
Allerdings ist das SG gleichmäßiger- NAja- bei CA unter 0.5 (alpha < 0) geht das Ck auch im Widerstand hoch.
Für ein Tipprofil eines geraden Rotorblattes, das aussen negativ läuft, ziemlich Mist (oder so).
DAs CM von CK ist übrigens deutlich höher (wegen der Wölbung), obwohl die Performance nicht besser ist.

Bei gerechnetem Re=100000 funktioniert das SG noch gut,
während das CK erwartungsgemäss auf der Saugseite völlig ablöst.
Die Strömung schafft den Druckanstieg nicht.

Wie mehrfach erwähnt rechnet xfoil erfahrungsgemäss
eine zu gute Re-Zahl-Abhängigkeit.

Der Arminius

Das vergiss mal besser! Damit rechnet auch "Wordldofkraus" und veröffentlicht "wunderbare" Polaren für Re- Zahlen weit unter 100 000.

Gruß, W.