Darrieusrotor mit durchströmten aeroelastischen Flügelprofil

Ich bin mir mittlerweile ziemlich sicher das es an der Verwendung des gleichen Generators liegt (ich vermute es war der gleiche), der bei weniger Drehzahl trotz höheren Momentes eine geringere Ausgangsleistung liefert.

Hi Jungs
Ihr habt einen kleinen aber entscheidenen Denkfehler.
Die Überschrift lautet aeroelastisch durchströmtes Profil nicht "aero starr".
Das ist dasselbe Funktionsprinzip wie beim windsurfen, das Segel ist erst glatt und straff gezogen und erst bei wind wölbt es sich zu einem aerodynamischen profil. Das geschieht dadurch das es auf der "Profiloberfläche" zu 2/3 sogkräften und auf der Unterseite nur zu 1/3 druckkräften kommt und somit das Surfbrett nicht vom Wind geschoben sondern durch Auftrieb gezogen wird. Deshalb kann man auch in einem ziemlich flachen Winkel gegen den Wind fahren. Zurück zum Windrad : wir wollen ja einen Auftriebsläufer mit einer Schnelllaufzahl von 3 erreichen und keinen Wiederstandsläufer mit einer Schnelllaufzahl von 1. Obwohl " Hut ab " vor euren wirklich sehr geil gebauten Modellen nur leider nicht im Sinne des Erfinders. Ich glaube das Bild des Einflüglers mal bei youtube gesehen zu haben , kann es nur leider gerade nicht finden , aber ich meine mich noch daran zu errinnern das , das hintere teil auf jeden Fall aus einem Stoffbezug bestand, was auch Sinn machen würde , wegen der Wölbung des Materials. Die Vorderkante der Halbschale könnte man auch etwas aerodynamischer gestalten. Ich denke das es auf jedenfall bei höheren Windgeschwindigkeiten noch etwas bringt. Interessant herauszufinden wäre in diesem Fall noch der Abstand zum Vorflügel da ich fast glaube das unten am Profil noch Luft abgesaugt wird, was den aerodynamischen Vorteil einer länger anliegenden Strömung am Profil hätte, welche den induzierten Wiederstand noch ein wenig verringert.
Es würde mich freuen von Euch noch ein paar tolle Testergebisse lesen zu
können.
Achso das flattern des Stoffes bei starkem Wind kann man durch Stabis, "kleine glasfaserrörchen in fahrtrichtung am profil wie beim Windsurfsegel heit" fast auf null schrauben und zudem hat es noch den vorteil eines stabileren Profils.

Ich hoffe Euch ein wenig geholfen haben zu können das Forum ist toll,weiter so und viel spass beim basteln und ausprobieren

Gruß JR[/u]

Boah das ist ja ein ganz neuer Denksansatz und sehr interessant.
Du könntest da wirklich recht haben, wenngleich ich es in den Texten des von Canstein bisher nie so heraus gelesen habe.

Das erste was mir beim Lesen deines Textes einfiel (noch bevor ich zu ende las) waren die möglichen Flattergeräusche eines sich ständig umwölbenden Segels.
Wenn man die durch den von Dir beschrieben Trick elimieren könnte, das wäre ja prima.

Danke BerndH das ist genau das Bild welches ich meine und schön groß
Die 2 dreieckigen Holzspanten stabilisieren in diesem Fall das Profil und hinten ist glaube ich nur eine doppelte Naht damit es nicht so flattert und sich das Profil jeweils nach rechts und links stellen kann.

Hallo XXLRay vom Prinzip her ist das was du sagst fast richtig , wenn du das profil so krümmst das es sich an den Rotationskreis nährt, ist die wahrscheinlichkeit das die laminare strömung am Profil selbst länger anliegt als bei einem Profil ohne Krümmung.
Nur bei diesem aeroelastischen profil ist das nicht ganz so einfach wie es im ersten moment den anschein hat.
Dadurch das es einen nicht geschlossenen Vorflügel gibt und der Abstand immer noch nicht ganz klar ist"Zwischenraum Vorflügel + heckteil",findet hier natürlich ein druckausgleich statt. Das sieht so aus das die luft von der wölbungsunterseite nach oben gezogen wird da ja oben 2/3 sog herrschen und unten nur 1/3 druck, und unten die luft abgezogen wird.
Aerodynamisch betrachtet nennt man das eine absaugung der laminarschicht un das andere ausblasen der laminarschicht. Beides wird auch im Segelflugbau benutzt um die laminare Schicht länger am Flügel zu halten daurch mehr Auftrieb bei geringerem Widerstand zu erhalten und die Abrisskante "turbulente Strömung" weiter nach hinten zu verschieben.
Bei unserem halben Rohr möchte man ja meinen das die turbulente Strömung dierekt an der Kante des Rohrs anfängt, nur ist das wirklich so?
Meine Theorie wäre das durch die Absaugung und Ausblasung im vorderen bereich die turbulente Schicht soweit nach hinten verschoben werden kann , wie es mit einem Standartprofil nicht möglich wäre. Die Frage nach dem richtigen Abstand ist hier denke ich das i Tüpfelchen. Insofern das Profil auch genialerweise ober und unterseite einfach ändert , je nach Anströmung. Das es kein super Schnellläufer sein kann ist denke ich auch klar, sonst wäre es an jedem Flugzeug. Dennoch halte ich es für ständig wechselnde Winde und anströmrichtungen als das Profil mit dem größten Potenzial wenn es dann mal richtig erforscht und ausprobiert wurde. Wichtig zu wissen wäre auch wie weit sich das hintere Teil verformen darf. Das man eine kleine Keilform in den Spanten von vorn nach hinten hat müsste man ausprobieren inwiefern das sinnvoll ist und in welchem Ausmaß.
Also es gibt viel zu tun um alle diese Fragen nach und nach zu beantworten.
Da hilft nur eines Probieren Probieren Probieren
und uns an Euren Erfolgen teilhaben lassen und voneinander lernen !!!
Viele Grüße JR

Zuallererst einmal ein herzliches Hallo an alle und meinen Respekt für soviel gebündelte Kompetenz hier im Board.


Ich muß gestehen das ich auf dem Gebiet der Windkraft und Strömungslehre ein blutiger Anfänger und Leie bin. Meine Stärken liegen eher in der EDV. Nichts desto trotz hats mich irgendwie gepackt.

Ausgangspunkt war eigentlich eine Überprüfung unserer "Energiefresser" zu Hause. 6000 kw pro Jahr für 4 Personen fand ich dann doch etwas zuviel. Nach Recherchen im Internet zu evtl. Alternativen oder einer möglichen stromseitigen "Zufeuerung" bin ich über den Black 300 gestolpert und dabei irgendwann hier gelandet.

Da ich in einem Mehrmalienhaus wohne und ein hoher Mast fast ausgeschlossen ist, bin ich bei den Vertikalachsrotoren mit Ihren vielen Vorteilen und dem wohl entscheidenden Nachteil (theor. Wirkungsgrad)
gestoßen. Jetzt lese ich hier nun seit Tagen und versuche das ein oder andere zu verstehen. Dabei haben sich nun folgende Fragen/ Vorschläge ergeben.

(Bitte faltet mich nicht zusammen, wenn das alles völlig falsch bzw. zu amateurhaft beschrieben ist ... ops:


1. Soweit ich das verstanden hab, liegt beim Savonius und Darrieus der entscheidenste Nachteil in Ihrer Eigenschaft auf Ihrer Umlaufbahn auch gegen den Wind arbeiten zu müssen. Hab ich das soweit richtig verstanden ?

Wenn ja, wäre sicher das aeroelastische Profil der am vielversprechendste Ansatz weil man dann wohl den, ich nenn ihn mal Gegenwind, noch zum Antrieb des Läufers nutzen kann (siehe Sürfer der von A nach B sürft und bei gleichen Wind auch wieder von B nach A kommt.)

JR hat es in den vorangegangenen Posts sehr ausführlich und wesentlich professioneller beschrieben.

2. Der Vorflügel dient wohl in der Hauptsache zum Anlaufen des Rotors. Bei schnellerer Drehzal des Rotors scheint er aber eher störend für die Aerodynamic zu sein ( Schnelllaufzahl von ca. 1 -2 ).
Man sollte doch drüber nachdenken selbigen in dieser Form ganz wegzulassen (dies gilt natürlich nur, wenn die erzeugten Vortriebskräfte der Vorflügel NICHT allzu entscheidend für das Drehmoment sind).
Besser wäre es wohl diese Antriebshilfe am Mast zu Montieren und bei höheren Drehlaufzaheln "einzuklappen". Folgende Idee hätte ich dazu.


Man benutzt einen stärkeren Mast und befestigt daran Halbschalenrohre des selben Durchmessers. Diese spreizt man mit einer sehr schwachen Feder ab. Läuft der Rotor nun an und wird immer schneller
drücken die Fliehkräfte die Halbschalen an den Mast und stören nicht mehr die Aerodynamic.
Da ich ein sehr visuell veranlagter Mensch bin, hier mal eine grobe und sehr einfache Skizze.





Zusammengefasst: Man baut einen Einflügler mit Gegengewicht, benutzt Flügel/Segel wie von JR beschrieben (ohne Vorflügel)
und baut die Antriebshilfe, wie beschrieben an den Mast.


Falls das nun völliger Blödsinn ist steinigt mich bitte nicht.



Noch etwas.

Zitat Herrn von Canstein : "....schmalem laminar gestaltetem Blatt..."

Er könnte mit laminar auch folgendes gemeint haben:
Die laminare Strömung (von lat. lamina - die Platte) ist die Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen, bei der keine Turbulenzen (Verwirbelungbei /Querströmungen) auftreten. (Quelle Wikipedia)

Grüße vom Fluppser

Deine Idee ist nicht ganz neu. Es gibt durchaus Darrieus-Rotoren, die einen kleineren Savonius als Anlaufhilfe benutzen. Ein Einklappen ist dabei nicht nötig, da dessen Radius meist an die Schnellaufzahl des Darrieus angepasst wird.

Hallo an alle H-Rotorfans!
Ich lese hier schon lange fleißig mit und ich bin begeistert von so viel Enthusiasmus und Freude am Forschen! Ich studiere "regenerative Energiesysteme", bin nächstes Jahr fertig, aber leider leider kamen bei uns die H-Rotoren deutlich zu kurz.
Ich bin trotzdem, nach wie vor überzeugt von diesem Konzept!

Jetzt zum eigentlichen Thema, dem Profil:
Ich fange jetzt mal an der Nase an. Die vorgesetzte Nase wirkt, wie ihr schon vermutet habt, kontraproduktiv auf die erreichbare Schnelllaufzahl. Den Sinn einer Grenzschichtabsaugung, welche JR angesprochen hat, kann es auch nicht haben. Die Grenzschicht an einem Profil ist sehr dünn und wird i.d.R. durch kleinste Bohrungen am hinteren Teil der Profilunterseite abgesaugt. Dort, wo das halbierte Rohr aufhört, entstehen nur noch Verwirblungen der gröberen Art. Ich kann mir wirklich nicht vorstellen, dass dort noch groß etwas abgesaugt werden und auf der Oberseite für eine einigermaßen laminare Strömung sorgen kann. Das sind einfach brutale Abrisskanten. Somit ist es auch egal, ob sich dahinter eine Profilform versteckt, oder ein ebenes Brett, beides wird wohl ziemlich turbulent umströmt. Ob das wirklich so ist (bin mir zu 95% sicher ), müsste man mal mittels Rauchpatrone, oder aufgeklebter Wollfäden testen, vielleicht aus dem Autodachfenster?! Freiwillige vor, ich habe kein Dachfenster mehr ...
Um nur den Rotor in Drehung zu versetzen, ist das ein aerodynamisch schlechter Ansatz, der mit zuviel Leistungsverlust erkauft wird.
Und da wären wir dann auch wieder beim H-Rotor mit bewährten Profilen der Naca Serie.
Achso, falls jemand ein bestimmtes Profil haben möchte, der muss sich nur melden. Ich habe durch mein Hobby ein paar nette Programme, mit denen man Profile jeglicher Art bearbeiten und berechnen lassen kann. Es gibt da auch Freewareprogramme, wo die wichtigsten Profile drin sind, fertig zum ausrucken.
Hat jemand Quellen, wo der Rotor mit asymetrischen Profilen getestet wurde? Das symetrische Profil dürfte die bessere Wahl sein oder? Ich muss mir das am Wochenende mal aufzeichnen, aber wenn ich die Kreisbahn gedanklich abfahre, so gib es doch Stellen, an denen ein asymetrisch gewölbtes Profil im Nachteil ist.

Also, lasst uns gemeinsam dran arbeiten!

Gruß,
Christian

Hallo Bernd

erstmal danke für die lobenden Worte von vorhin. Macht einen absoluten Laien doch ein wenig stolz.

Zu deiner Vergrößerung; du hast wirklich recht. Gesehen hatte ich das auch allerdings auf dem anderen Bild.




Bedeutung habe ich der Sache nicht beigemessen da ich den Vorflügel eher für überflüssig gehalten hab, aber ... so wie du das jetzt schreibst ........

Ich sehe mich jetzt schon einen Drehstuhl auseinanderbauen, ein Segel nähen, einen Fahrradreifen zerschneiden um diesen vor das Segel zu bauen. So wie ich das sehe sollte man den Fahrradreifen (Vorflügel) nur punktuell oben und unten am Segel befestigen, damit er eben dieses von dir beschriebene Spiel bekommt (Anlegen am Flügel).

.... mal sehen





Gute Nacht

Fluppser

Ich habe versucht auch das zweite Bild des durchströmten Rotors nach "von Canstein" zu vergrössern und etwas zu optimieren.
Was mir auffällt ist, das sich das Profil anscheinend gar nicht wölbt aber vielleicht war auf dem Foto ja auch kein Wind.

Entgegen meiner ersten Annahme glaube ich nun durch dieses zweite Bild das der Vorflügel wohl doch nicht flexibel sondern fest aufgebaut ist denn die mittlere Spannte geht ja in den Vorflügel hinein wie es aussieht.
Erstaunlich wie enorm breit er in der Mitte des Flügel ausgeführt ist und gut ersichtlich, das der Vorflügel sich zu den Flügelspitzen hin schliesst.