Theorie, Berechnung, Abschätzung

Die Schnellaufzahl ist ja das Verhältnis zwischen Flügelspitzen, und Windgeschwindigkeit. Professioniell wird das sicherlich über heuristische Algorithmen gelöst. Menelaos hat aber zumindest für seine Rohrflügler sehr brauchbare einfachere Rechenmodelle.
Die TSR hängt halt von Flügelanzahl und Flügelform ab.

Das ist in etwa die maximale TSR, die mit der entsprechenden Flügelanzahl erreicht werden kann. Alles andere hängt vom Profil ab. Ein sehr tiefes Profil mit breiten Flügelenden wird z.B, schon sehr früh anlaufen, aber insgesamt relativ langsam sein. Ein flaches Profil mit schmalen Flügelenden wird sehr schnell laufen (eine hohe TSR haben) aber dafür erst relativ spät anlaufen.

Ja aber das geht halt nur, wenn das Windrad schon steht. So wie ich das verstanden habe, geht es AC/DC aber darum, vorher auszurechnen, was für eine TSR sein Windrad wohl haben wird, bzw. seine Flügel für eine gewünschte TSR zu fertigen.
Es kann natürlich sein, dass ich das missverstanden habe.

Nein tut er nicht. Er wird dann (wesentlich) schneller drehen.
Die resultierende Drehzahl wird erreicht, wenn dem Rotor genau die Leistung abgefordert wird, die er bei dr jeweiligen Windgeschwindigkeit abgeben kann, ohne dabei abgewürgt zu werden. Ist er unterfordert, dreht er schneller und gibt weniger Leistung ab. Ist er Überfordert, dreht er langsamer und kann ebenfalls nicht so viel leisten.
Es werden in der Paxis, wenn nicht durch spezielle Ladeelektronik genau angepasst, auch alle diese Zustände durchlaufen.

Du hast es erkannt. Es gibt also nur einen kleinen Bereich, in dem das Windrad optimal läuft...
Nun gilt es, Generator und Repeller auf eine gewollte am Standort häufig auftretende Windgeschwindikeit auszulegen. Dabei tauchen jedoch viele Probleme auf wie zum Beispiel wechselnder Generatorwirkungsgrad bei unterscheidlichen Verbrauchern bzw Wiederstandsänderung der Batterie, benötigtes Anlaufdrehmoment bei bestimmter unter diesem Punkt liegender Windgeschwindigkeit ( und das passt meist schon nicht zusammen) und natürlich der Fakt, daß die Leistung des Windes und somit auch des Repellers im Verhältnis zur Geschwindigkeit in der 3. Potenz steigt, sich eine Generatorkurve aber genau umgekehrt verhält und gegen einen endlichen Wert geht....und vieles mehr.
Um diesen Effekt abzuschwächen, kann man mit pitchverstellbaren Repellern arbeiten, die einfach gesagt den Anstellwinkel zunehmend abflachen und dadurch antiproportionale Drehzahlkennwerte erhalten. Es ändert sich also das TSR. Dadurch kann der Generator über einen größeren Bereich bessere Leistung abgeben. Generator und Repellerkennlinie liegen dann also "endlich" länger "übereinander".
Auch muss man zwischen den verschiedenen Profilen der Rotorblätter unterscheiden. So beruhen zum Beispiel Rohrflügler auf dem Prinzip der gewölbten Fläche. Da spielt kein Stück Aerodynamik rein und die Leistung ist schon alleine durch Verwirbelungen an der Rücseite recht begrenzt. Ausschlaggebend ist hier die Profilvorderseite, der damit verbundene Anstellwinkel zum Wind und die daraus resultierenden Drehmomente und Auslegungsdrehzahlen (die es untereinander aufzuteilen gilt, sprich auf den Generator optimieren). Das ist ein sehr einfacher Ansatz. Will man noch mehr Leistung (durch mehr Aufwand) herausholen, muß man auch die Profilrückseite berücksichtigen. Hier ist dann eine gute Anpassung fast noch wichtiger als auf der Vorderseite, da hier versucht wird, Verwirbelungen zu minimieren und durch Auftriebskräfte noch mehr Leistung herauszuholen. Allerdings steht auch dieses "Rückseitenprofil" wieder im Zusammenhang von Windgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der Rotorblätter an den verschiedenen Stellen und muss dementsprechen und anders als an der Vorderseite angepasst werden. Wenn man das dann noch mit einer Pitchregelung verbindet, kommt man auf beste Wirkungsgrade...und damit habe ich den Generator noch gar nicht angesprochen, welcher ebenfalls durch verschiedene Lastzustände und Getriebe angepasst werden muss.
Leider (oder verständlicherweise) werden von den renomierten Herstellern solche Infos zum Thema und Erfahrungswerte nicht an die Öffentlichkeit weitergegeben.

Ich bin im Moment damit beschäftigt, vom Rohrrepeller mal abgesehen, verschiedene "Vollügelprofile" unter Berücksichtigung der verschiedensten Faktoren (einige habe ich ja angesprochen) zu erstellen.
Dazu reicht exel allerdings bei weitem nicht aus und ich bin dazu übergegangen, mit Matlab und Sim. zu arbeiten. In Verbindung mit verschiedenen Erweiterungsmodulen kann man damit Simulationen erstellen, in welchen man die verschiedenen Konfigurationen ausprobieren kann. Allerdings ist das recht kompliziert und irgendwann kommt man nur noch schleppend voran, schließlich studiere ich ja Nautik und nicht Windenergietechnik.
Romane könnte man zu diesem Thema schreiben.
Für den Erbauer von Kleinwindanlagen ist dies jedoch weitaus zu kompliziert. Nicht jeder hat die Zeit und Lust eigene Repeller zu generieren und es lohnt wohl bei kleinen WIndanlagen auch kaum den Aufwand.

Wer ist denn Lutz Hermann und was hat er für ein Programm geschrieben?
Ich habe da ja vielleicht eine Ahnung was du meinen könntest, bin mir aber nicht sicher.
Gruß
Max

Grüß dich!
Das Tool kenn ich dann doch schon. Ist hier im Forum auch schon aufgetaucht...ich weiß ja nicht ob das so toll ist. Der normale Nutzer wird da nicht viel mit anfangen können....

Kurzeitige Lastschwankungen kann man ja durch ein hohes Rotorgewicht und damit größeres Massenträgheitsmoment ausgleichen....genaueres

Moi moin!
Nein, sollte es nicht unbedingt. Deshalb habe ich zum Beispiel zich Schablonen für Rohrflügler erstellt, in den gebräuchlichsten Größen und mit vielen verschiedenen TSR, die ich hier auf Anfrage auch gerne versende. Bei dem von dir vorgestellten Programm möchte ich jedoch meinen daß 90 Prozent er User hier nicht einmal die hälfte der Felder ausfüllen können...und so landet es wieder im Papierkorb....