Normalerweise beginnen Dokumentationen immer mit Gefahreneinweisungen. Mit so etwas Langweiligem will hier nicht beginnen, obwohl Windkraft durchaus sehr gefährlich sein kann. Nein, ich beginne mit etwas noch Langweiligerem. So etwas geht auch nur am Anfang.
Nun könnte man entgegnen, dass es dem Vogel und der WKA Wurscht sein wird, was wir Menschen denken, wie der Auftrieb entsteht, wenn nicht sogar doch eine praktische Relevanz von Theorie zur Praxis bestehen würde. Wie ich am Ende zeigen werde.
Nicht tot zu kriegen, und selbst bei Gleitschirmschulungen noch aktuell, ist die Erklärung der höheren Luftgeschwindigkeit auf der Oberseite vom Profil durch den größeren Weg, den die Strömung zurück legen muss. Wobei das beim asymmetrischen Gleitschirmprofil sogar noch Sinn macht. Wie aber soll das gehen bei der geraden oder gekrümmten Platte oder bei symmetrischen Profilen?
Besser ist die Theorie vom gebundenen Wirbel, der am Flügel verbleibt, nachdem sich der Anfahrwirbel abgelöst hat. In Skripten von Hochschulvorlesungen findet man im Allgemeinen so etwas:
Die Quelle davon ist hier zu finden: http://www-isl.mach.uni-karlsr…namik2.ppt .(Power-Point, ca.3MB). Der Autor fühlt sich sicherlich durch diesen Artikel gewürdigt.
Auch in Lehrmitteln für Schulen findet man zum Auftriebsprinzip immer mehr dieses: http://www.planet-schule.de/wa…/s1822.pdf
Kurz erklärt:
Beim Anfahren entsteht durch die Schrägstellung an der Hinterkante ein Anfahrwirbel, der entgegen gesetzt um den Flügel einen gebundenen Wirbel verursacht. Erst wenn sich der Anfahrwirbel abgelöst hat ist der gebundene Wirbel und damit der Auftrieb voll entwickelt. Der gebundene Wirbel, der offensichtlich durch die Strömung auch danach noch mehr oder weniger angefacht wird, verursacht messbare Geschwindigkeitsunterschiede auf beiden Profilseiten, die den Auftrieb dann wie bekannt erzeugen. Ab da decken sich wieder die Theorien.
Habe im Internet übrigens einen Versuch beschrieben gesehen, mit dem die Geschwindigkeitsunterschiede oben-unten, die den Wirbel aus machen, sehr einfach nachgewiesen werden können. Finde nur den Link nicht mehr.
Da waren 2 Postkarten oder Papierseiten mit etwa 5 cm Lücke senkrecht befestigt. Die eine Oben, die andere Unten.
Durch diese Lücke ist ein symmetrisches Profil mit deutlichem Anstellwinkel für Auftrieb mit der Hand zügig von rechts nach links durchgeführt worden.
Ergebnis war, das obere Papier bewegte sich nach Rechts, das untere nach Links.
Was für Bedeutung kann das für WKAs haben?
Bis sich der Auftrieb voll entwickelt hat, muss der Flügel einen gewissen Weg zurück legen. Vermutlich etwa eine Profilbreite, erst dann hat sich der Anfahrwirbel ab gelöst.
Wenn speziell bei Darrieusläufern die Schnelllaufzahl so gering ist, dass sich bei einer vollen Rotordrehung regelmäßig an einer Stellung die Strömung ab löst, so ist die Leistungseinbuße durch diese Zeitverzögerung noch größer.
Gruß, Andreas
Nun könnte man entgegnen, dass es dem Vogel und der WKA Wurscht sein wird, was wir Menschen denken, wie der Auftrieb entsteht, wenn nicht sogar doch eine praktische Relevanz von Theorie zur Praxis bestehen würde. Wie ich am Ende zeigen werde.
Nicht tot zu kriegen, und selbst bei Gleitschirmschulungen noch aktuell, ist die Erklärung der höheren Luftgeschwindigkeit auf der Oberseite vom Profil durch den größeren Weg, den die Strömung zurück legen muss. Wobei das beim asymmetrischen Gleitschirmprofil sogar noch Sinn macht. Wie aber soll das gehen bei der geraden oder gekrümmten Platte oder bei symmetrischen Profilen?
Besser ist die Theorie vom gebundenen Wirbel, der am Flügel verbleibt, nachdem sich der Anfahrwirbel abgelöst hat. In Skripten von Hochschulvorlesungen findet man im Allgemeinen so etwas:
Die Quelle davon ist hier zu finden: http://www-isl.mach.uni-karlsr…namik2.ppt .(Power-Point, ca.3MB). Der Autor fühlt sich sicherlich durch diesen Artikel gewürdigt.
Auch in Lehrmitteln für Schulen findet man zum Auftriebsprinzip immer mehr dieses: http://www.planet-schule.de/wa…/s1822.pdf
Kurz erklärt:
Beim Anfahren entsteht durch die Schrägstellung an der Hinterkante ein Anfahrwirbel, der entgegen gesetzt um den Flügel einen gebundenen Wirbel verursacht. Erst wenn sich der Anfahrwirbel abgelöst hat ist der gebundene Wirbel und damit der Auftrieb voll entwickelt. Der gebundene Wirbel, der offensichtlich durch die Strömung auch danach noch mehr oder weniger angefacht wird, verursacht messbare Geschwindigkeitsunterschiede auf beiden Profilseiten, die den Auftrieb dann wie bekannt erzeugen. Ab da decken sich wieder die Theorien.
Habe im Internet übrigens einen Versuch beschrieben gesehen, mit dem die Geschwindigkeitsunterschiede oben-unten, die den Wirbel aus machen, sehr einfach nachgewiesen werden können. Finde nur den Link nicht mehr.
Da waren 2 Postkarten oder Papierseiten mit etwa 5 cm Lücke senkrecht befestigt. Die eine Oben, die andere Unten.
Durch diese Lücke ist ein symmetrisches Profil mit deutlichem Anstellwinkel für Auftrieb mit der Hand zügig von rechts nach links durchgeführt worden.
Ergebnis war, das obere Papier bewegte sich nach Rechts, das untere nach Links.
Was für Bedeutung kann das für WKAs haben?
Bis sich der Auftrieb voll entwickelt hat, muss der Flügel einen gewissen Weg zurück legen. Vermutlich etwa eine Profilbreite, erst dann hat sich der Anfahrwirbel ab gelöst.
Wenn speziell bei Darrieusläufern die Schnelllaufzahl so gering ist, dass sich bei einer vollen Rotordrehung regelmäßig an einer Stellung die Strömung ab löst, so ist die Leistungseinbuße durch diese Zeitverzögerung noch größer.
Gruß, Andreas