Hallo liebes Forum,
Einige kennen mich sicher aus dem "anderen" Forum welches Carl, Bernd und ich selbst (Andre) vor einiger Zeit gegründet haben. Die Arbeit dort ist für mich beendet, deshalb möchte ich gerne diese Plattform nutzen, meine kleine Entdeckung zu präsentieren. Ich hoffe auch, das dies hier stehen bleiben kann.
Aber nun zum eigentlichen Thema.
Als ich die allerersten Tests mit dem "C- Rotor" machte, viel mir durch Zufall auf, dass selbiger beim Abdecken der Gegenwindseite nicht unerheblich beschleunigte. Der Gedanke, diesen Effekt zu nutzen lies mich nicht mehr los. Ich erwähnte damals noch hier in einem anderen Thema, dass mir eine „durchgeknallte Konstruktion“ im Kopf rumsause. Nachdem ich die ersten Messungen, damals noch am kürzeren (165mm) Rotorblatt vornahm, bestätigte sich ein, so wie ich meine, doch erheblicher Leistungszuwachs.
Zu den Testergebnissen und Schlussfolgerungen:
Das erste Diagramm dient nur zum Vergleich zum normalen "C- Rotor". Ich hatte dies auch schon an anderer Stelle veröffentlicht. Die Ramenbedingungen aller drei Messungen waren identisch, Windstärke, Abstand von Windwand zum Rotor, Windwand und Rotorstandort, alle Türen und Fenster geschlossen usw.
Die Abdeckung funktioniert komplett selbständig, wird mit Hilfe der Windfahne hinten im richtigen Winkel zum anströmenden Wind gehalten. Der fordere Abdeckungs+Anströmteil selbst muß relativ steil angestellt werden und, so meine Erfahrungen, aus einem Teil „Anströmungsverstärker“ und einem Teil Abdeckung bestehen, sprich sie ist mindestens einmal geknickt. Je näher der Anströmungsverstärker+Abdeckung (ich nenn das ab jetzt der Einfachheit halber nur noch Abdeckung) am Rotor dran ist, um so besser die Leistung des Rotors.
Last die drei Diagramme auf Euch wirken.
(die Bezeichnung "aerodynamisch gerader Frontflügel" ist vielleicht etwas irreführend, bedeutet aber nichts anderes als das der Flügel senkrecht steht und der Vorflügel aerodynamisch geformt ist)
1. "original "C- Rotor""
2. ""C- Rotor" mit 'Buckelwalabdeckung' " also gezacktem Anströmungsteilende. DIe Bezeichnung Buckewalabdeckung entstand durch eine kleine Spinnerei im Vorfeld )
3. ""C- Rotor" mit gerader Abdeckung" (hier sind die Zacken mit Panzertabe rückseitig abgeklebt und verdeckt, erkennt man leider sehr schlecht)
Fazit:
Vergleicht man nun beispielsweise den Original-Canstein mit den Werten der Messung mit Buckelwalabdeckung und der geraden Abdeckung, ergeben sich in den relevanten Drehzahlen folgende Leistungssteigerungen:
Die Windstärke in der Mitte des Rotors [automatisch zensiert] 3,6 m/s. An der vorderen Rotorspitze waren es 4,2 m/s und am Ende des Rotors noch 3,2 m/s. Das sind sicher keine optimalen Vorraussetzungen. Da aber alle Messungen unter den gleichen Bedingungen gemacht wurden, fällt diese kleine Unsauberkeit meiner Meinung nach überhaupt nicht ins Gewicht.
Hier nun ein Video, welches die Abdeckung von oben zeigt (2,5mb):
http://windikus.wi.funpic.de/a…n_oben.avi
(Das Video ist ausschliesslich für diesen Beitrag gedacht und darf nicht über irgendwelche Videodienste (youtube, myvideo o.ä.) oder anderweitig verbreitet werden, ich bitte dies zu respektieren)
Dieses Video soll verdeutlichen, wie und wo die Abdeckung wirkt. Ich habe lange überlegt wie ich das am sinnvollsten ausmessen kann, mir ist aber bis auf das Video nichts brauchbares eingefallen. Wie ihr seht, steht die Abdeckung tatsächlich vor dem "rücklaufenden" Flügel.
Die Windrichtungsnachführung pendelt sich nicht hinter dem Rotor ein, sondern etwas versetzt, fast diagonal zur Abdeckung. Vom Mittelpunkt des Rotors bis zum Beginn der Windrichtungsnachführung liegen beim 50-cm-Rotor ca. 40 cm. Die Nachführung ist 13 cm tief. Abdeckung und Windrichtungsnachführung liegen sich, wie schon erwähnt, (fast) direkt gegenüber.
Nun zu den Maßen der Abdeckung: Die Entfernung zum Mittelpunkt des Rotors beträgt bis zum Mittelpunkt der Abdeckung 35 cm. Den Grad der Anstellung hab ich nicht gemessen, sieht man aber ganz gut im Video. Breite des Abdeckteils der Abdeckung ist 7 cm, Breite des Anströmteils ist 5 cm. Höhe der Abdeckung ist 60 cm.
Ich hatte auch mit größeren Abdeckungen experimentiert, brachte aber nichts. Im Gegenteil, ragt die Abdeckung zu weit "in die Mitte" hinein, wird der Rotor gebremst. Anfangs dachte ich das die Walfischabdeckung die Verwirbelung hinter der Abdeckung minimiert, stellte aber dann bei den Messungen fest
das dies sich eher nachteilig auswirkt.
Im Übrigen ist die Größe und Form der Abdeckung so ziemlich genau die, welche ich im allerersten Versuch verwendet hatte. Alle späteren Modifikationen brachten keine Fortschritte.
Die Kombination aus Anströmung und Abdeckung entstand eigentlich in erster Linie aus dem Versuch die Abdeckung stabil vor dem Rotor zu halten. Insofern würde eine massive Vergrößerung der Abdeckung dahingehend kontraproduktiv wirken.
Ps: An dieser Stelle soll nochmal erwähnt werden, das man zum Zwecke des Filmens drehender Rotoren von oben normalerweise NICHT auf Bürostühle mit Rollen steigt ...
Desweiteren sind im Messstand mit Abdeckung die doppelte Anzahl an Lagern verbaut, so das hier sicher auch noch das ein oder andere Quentchen Leistung vergraben sein könnte.
Es ist zu vermuten, dass man mit einem etwas größeren Vorflügel bei gleicher Flügeltiefe noch höhere Leistungen erzielen kann.
Den Kompromiss der Windschlüpfrigkeit, um bei "Gegenwind" (270°-360°) nicht zuviel Leistung einzubüßen, muß man nun nicht mehr so stark eingehen. Sicher liegen aber noch in Größe, Form und Anordnung der Abdeckung einige Prozente an Leistungszuwachs versteckt.
Die ganze Sache mal konstruktiv betrachtet, könnte man auf den (schon vorhandenen) Mast, unter dem Rotor ein Gleitlager aufbringen. Im einfachsten Fall eine Rohrhüllse (30-40 cm) die auf den Mast gestülpt und mit 3 senkrecht stehen Kugellagern aufgefangen wird. Die Kugellager sollten am Mast befestigt sein. An diese Hülse kann nun die Windfahne und die Abdeckung geschweißt/geschraubt werden und über dem Rotor gegeneinander abgestützt werden. Auf jeden Fall wäre diese Art der Befestigung der Abdreckung ohne Eingriff in vorhandene Rotorsysteme möglich.
Ich vermute, das diese Art der Leistungssteigerung auch bei Savonius Modellen funktionieren wird, bzw. bei allen Wiederstandsläufern.
Nachteil dieser Konstruktion ist der noch auszumerzende Sog und Abstoßeffekt, wenn ein Flügel die Abdeckung passiert. Da ich bei meiner Testkonstruktion allerdings wenig Augenmerk auf Stabilität und Versteifung gelegt habe, könnte dieser Effekt bei einem ausgereiften stabilen Windrad minimiert werden.
An die etwas bescheidenere Optik muß man sich aber einfach nur gewöhnen.
Meine sicher amateurhaften Recherchen ergaben, das es bisher nichts vergleichbares gibt.
....Edit: Wie sich aber im Laufe dieses Themas herausstellte, gab/gibt es schon Versuche dieser Art, wahrscheinlich auch vor meinen Messungen. Das Video dieses Versuchs ist im Beitrag von Uwe Hallenga auf Seite 2 dieses Themas zu sehen! ... Edit Ende .....
Viele die mit Abdeckungen arbeiten , bauten/bauen einen Mantel um den Rotor, der wiederum recht groß sein muß um den Rotor nicht abzubremsen. Ich hab spasseshalber mal einen Mantel aus Pappe um unseren "C- Rotor" gebaut. Die Leistung beim "C- Rotor" zumindest, brach regelrecht ein.
Diese Arbeit /Messung stammt aus dem April dieses Jahres. Wie man erkennen kann, ist die Abdeckung sehr provisorisch aufgebaut und besteht in der Hauptsache aus Pappe und PanzerTape. Kurz danach, erkrankte ich schwer am Rücken. Ich war für Wochen total außer Gefecht, bin auch jetzt noch nicht wieder hergestellt. Ich schreibe diese Zeilen aus einem kleinen Zimmerchen in der Reha. Gottseidank hat hier schon das moderne Zeitalter Einzug gehalten und es gibt einen Internetzugang
Mein Plan war es, diese Abdeckung zu überarbeiten und mit präsentableren Materialien zu arbeiten um dann diese Arbeit zu veröffentlichen. Dem inneren Kreis von daswindrad.de war dies auch alles bekannt. Dieses Vorhaben habe ich nun aufgegeben. Wie sicher einige wissen, habe ich meine Arbeit als Admin im oben genannten Forum aufgegeben. Die Zustände dort waren für mich zum Schluß unhaltbar.
Ich MUSS mich nun auf meine Genesung konzentrieren, so wie die letzte Woche "drüben" gelaufen ist, gehts an die Substanz. Von Mitleidsbekunden bitte ich allerdings abzusehen
Also nehmts mir nicht krumm, wenn ich die ein oder andere Frage zur Abdeckung nicht sofort beantworte und mir Zeit lasse.
Mit Carl von Canstein werde ich in Kontakt bleiben, wie und wo wir in Zukunft zusammenarbeiten werden, weiß ich noch nicht genau. Ich habe nie vergessen, das SEINE Erfindung und die Freigabe seines Patents überhaupt erst das ermöglichte, was ihr hier und anderso zum "C- Rotor"-Prinzip lesen könnt. Es soll auch erwähnt werden, dass ich nie alleine auf die Idee und die Art der Konstruktion des Messstands gekommen wäre. Hier hat der dritte Forengründer von daswindrad.de seine Verdienste.
Ich hatte schon den Gedanken die Windwand und den Teststand für einen guten Zweck zu versteigern, muss ich mir aber noch in Ruhe überlegen.
Noch ein paar Dinge zum Schluß:
Jeder hier kann natürlich nach Lust und Laune diese Abdeckung nachbauen, ausprobieren und weiter optimieren.
....Edit: Die Passage welche hier stand entfällt Edit Ende....
Es ist eine sehr langer Beitrag geworden, wenn ich auch meine, ein interessanter. Hoffe ihr habt Spass dran...
Gruss
Andre
Einige kennen mich sicher aus dem "anderen" Forum welches Carl, Bernd und ich selbst (Andre) vor einiger Zeit gegründet haben. Die Arbeit dort ist für mich beendet, deshalb möchte ich gerne diese Plattform nutzen, meine kleine Entdeckung zu präsentieren. Ich hoffe auch, das dies hier stehen bleiben kann.
Aber nun zum eigentlichen Thema.
Als ich die allerersten Tests mit dem "C- Rotor" machte, viel mir durch Zufall auf, dass selbiger beim Abdecken der Gegenwindseite nicht unerheblich beschleunigte. Der Gedanke, diesen Effekt zu nutzen lies mich nicht mehr los. Ich erwähnte damals noch hier in einem anderen Thema, dass mir eine „durchgeknallte Konstruktion“ im Kopf rumsause. Nachdem ich die ersten Messungen, damals noch am kürzeren (165mm) Rotorblatt vornahm, bestätigte sich ein, so wie ich meine, doch erheblicher Leistungszuwachs.
Zu den Testergebnissen und Schlussfolgerungen:
Das erste Diagramm dient nur zum Vergleich zum normalen "C- Rotor". Ich hatte dies auch schon an anderer Stelle veröffentlicht. Die Ramenbedingungen aller drei Messungen waren identisch, Windstärke, Abstand von Windwand zum Rotor, Windwand und Rotorstandort, alle Türen und Fenster geschlossen usw.
Die Abdeckung funktioniert komplett selbständig, wird mit Hilfe der Windfahne hinten im richtigen Winkel zum anströmenden Wind gehalten. Der fordere Abdeckungs+Anströmteil selbst muß relativ steil angestellt werden und, so meine Erfahrungen, aus einem Teil „Anströmungsverstärker“ und einem Teil Abdeckung bestehen, sprich sie ist mindestens einmal geknickt. Je näher der Anströmungsverstärker+Abdeckung (ich nenn das ab jetzt der Einfachheit halber nur noch Abdeckung) am Rotor dran ist, um so besser die Leistung des Rotors.
Last die drei Diagramme auf Euch wirken.
(die Bezeichnung "aerodynamisch gerader Frontflügel" ist vielleicht etwas irreführend, bedeutet aber nichts anderes als das der Flügel senkrecht steht und der Vorflügel aerodynamisch geformt ist)
1. "original "C- Rotor""
2. ""C- Rotor" mit 'Buckelwalabdeckung' " also gezacktem Anströmungsteilende. DIe Bezeichnung Buckewalabdeckung entstand durch eine kleine Spinnerei im Vorfeld )
3. ""C- Rotor" mit gerader Abdeckung" (hier sind die Zacken mit Panzertabe rückseitig abgeklebt und verdeckt, erkennt man leider sehr schlecht)
Fazit:
Vergleicht man nun beispielsweise den Original-Canstein mit den Werten der Messung mit Buckelwalabdeckung und der geraden Abdeckung, ergeben sich in den relevanten Drehzahlen folgende Leistungssteigerungen:
Die Windstärke in der Mitte des Rotors [automatisch zensiert] 3,6 m/s. An der vorderen Rotorspitze waren es 4,2 m/s und am Ende des Rotors noch 3,2 m/s. Das sind sicher keine optimalen Vorraussetzungen. Da aber alle Messungen unter den gleichen Bedingungen gemacht wurden, fällt diese kleine Unsauberkeit meiner Meinung nach überhaupt nicht ins Gewicht.
Hier nun ein Video, welches die Abdeckung von oben zeigt (2,5mb):
http://windikus.wi.funpic.de/a…n_oben.avi
(Das Video ist ausschliesslich für diesen Beitrag gedacht und darf nicht über irgendwelche Videodienste (youtube, myvideo o.ä.) oder anderweitig verbreitet werden, ich bitte dies zu respektieren)
Dieses Video soll verdeutlichen, wie und wo die Abdeckung wirkt. Ich habe lange überlegt wie ich das am sinnvollsten ausmessen kann, mir ist aber bis auf das Video nichts brauchbares eingefallen. Wie ihr seht, steht die Abdeckung tatsächlich vor dem "rücklaufenden" Flügel.
Die Windrichtungsnachführung pendelt sich nicht hinter dem Rotor ein, sondern etwas versetzt, fast diagonal zur Abdeckung. Vom Mittelpunkt des Rotors bis zum Beginn der Windrichtungsnachführung liegen beim 50-cm-Rotor ca. 40 cm. Die Nachführung ist 13 cm tief. Abdeckung und Windrichtungsnachführung liegen sich, wie schon erwähnt, (fast) direkt gegenüber.
Nun zu den Maßen der Abdeckung: Die Entfernung zum Mittelpunkt des Rotors beträgt bis zum Mittelpunkt der Abdeckung 35 cm. Den Grad der Anstellung hab ich nicht gemessen, sieht man aber ganz gut im Video. Breite des Abdeckteils der Abdeckung ist 7 cm, Breite des Anströmteils ist 5 cm. Höhe der Abdeckung ist 60 cm.
Ich hatte auch mit größeren Abdeckungen experimentiert, brachte aber nichts. Im Gegenteil, ragt die Abdeckung zu weit "in die Mitte" hinein, wird der Rotor gebremst. Anfangs dachte ich das die Walfischabdeckung die Verwirbelung hinter der Abdeckung minimiert, stellte aber dann bei den Messungen fest
das dies sich eher nachteilig auswirkt.
Im Übrigen ist die Größe und Form der Abdeckung so ziemlich genau die, welche ich im allerersten Versuch verwendet hatte. Alle späteren Modifikationen brachten keine Fortschritte.
Die Kombination aus Anströmung und Abdeckung entstand eigentlich in erster Linie aus dem Versuch die Abdeckung stabil vor dem Rotor zu halten. Insofern würde eine massive Vergrößerung der Abdeckung dahingehend kontraproduktiv wirken.
Ps: An dieser Stelle soll nochmal erwähnt werden, das man zum Zwecke des Filmens drehender Rotoren von oben normalerweise NICHT auf Bürostühle mit Rollen steigt ...
Desweiteren sind im Messstand mit Abdeckung die doppelte Anzahl an Lagern verbaut, so das hier sicher auch noch das ein oder andere Quentchen Leistung vergraben sein könnte.
Es ist zu vermuten, dass man mit einem etwas größeren Vorflügel bei gleicher Flügeltiefe noch höhere Leistungen erzielen kann.
Den Kompromiss der Windschlüpfrigkeit, um bei "Gegenwind" (270°-360°) nicht zuviel Leistung einzubüßen, muß man nun nicht mehr so stark eingehen. Sicher liegen aber noch in Größe, Form und Anordnung der Abdeckung einige Prozente an Leistungszuwachs versteckt.
Die ganze Sache mal konstruktiv betrachtet, könnte man auf den (schon vorhandenen) Mast, unter dem Rotor ein Gleitlager aufbringen. Im einfachsten Fall eine Rohrhüllse (30-40 cm) die auf den Mast gestülpt und mit 3 senkrecht stehen Kugellagern aufgefangen wird. Die Kugellager sollten am Mast befestigt sein. An diese Hülse kann nun die Windfahne und die Abdeckung geschweißt/geschraubt werden und über dem Rotor gegeneinander abgestützt werden. Auf jeden Fall wäre diese Art der Befestigung der Abdreckung ohne Eingriff in vorhandene Rotorsysteme möglich.
Ich vermute, das diese Art der Leistungssteigerung auch bei Savonius Modellen funktionieren wird, bzw. bei allen Wiederstandsläufern.
Nachteil dieser Konstruktion ist der noch auszumerzende Sog und Abstoßeffekt, wenn ein Flügel die Abdeckung passiert. Da ich bei meiner Testkonstruktion allerdings wenig Augenmerk auf Stabilität und Versteifung gelegt habe, könnte dieser Effekt bei einem ausgereiften stabilen Windrad minimiert werden.
An die etwas bescheidenere Optik muß man sich aber einfach nur gewöhnen.
Meine sicher amateurhaften Recherchen ergaben, das es bisher nichts vergleichbares gibt.
....Edit: Wie sich aber im Laufe dieses Themas herausstellte, gab/gibt es schon Versuche dieser Art, wahrscheinlich auch vor meinen Messungen. Das Video dieses Versuchs ist im Beitrag von Uwe Hallenga auf Seite 2 dieses Themas zu sehen! ... Edit Ende .....
Viele die mit Abdeckungen arbeiten , bauten/bauen einen Mantel um den Rotor, der wiederum recht groß sein muß um den Rotor nicht abzubremsen. Ich hab spasseshalber mal einen Mantel aus Pappe um unseren "C- Rotor" gebaut. Die Leistung beim "C- Rotor" zumindest, brach regelrecht ein.
Diese Arbeit /Messung stammt aus dem April dieses Jahres. Wie man erkennen kann, ist die Abdeckung sehr provisorisch aufgebaut und besteht in der Hauptsache aus Pappe und PanzerTape. Kurz danach, erkrankte ich schwer am Rücken. Ich war für Wochen total außer Gefecht, bin auch jetzt noch nicht wieder hergestellt. Ich schreibe diese Zeilen aus einem kleinen Zimmerchen in der Reha. Gottseidank hat hier schon das moderne Zeitalter Einzug gehalten und es gibt einen Internetzugang
Mein Plan war es, diese Abdeckung zu überarbeiten und mit präsentableren Materialien zu arbeiten um dann diese Arbeit zu veröffentlichen. Dem inneren Kreis von daswindrad.de war dies auch alles bekannt. Dieses Vorhaben habe ich nun aufgegeben. Wie sicher einige wissen, habe ich meine Arbeit als Admin im oben genannten Forum aufgegeben. Die Zustände dort waren für mich zum Schluß unhaltbar.
Ich MUSS mich nun auf meine Genesung konzentrieren, so wie die letzte Woche "drüben" gelaufen ist, gehts an die Substanz. Von Mitleidsbekunden bitte ich allerdings abzusehen
Also nehmts mir nicht krumm, wenn ich die ein oder andere Frage zur Abdeckung nicht sofort beantworte und mir Zeit lasse.
Mit Carl von Canstein werde ich in Kontakt bleiben, wie und wo wir in Zukunft zusammenarbeiten werden, weiß ich noch nicht genau. Ich habe nie vergessen, das SEINE Erfindung und die Freigabe seines Patents überhaupt erst das ermöglichte, was ihr hier und anderso zum "C- Rotor"-Prinzip lesen könnt. Es soll auch erwähnt werden, dass ich nie alleine auf die Idee und die Art der Konstruktion des Messstands gekommen wäre. Hier hat der dritte Forengründer von daswindrad.de seine Verdienste.
Ich hatte schon den Gedanken die Windwand und den Teststand für einen guten Zweck zu versteigern, muss ich mir aber noch in Ruhe überlegen.
Noch ein paar Dinge zum Schluß:
Jeder hier kann natürlich nach Lust und Laune diese Abdeckung nachbauen, ausprobieren und weiter optimieren.
....Edit: Die Passage welche hier stand entfällt Edit Ende....
Es ist eine sehr langer Beitrag geworden, wenn ich auch meine, ein interessanter. Hoffe ihr habt Spass dran...
Gruss
Andre