Furling Berechnungen

Fuling mit Gewicht
 
danile
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Furling Berechnungen

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Gepostet: 08.10.2012 - 20:09 Uhr  ·  #1
Hallo,

Für meine Anlage werde ich jetzt doch aus optischen Gründen das Furling verwenden. Ich habe mir das so vorgestellt, dass die Wellenachse um 100mm zur Drehachse des Masts versetzt ist und über eine Windfahne in Stellung gehalten wird. Damit die Fahne nicht bei kleinstem Wind schon zusammenklappt, wird sie durch ein Gewicht in Stellung gehalten. Normalerweise funktioniert das Furling so, dass die Fahne in einem bestimmten Winkel montiert wird und sich so durch ihr Eigengewicht selbst in Stellung hält, was ich jedoch für sehr ungenau empfinde, da strenggenommen auch das Gewicht des Fahnenarms eine Rolle spielt, als auch die Fahnenfläche, die man nie so genau hinbekommen wird, wie sie berechnet wurde.
Ihr wisst ja, dass ich recht penibel sein kann :D

Im Anhang ist das Excel-Tool zur Berechnung der Fahnenfläche, des Regelgewichts und der Drehmomente. Könnte da vielleicht jemand drüberschauen? :)

Gruß
Dani
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danile
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 12.10.2012 - 17:35 Uhr  ·  #2
Kann keiner sagen, ob etwas falsch ist?
Windfried
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 13.10.2012 - 12:20 Uhr  ·  #3
Zitat geschrieben von danile

Kann keiner sagen, ob etwas falsch ist?


Dazu solltest Du erst mal ne Prinzipskizze zum Aufbau bei legen.
Gibt es nämlich auch gänzlich ohne Gewicht/Rückdrehfeder, nur mit schräg stehender Schwenkachse.

Gruß, W.
danile
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 16.10.2012 - 19:18 Uhr  ·  #4
Hallo,

Nun habe ich das Tool aktualisiert.

Ich habe mir die Sturmsicherung so vorgestellt, dass die Fahne durch einen Seilzug in Position gehalten wird. Dabei gibt es parallel zur Fahne in Normalbetrieb eine Schiene, an der am Ende eine Umlenkrolle befestigt. An diesem Punkt ist am Fahnenarm ein Haken für das Seil befestigt. Das Seil führt nun parallel zur Schiene ins Gehäuse, wo das Gewicht an einer Umlenkrolle sitzt. Die Fahne wird so in Position gehalten.

Berechnet wird die benötigte Gewichtskraft, die Seilzuglänge (Abstand des Holepunktes im Normalbetrieb zum Holepunkt bei 90° Ausleknung) und die Fahnenfläche.

Die maximale Seilzuglänge bei maximaler Auslenkung (Fahne in 90°), also der Abstand der Umlenkrolle zum Haken, wird mittels Trigonometrie berechnet.
Die Auftirbskraft auf eine Fläche mit bestimmtem Winkel habe ich so berechnet, dass zuerst der Auftriebsbeiwert der Fläche [SIN(Alpha)*PI] berechnet wird und dieser anschließend mit v^2, der halben Luftdichte und der Fahnenfläche multipliziert wird.
Für die Berechnung des nötigen Gewichts habe ich den Abstand der Fahnenfläche zur Fahnenlagerung genommen, zur Berechnung der Fahnenfläche jedoch den gesamten Hebelarm, also der Abstand der Fahnenfläche zum Drehkranz.

Eine Skizze ist im Excel-Tool.

Gruß
Dani
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danile
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 17.10.2012 - 18:21 Uhr  ·  #5
Kann mir denn wenigstens jemand sagen, ob die Formel zur Berechnung des Auftriebbeiwertes stimmt (sin(alpha)*PI())
Windfried
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 18.10.2012 - 21:37 Uhr  ·  #6
Eigentlich müsste ich Dich bei Deiner Schnöselhaftigkeit weiter ignorieren. Aber wir wollen mal nicht so sein.
Zitat
...Auftriebbeiwert...(sin(alpha)*PI())...
.
Weiß nicht, was das soll.
Wenn der Anstellwinkel im Bogenmaß ein gegeben wird, so gilt für die gerade Platte Ca=2Pi*alpha.
Wenn der Anstellwinkel in ° eigegeben wird.................................................Ca=0,1*alpha.
Kann man sich selbst herleiten: http://www.angeo-privat.gmxhom…latten.jpg , rechtes Bild.
Dort auch zu sehen, dass bei gerader Platte mehr als 6° nicht sinnvoll zu sein scheint.
Wegen geringer Streckung der Windfahne geht der Ca=f(alpha) noch wesentlich zurück Forum/cf3/topic.php?p=29915#real29915

Mich ansonsten mit Deinen EXCEL zu beschäftigen macht mir wenig Spaß.
Zur Kontrolle von Sowas müsstest Du mich auf Deine Lohnliste setzen.

Wenn ich selber so Etwas brauche wird mir schon das Nötige ein fallen.

Ansonsten hatte ich Dir ja mal empfohlen, Deine ersten "Segelerfahrungen" mit ner "Jolle" zu machen.
Bei so einem vergleichsweise kleinen Windrad würde sich auch die Sturmsicherung auf dem Autodach testen lassen.

Gruß, W.
Menelaos
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 19.10.2012 - 15:09 Uhr  ·  #7
ich selbst hatte auch schon so ein Tool verfasst...liegt hier irgendwo in den Weiten des Forums- weiß selbst nicht mehr genau wo...hat aber prima hingehauen...man muss sich da gar nicht so viel Aufwand machen...letztlich kann man da rechnen bis man schwarz wird. Curling ist eine " Schwarze Kunst" bei der es gilt, praktische Erfahrungen mit einfließen zu lassen. Wenn man da nur rechnet geht das auf jeden Fall nach hinten los...!

Es gibt bestimmte Daumenregeln die das ganze eingrenzen...an die sollte man sich auch etwa halten. Es gibt einfach zu viele Faktoren die eine Rolle spielen. Daher hatte ich mein Tool auch ganz einfach gehalten. Letztlich ist es beim Curling aber auch so, dass man nachträglich noch viel korrigieren kann. Ich baue meine Anlagen immer so, dass ich den Rotoroffset verstellen kann. Hatte davon schonmal Bilder eingestellt. Ist der Schwanz dann zu schwer oder leicht, kann man damit noch einiges einstellen...

Gruß
Max
danile
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 19.10.2012 - 19:34 Uhr  ·  #8
Hallo,

Ich hab mir das so vorgestellt, dass ich die Fahnenfläche bewegen kann, indem ich zwei Rohre (das der Fahnenfläche über/unter das des Fahnenarms) ineinander stecke. Dann werde ich die Anlage sowieso erstmal testen und auf dem Gehäuse irgendwas befestigen, das sich in die Windrichtung drehen kann. Damit kann ich dann erkennen, ob die Anlage nun voll im Wind steht und kann auch sehen, wann genau sie aus dem Wind dreht. Das Ganze werde ich dann auf dem Autoanhänger testen und dort auch gleich korrigieren.

@Windfried: Mit sin(Alpha) meine ich natürlich in der Excel-Formel sin(Alpha*PI()/180). Aber ich denke, dass dies nicht stimmt, weshalb ich für den Auftriebsbeiwert bei 10° einfach 0,62 einsetze.

Gruß
Dani
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 19.10.2012 - 23:01 Uhr  ·  #9
Wenn du magst kann ich dir auch eine pitchregelung anbieten. die passt genau zu deiner rotorgroesse .und sollte sich leicht mit deinen fluegeln verbinden lassen... melde dich wenn du Interesse hast... ist eine kommerzielle regelung und laeuft an einigen Anlagen schon zwanzig Jahre...wird aber nicht mehr gebaut und ich habe die Restbestaende hier

max
Windfried
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 20.10.2012 - 14:28 Uhr  ·  #10
Zitat
Aber ich denke, dass dies nicht stimmt, weshalb ich für den Auftriebsbeiwert bei 10° einfach 0,62 einsetze.

Bei 6°!
Und da die "Streckung" bei so einer Windfahne nur um die 1 liegt besser 1/3 von 0,6, also 0,2.

@ Max: Meinst Du wirklich, dass es alle Welt interessiert, dass Du seit Wochen in Urlaub bist ?

Gruß, W.
dig-it
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 20.10.2012 - 15:15 Uhr  ·  #11
Zitat

@ Max: Meinst Du wirklich, dass es alle Welt interessiert, dass Du seit Wochen in Urlaub bist ?


Also, ich empfinde es als durchaus sinnvoll, wenn ein Moderator des Forums, der hier sonst tagein-nachtaus den Mitgliedern mit vielen guten Beiträgen zur Seite steht, erklärt, warum das augenblicklich weniger oder nicht der Fall ist...

Dieter
danile
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 20.10.2012 - 15:41 Uhr  ·  #12
Wie ist das dann bei 6°- kann ich da dann 0,6 einsetzen?

Gruß
Dani
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Re: Furling Berechnungen

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Gepostet: 20.10.2012 - 18:41 Uhr  ·  #13
@ windfried:

mag sein dass es keinen interessiert...aber vielleicht ja doch da du so darauf anspringst... ;-) ist übrigens ein Windradurlaub und wir haben eine 4m Anlage gebaut und aufgestellt...eine weitere Anlage folgt noch...da wirds dann auch fuers Forum wieder interessanter... Wollte eigentlich nur begruenden warum ich mich so kurz fasse wo ich doch sinst etwas ausführlicher bin denn lange texte auf dem handy tippen ist wirklich nicht so toll...

max
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