Reaktionswindturbine

Erste Testergebnisse
 
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Reaktionswindturbine

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Gepostet: 25.11.2018 - 19:27 Uhr  ·  #1
Hallo an Alle.

Ich möchte meine mikro Reaktionswindturbine vorstellen.
Sie stellt eine Kombination aus Flügel- und Düsen dar (Reakionsblätter) .

Anzahl Reaktinsblätter: 3
Durchmesser: 0.18m Fläche: 0.0324m^2
Generator--motor DC 6325 24v 2.7A 0.14Nm 3300u/min

Testergebnisse (Gegenwind im Auto)

Belastung:
Lampe G4 12v 5w Wind 36 km/h(10m/s) Leistung 3-4w
Lampe G4 12v 10w Wind 50 km/h(13,89m/s) Leistung 10-12w

Hier sind meine Fragen:

Wie könnte man die Richtigkeit meiner Testergebnisse prüfen?
Wie und wo kann ich meine Turbine unabhängig und objektiv testen?

Vielen Dank
Händler
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 25.11.2018 - 22:07 Uhr  ·  #2
Hallo , und Gratulation,

die Hochschule in Oldenburg, Jade Hochschule, hat einen 3 x3m Windkanal....
das sollte reichen Am besten dort Kontakt aufnehmen , und das mal planen.
Meine Meinung : Vorsicht , dieser Windkanal kann Turbulenz erzeugen, wie im Freiland.
Erst dann wirds interessant? Oder was meint Ihr

Aus dem Auto gemessen, kann die Strömung mIt,oder ohne Turbulenz sein.
Und genau die ist auch eine Herausforderung!
Aber erst messen..toi toi toi

Cerco
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 26.11.2018 - 12:14 Uhr  ·  #3
Auch in Varel ist das möglich und ggf. kostengünstiger da du einen solch großen Kanal ja gar nicht brauchst...
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 27.11.2018 - 18:47 Uhr  ·  #4
Cerco ,Max -vielen Dank für die Antworten.

Es ist eine schwierige Frage, ob es eine Laminare oder turbulenter Strömung ist
Ich vermute, dass bei meinen Tests es sich um turbulente Strömung aber mit kleineren Reynolds-Zahl handelte.

An Alle:
Zur Zeit fertigte ich eine neue Variante dieser Reaktionswindturbine
3 Reaktionsblätter , Durchmesser-0.32m Fläche 0.0804m^2

Eurer Meinung nach, wie viel Leistung kann man aus dieser Turbine erhalten bei folgenden Windgeschwindigkeiten :

18km/h(5m/s)
36km/h(10m/s)
50km/h(13.89m/s

Welchen Generator könnte man dafür nehmen ?

Danke
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 29.11.2018 - 10:50 Uhr  ·  #5
Die Leistung kannst du ja mal nachrechnen, beispielsweise mit dem Rowi Tool hier aus dem Forum...

Da kommt aber kaum was zusammen. Ggf. reichts für einen Nabendynamo, dann aber nicht als Dreiblatt...aber sodie Größenordnung wirds sein.

vg
max
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 05.12.2018 - 18:14 Uhr  ·  #6
Max -vielen Dank für die Antwort.

Vielleicht hat Jemand eine ähnliche Turbine(ähnlicher Durchmesser) gesehen,
bzw einige Erfarungen gemacht. Damit man ein Refferenzpunkt kriegt?

Nach meinen Berechnungen sollte die Turbine folgende werte liefern.
3 Blätter Durchmesser-0.32m Fläche 0.0804m^2
Windgeschwindigkeiten // Leistung max(theoretisch) // Leistung praktisch
18km/h(5m/s) // 3.6 w // 0.4-1.4 w
36km/h(10m/s) // 29.2 w // 3.0-11.7 w
50km/h(13.89m/s) // 78.2 w // 8.0-31.3 w
Danke
ora
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 19.12.2018 - 13:33 Uhr  ·  #7
Zitat geschrieben von Bonelis_Waldemar

Cerco ,Max -vielen Dank für die Antworten.

Es ist eine schwierige Frage, ob es eine Laminare oder turbulenter Strömung ist
Ich vermute, dass bei meinen Tests es sich um turbulente Strömung aber mit kleineren Reynolds-Zahl handelte.



Hallo!
Mal "Grundlagen" hier auf dem Forum lesen...

ora
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 20.12.2018 - 08:28 Uhr  ·  #8
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 06.10.2019 - 18:00 Uhr  ·  #9
Hallo an Alle.

Anzahl Reaktionsblätter: 3
Durchmesser: 0.32m
Generator--motor DC 6325 24v 2.7A 0.14Nm 3300u/min

Testergebnisse (Gegenwind im Auto)

Belastung----------------------Windgeschwindigkeit-----------------------Leistung
Lampe G4 12v 5w------------18 km/h(5m/s) --------------------------------- 0.7w
Lampe G4 12v 10w--------- 36 km/h(10m/s)-------------------------------- 8w
Lampe G4 12v 20w--------- 50 km/h(13,8m/s)------------------------------17w


Ich habe ein Axiallüfter 24V 220m^3/h(LxBxH) 80x80x38

Frage;
Welche praktische Leistung kann aus dem Luftstrom dieses Lüfters erhalten?
Danke
Che
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 17.10.2019 - 12:10 Uhr  ·  #10
praktisch nichts Nennenswertes. Kannst Du ja mal wieder aus dem Autofnster halten. Wobei da schon der Luftstrom verdichtet ist. Also schneller als der Tacho an zeigt.
Außerdem!
Blattwölbung vom Lüfterbetrieb (Propeller) bei Verwendung als Repeller gerade zur falschen Seite. Bzw. Profil wird von Hinten angeströmt.
Nur unrelevant, wenn Kreissegment-Profil. Das geht von beiden Seiten gleich gut.
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 17.11.2019 - 16:16 Uhr  ·  #11
Hallo an Alle.

Hier mein Teststand:
Rotor mit 3 Reaktionsblätter Durchmesser 0,32 m auf einem Elektromotor installiert.
Dabei war die Leistungaufnahme des Elektromotrs 4,64 w bei Umdrehungen 760 u / min

Beim zweiten Test hat zusätzlich ein Axiallüfter (24V 220 m ^ 3 / h (LxBxH) 80x80x38) Luft in die Rotormitte geblasen .Strömungsgeschwindigkeit (220m^3 / 3600s) / (0,08m × 0,08m) = 9,55 m / s

Die Leistung des Elektromotors verringerte sich dabei auf 1,71 w und die Umdrehungen erhöhten auf 893 u /min.

Hier sind meine Frage:

Kann man (anhand diesen Daten ) sagen, dass die Rotorleistung die aus dem luftstrom des Ventilators generiert wird, der Differenz der Stromaufnahme des Elektromotors mit und ohne Laufendem Lüfter entspricht: 2,93w = 4,64w-1,71w ?


Danke.
Che
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 19.11.2019 - 15:11 Uhr  ·  #12
Nett, dass wir nicht über Milliwatt reden müssen.
Allerdings hatte auch meine erste Windmaschine, bestehend aus einem Wanddurchbruch-Industrielüfter, nur 400 mm Strahl-Durchmesser.

Kann mich erinnern, dass der Rotor mit 0,32m D zu einem Kleinstwindrad gehört?
Wenn die Blätter in der Nabe nicht gedreht werden können, so wäre der Einsatz als Propeller, also Ventilator, aerodynamischer Unsinn. Es sei denn, es sind Profile nach C oder D.
Habe zu dem, was geht, und was nicht, ein paar Grafikern angefertigt. Werde dazu auch in <Grundlagen> einen Artikel schreiben.

 


A geht als Propeller garnicht, nur als Windrad.
Irgend ein Luftstrom wird sich bilden. Von Effektivität aber keine Spur.
Die Blätter müssten in der Nabe gedreht werden zu Stellung B, oder die Profile insich gespiegelt (ohne Darstellung).

Profile nach C, die sowohl über die Eintrittskante als auch über die Austrittskante genauso gut funktionieren, brauchen nicht gedreht werden.

Symmetrische Profile nach D gehen für beide Zwecke.

Die Drehrichtung muss jeweils sinnvoll ausgewählt werden.
Dass die jeweiligen optimalen Winkel in den Blättern für Repeller und Propeller nicht die Selben sind, sei nur ergänzend erwähnt.




Vermute, dass Dein Repeller als Propeller nur einen marginalen Strahl erzeugt hat, der Deinen Lüfter nicht zum Drehen brachte.
Richtig ist, dass Propeller schneller drehen und mit weniger Energieaufwand, wenn die Luft bereits (z.B. mit einem 2. Lüfter) in Bewegung gesetzt wurde.
Bei Deinen energetischen Betrachtungen hat Du aber vergessen, dass mehrfach Wirkungsgrade zu beachten sind.
1. Elektrisch-mechanisch beim Motor "Groß"-Lüfter; 2. Mechanisch-aerodynamisch bei dessen Luftschraube;
3. und 4.: das ganze nochmal für den Kleinlüfter;

Mehr muss ich nicht schreiben, oder?

Noch ein Hinweis: Pass auf, dass Du in Zukunft nicht Probleme bekommst wegen zu geringer Reynolds-Zahlen.
Auch nimmt die Strahlgeschwindigkeit mit der Entfernung vom Lüfter schnell ab und verwirbelt an den Rändern.
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 01.12.2019 - 09:39 Uhr  ·  #13
Che,vielen Dank für der Antwort.

Noch ein Test
Rotor Durchmesser 0,32 m - 3 Reaktionsblätter (3-bläter und 3-Düsen) auf einem Generator (motor DC 6325 24v 2.7A 0.14Nm 3300u/min) installiert.

Luftstrom vom Kühler (Axiallüfter 24V 220m ^ 3 / h (LxBxH) 80x80x38 (Strömungsgeschwindigkeit (220m^3 / 3600s) / (0,08m × 0,08m) = 9,55 m/s)
wird zur Mitte des Rotors geleitet.

Bei geöffneten Düsen - der Rotor dreht sich.
Umdrehungen 570 U/min Leistung 1.4w

Geschlossene Düsen - der Rotor dreht sich nicht.
Umdrehungen 0 U/min Leistung 0w

Testergebnisse (Gegenwind im Auto)

Bei geöffneten Düsen Wind 36 km/h(10m/s) Leistung 7.8w
Geschlossene Düsen Wind 36 km/h(10m/s) Leistung 4.3w
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 26.12.2019 - 12:45 Uhr  ·  #14
Hallo an Alle.
Das ist mein Reaktionsrotor Durchmesser 0,32 m.

 


Derzeit entwickle ich eine Reaktionsrotor mit einem Durchmesser von 0,51 m.
Frage.

Welche praktische Leistung kann von einer herkömmlichen Windkraftanlage mit einem Durchmesser von 0,51 m (Rutland WG503/504…...) erhalten?

Wo und wie kann ich Geld für die Herstellung dieses Rotors bekommen?

Danke.
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 26.12.2019 - 21:38 Uhr  ·  #15
die Flügel sollten schon ein ordendliches Profil bekommen und mit einer guten aerodynamischen Gestaltung ist der vieleicht auch selbstbeschleunigend.

Viele Grüße
Perser
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 27.12.2019 - 20:43 Uhr  ·  #16
@Waldemar:

Wer sich ernsthaft mit Windkraftanlagen beschäftigt, sollte bei gegebenem Durchmesser endlich selber in der Lage sein, entsprechende Leistungen zu berechnen. Nimm beim Ruthland mal einen Cp von 0,28 an.

Geld? Von Niemandem und Nirgends. Nicht für solch substanzloses Gebastel.
Tut mir Leid, keine bessere Einschätzung vornehmen zu können.
ora
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 31.12.2019 - 22:16 Uhr  ·  #17
So ganz Unrecht hat da Che bei der technischen Bewertung nicht.
Ich versteh' nicht mal wie das funktionieren soll.

Allerdings bekommt man heutzutage für jeden Schrott Geld, wenn es nur genug abgedreht ist.
Man muss nur beliebig dreist sein. Tip: EU-Fördermittel beantragen!


Ora

Entschuldigung - ich weiß zwar, dass das ziemlich zynisch ist, aber ich kenne Beispiele.
Darf ich hier aber nicht nennen - da sind um die 5 Mio Euro im Spiel.
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 01.01.2020 - 23:14 Uhr  ·  #18
Hallo Waldemar,
es gibteinen alten Indianerspruch, der in etwa heißt: "Wenn du merkst, dass du ein totes Pferd reitest, steige ab".
Bei Windkraftmaschinen erfolgt die Umwandlung der in einem bewegten Luftvolumen enthaltenen kinetischen Energie zuerst in mechanische Energie des drehenden Repellers und schlußendlich in elektrische Energie eines Generators.
Die erreichbare Leistung für das ideale Windrad wird nach der Formel P= 0,5 x A x p x v³ errechnet und mit dem Betz-Faktor 0,5926 multipliziert.
Zur Erklärung der Formel: P = Leistung in Watt, A = Fläche in m², p= Luftdichte( 1,225kg/m³), v = Windgeschwindigkeit in m/s
Beispiel:
Da sind noch keine Wirkungsgrade berücksichtigt. Bei 5 m Windgeschwidigkeit könntest du bei einem Idealwindrad unter Berücksichtigung des Betz-Faktors etwa 3,6W erzeugen.
Bei einem Wirkungsgrad von etwa 30% hast du noch ca.ein Watt. Mehr gibt deine Erntefläche von ca 0,08m² auch nicht her.Da helfen auch keine abenteuerlichen Konstruktionen . Der Münchhausen der alte Schlingel steckt heute noch in seinem Sumpf und versucht, sich am Haarschopf heraus zu ziehen.
Die Idee, mit umlaufenden hohlen Flügeln Luft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit auf die kleinen Rotorblätter zu bringen ist ja gut gemeint, aber gedacht ist es, soweit wie der Adler kackt.
illiat
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 02.01.2020 - 10:54 Uhr  ·  #19
Wunderschöne Literatur!

Als Referenzgeschwindigkeit hätte ich aber 11 m/s genommen, oder wenigstens 9. Ertrag bleibt trotzdem traurig gering, was aber auch für bessere Bauarten bei D 0,3m gilt. Dazu kommt noch die Gefahr zu geringer Re-Zahlen. Will damit nicht sagen, dass die kleine Ruthland nicht gelaufen ist.

Damit der Waldemar nicht im Regen stehen bleibt, ein paar Erklärungen:

1. Auch Luftströmungen nehmen den Weg des geringsten Widerstandes, so dass beim Start aus den Düsen nicht viel austreten wird.
2. Nach dem Start sollte ein Normalwindrad für guten Cp wenigstens die Schnelllaufzahl 3 an nehmen. Deutsche Literatur: Lambda. Englisch: TSR (Tip Speed Ratio). Das heißt, die Blattspitzen haben als Bahngeschwindigkeit die 3-fache vom Wind.
Dann würde die Luft aus den Düsen raus gesaugt, ohne förderlichen Effekt.
3. Nachdem die Chose mal in Bewegung gekommen ist, diese Flügelprofile erzeugen nur beim Start ein bisschen Auftrieb an der Unterseite. Danach sind sie Widerstandskörper!
4. An den Blattspitzen nimmt man widerstandsarme Profile. Das können keine dicken sein.
5. Überhöhte Luftreibung, 1x außen an den Profilen (wenn es denn welche wären) und dann noch zusätzlich innen.
Soweit nur mal.

Meine Empfehlung: Viel lesen! Im Grundlagenbereich steht schon was.
Blattkonturen müssen idealerweise math. Gesetzmäßigkeiten entsprechen.

Wenn Du Dich als Zwischenstufe mit Widerstandsläufern beschäftigen willst, dann beachte, dass Sturmsicherheit bei denen ein richtiges Problem ist. Bricht doch beim Versuch, mit Überbelastung die Drehzahl zu deckeln, das Drehmoment nicht zusammen.

Beim Darrieus brauchst Du bezüglich Anlauf zwingend einen quasi rastmomentfreien Generator.
Auch dort ist die Sturmsicherung eine Herausforderung.

Wie sagte vor Jahren Verena Feldbusch (inzwischen Poth) in der Fernsehwerbung?
Hier werden Sie geholfen.

In diesem Sinne - gesundes Neues.
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Re: Reaktionswindturbine

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Gepostet: 03.01.2020 - 16:49 Uhr  ·  #20
Perser, Che, Ora, illiat, vielen Dank für die Antworten.
Perser
(ist der vieleicht auch selbstbeschleunigend).Ohne Nutzlast, ohne Lagerreibung und mit einer guten aerodynamischen Gestaltung und anderen Faktoren ist theoretisch möglich. aber praktisch ist nicht real.
Wir können viel über dieses Thema sprechen, aber die Hauptsache ist ...
Eine sollte rentabel sein, um eine Windkraftanlage herzustellen, eine andere sollte rentabel sein, um diese Windkraftanlage zu kaufen.
Che
(entsprechende Leistungen zu berechnen) Mich interessiert die Leistung einer Windkraftanlage mit einem Durchmesser von 0,51m, die in Betrieb ist, nicht die berechnete.
Ora
(Ich versteh' nicht mal wie das funktionieren soll.) Was konkret verstehen Sie nicht?
illiat
(Wenn du merkst, dass du ein totes Pferd reitest, steige ab).Ich habe noch nicht bemerkt, dass das Pferd tot ist.
Leistung des Kühlluftstroms (Axiallüfter 24V 220m ^ 3 / h (LxBxH) 80x80x38) Strömungsgeschwindigkeit (220m^3 / 3600s) / (0,08m × 0,08m) = 9,55 m/s)
P=0.5*(0,08 × 0,08) *1.225 *9.55 *9.55 *9.55 =3.4W mit des Betz-Faktors etwa 2W .
Test
Rotor Durchmesser 0,32 m - 3 Reaktionsblätter auf einem Generator (motor DC 6325 24v 2.7A 0.14Nm 3300u/min) installiert.
Luftstrom vom Kühler (24V 220m ^ 3 / h (LxBxH) 80x80x38)
wird zur Mitte des Rotors geleitet.

Ohne Belastung Umdrehungen 820 U/min Leistung 0.0W
Bei Belastung Umdrehungen 570 U/min Leistung 1.4W

War der Test fehlerfrei, ist das Ergebnis sehr gut.
Also der Nächste Schritt, die Herstellung einer Reaktionswindrotoh mit einem Durchmesser von 0,51 m.

Viele Grüße .
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