SLZ bei Dreiflüglern

 
ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 29.03.2020 - 12:40 Uhr  ·  #21
Das ist jetzt letztendlich die Gretchenfrage: hast du irgend ein Diagramm, auf dem verzeichnet ist,
welche Leistung dein Generator bei welcher Drehzahl abgibt?
Das sollte nämlich halbwegs zusammenpassen. Das ist schwierig, hierüber Informationen zu bekommen.

Wichtigste Formel in der Windkraft ist: Leistung = Drehzahl mal Drehmoment
(das verstehen selbst manche Entwicklungsleiter nicht).
Man muss noch die Verluste abschätzen, aber die kann man dem notwendigen Drehmoment aufschlagen.

Ich versuche es in Worte zu kleiden, warum das so wichtig ist:
Du hast eine gewisse Windgeschwindigkeit und im Wind ist die Windleistung enthalten.
Um diese Leistung "abzugreifen" baut man einen Rotor, der dann bei einer gewissen
Windgeschwindigkeit ein gewisses Drehmoment am Generator erzeugt.
Und nun kommt der Haken bei der Sache:
Dieser Rotor (also dieses Konglomerat an Blättern) hat eine gewisse Schnelllaufzahl bzw. eben besser gesagt: optimale Schnelllaufzahl, bei der er die optimale Leistung abgibt. Diesen optimalen Betriebspunkt möchte man bei der Auslegungsgeschwindigkeit haben.
Nun muss der Generator bei der entsprechenden Leistung und der entsprechenden Windgeschwindigkeit genauso viel Drehmoment abgeben, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors so ist, dass die optimale Schnelllaufzahl anliegt.
Bei Großwindanlagen kann man das über einen Umrichter einstellen. Kleinwindanlagen haben so ein Ding aber nicht.

Aus diesem Grunde braucht man eben irgendwelche Kennlinien vom Generator, aus denen zu entnehmen ist, bei welcher Drehzahl welche Leistung herauskommt. Daraus kann man dann das Drehmoment rückrechnen und hiermit dann den optimalen Rotor auswählen.

Zuletzt muss man natürlich nachschauen, dass es nicht bei maximaler Drehzahl die Maschine zerreißt.

Ich denke nicht dass man das einfacher ausdrücken kann.

Ora
Menelaos
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 29.03.2020 - 13:36 Uhr  ·  #22
kann man ja alles berechnen inkl. Verlustleistung etc. und mit kennlinienregler dann entsprechemx einstellem. Hatte dazu mal ein Excel geschrieben.

Was,man braucht ist eine Leerlaufspannungskurve gegen Drehza und den Innenwiderstand - sonst nichts.

Ansonsten stimme ich Ora voll zu, man muss erstmal gucken was man da für einen Geni vor sich hat.

vg
max
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 29.03.2020 - 14:01 Uhr  ·  #23
Nun irgendwo weiter vorn in den Beiträgen hatte ich schon einmal geschrieben das ich einen Generator vom Black 600 in 48V Ausführung mir besorg habe und den verwenden möchte. (oder hatte ich das vergessen)

Es gab ja schon einmal einen 300er Black als Vertikalrotor.
Leider sind die Informationen nur sehr spärlich.
Einzig der Rotordurchmesser von 1m ist bekannt und das die Ladung bei 3m/s beginnt und die 300W bei 15m/s erreicht werden.

Eigentlich zielt meine Frage hier nach der SLZ darauf ab ob mit einem Vertikalachsrotor solch eine Drehzahl überhaupt machbar ist. Wolfgang Schwarz hat mal in irgendeinem Beitrag im Nachbarforum geschrieben das es 340 RPM braucht damit 48V anliegen.
Das an meinem Generator zu überprüfen hatte ich noch nicht die Möglichkeit.
Falscher Brückengleichrichter und immer noch kein Drehzahlmesser. >_<
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ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 29.03.2020 - 14:33 Uhr  ·  #24
Zitat geschrieben von Menelaos

kann man ja alles berechnen inkl. Verlustleistung etc. und mit kennlinienregler dann entsprechemx einstellem. Hatte dazu mal ein Excel geschrieben.

Was,man braucht ist eine Leerlaufspannungskurve gegen Drehza und den Innenwiderstand - sonst nichts.


Hast Du da mal ein Beispiel? ichj sag mal, ich habe einen Rotor mit einem cp von 0,450 bei einer SLZ von 6. Momentan hat er 4,5m Durchmesser- aber das kann man einfach skalieren.

ora
Menelaos
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 30.03.2020 - 07:57 Uhr  ·  #25
Moin Lutz,

das habe ich gestern bei Kleinanzeigen gefunden. Für erste Versuche vielkeicht ganz gut. Vom Durchmesser ähnlich dsr Black, solkte also auch vom Drehzahlband ganz gut passen. Bei dem Preis macht man ja erstmal nichts verkehrt und hat eine gute Grundlage zum experimentieren. Man könnte ja gucken was im Leerlaif so passiert und einige Messungen machen...
So erspart man sich viel Bastelei bei der man ohnehin raten müsste was die Profilform angeht. Das ganze sollte flott auf Black Generator umgebaut sein

Gerade bei #eBayKleinanzeigen gefunden. Wie findest du das?

https://www.ebay-kleinanzeigen…pp_android
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 30.03.2020 - 09:04 Uhr  ·  #26
Kenne ich. Erinnert mich an Makemu oder so. Hatte ich schon mal vor zu kaufen aber..... hat mich aber nicht wirklich überzeugt da die Bewertungen so schlecht waren.....
Kann aber auch an dem original Generator liegen
Menelaos
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 30.03.2020 - 13:28 Uhr  ·  #27
Vertikalrotoren sind recht komlex auszulegen, gibt nur wenige die sich damit auskennen, ich denke es eäre den Versuch wert, sich von,diesem Modell aus Grundlage voranzusrbeiten
ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 30.03.2020 - 22:10 Uhr  ·  #28
Zitat geschrieben von Menelaos


Gerade bei #eBayKleinanzeigen gefunden. Wie findest du das?

https://www.ebay-kleinanzeigen…pp_android


Moin Mene:
Das Ding ist Schrott:
Bei der Streckung ist der Induzierte Widerstand so hoch, dass da nix rauskommen KANN.
Da graust's der Sau!

ora

Ora
Menelaos
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 30.03.2020 - 22:10 Uhr  ·  #29
ja dann sach mal wie es muss...
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 30.03.2020 - 22:57 Uhr  ·  #30
1) Zumindest muss die Streckung höher. das hat ja ein lambda von 4.

2) Bei der Wölbung muss ich nochmal nachdenken- macht m.E. faktisch NULL Sinn

3) Was ist das Problem bei Vertikalen? Der Stall beim in den Wind laufenden Blatt.
Also müssen auf jedes Blatt innen kleine Wirbelgeneratoren drauf, um den Stall zu verzögern.

ora.
Carl
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 31.03.2020 - 10:21 Uhr  ·  #31
Perfekt Ora,

es ist eine kontinuierliche Beobachtung über viele Jahre (Experimente mit meinen diversen Vertikalmodellen) dass eine Wölbung wenig Sinn macht und zwar gerade (nicht nur) im Aspekt auf den Du mit dem Stallen im Gegenlauf des Blattes zur Strömung hinweist.

Bei einem symmetrisch ausgebildeten Blattprofil, optimal (zumindest bei unseren Windverhältnissen) minimal nach aussen von der Kreislinie des Drehkreises ausgewinkelt lässt sich möglicherweise auch auf kleine Wirbelgeneratoren im Blatt Innenbereich verzichten.

Der natürliche Verlauf der Blattanstellung bei etwas nachgiebigeren Blättern ist so, dass sich die hintere Fläche unter realen Beanspruchungen (etwas stärkerer Wind) mit der Zeit in genau diese Abwinkelung hineinformt (abbiegt), wobei der obere Teil der Blätter sich etwas weiter nach außen richtet.

Tatsächlich läuft die Strömung nicht einfach nur horizontal nach hinten ab sondern vollzieht in spiraliger Verwirbelung auch eine Bewegung nach oben wo sie verstärkt Druck auf das obere Blattteil ausübt!

Die starke Veränderung der Blattbiegung im oberen Bereich lässt sich nicht einfach durch mehr Wind in höherer Lage erklären!

Das so demonstrierte Biegemoment an sich hat eine Aussagekraft, theoretische Schlussfolgerungen dazu überlasse ich gerne den dafür zuständigen Fakultäten!

Gruß, Carl
ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 31.03.2020 - 22:17 Uhr  ·  #32
Eigentlich muss man da nur mal ein vektordiagramm aufzeichnen und dann sieht man, dass einmal die eine und einmal die andere Seite die Profilunterseite ist. und deshalb ist es meines Erachtens nicht so wirklich sinnvoll, hier zu profilieren. Vielleicht mit Ausnahme, dass die Wölbung identisch ist zur Kreislinie..
Aber das wäre nur eine minimale Wölbung. Das müsste man aber rechnen.

Das mit den Wirbelgeneratoren war Unsinn von mir . Da muss ich noch mal darüber nachdenken und ein paar Vektoren zeichnen:
Das Profil kriegt ja immer weniger Anstellwinkel, wenn es in Richtung Gegenwind geht und da braucht man die Wirbelgeneratoren nicht.

ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 01.04.2020 - 08:57 Uhr  ·  #33
Was würdet ihr für eine Flügelbreite empfehlen bei einem Durchmesser von 1,3m und drei Flügeln. Wieviel % der Kreisbahn sollten abgedeckt werden? Gibt es da ein bestimmtes Verhältnis?

PS. Wäre es nicht besser ein neues Thema dafür zu eröffnen?
ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 02.04.2020 - 19:08 Uhr  ·  #34
Also Du musst eben immer das Blatt steif/fest genug bekommen.
Und die Luftkrafte sind linear mit der Blattbreite, die Steifigkeit/Festiglkeit aber quadratisch (da ja die Dicke mit steigt).

Im Prinzip ist möglichst schmal vermutlich am Besten. Ich würde übrigens mal mit dem NACA 0015 anfangen.
Da gehst Du mit 20 cm los- da hast Du eine Dicke von 30 mm- nimmst Du ein CL_max von 1,5 an.
Jemand einen besseren Vorschlag?

ich glaube "Qblade" hat mittlerweile ein Modul für Vertikale.

Ora
Carl
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 02.04.2020 - 19:56 Uhr  ·  #35
Man müsste evtl. einberechnen was für Windverhältnisse vor Ort sind um z.B. bei Schwachwindgebiet das Verhältniss Drehzahl - Drehmoment durch die Profildicke und Abdeckung zu steuern. Für anständige Windverhältnisse so ab mittlere 4 -5 m/sec und öfters mal darüber müßte Oras Vorschlag ganz gut gehen. Bei Schwachwind und möglicherweise auch noch Turbulenzen ist man bei Vertikalen eh mit Savonius und Konsorten besser bedient.
Che
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 04.04.2020 - 10:15 Uhr  ·  #36
Mag mir nicht alles durchlesen. Bei Auftriebsläufern - Darrieus - jedenfalls inzwischen TSR ca. 2,75 bzw. bei kleinen auch etwas drunter. Vermutlich dem Anlauf geschuldet. Denn sie haben Nachteile bezüglich Reynoldszahl.
Literatur: http://www.geopolos.de/Quellen…tionen.pdf
Mit der Ergänzung: Um der SL 10 gerecht zu werden, müsste die Konstruktion für NACA0018 um 1 Blatt erweitert werden.
Dann haut es wieder hin mit dem Flächenverhältnis. Oder eben 3 Blätter und 175 breit.

Kann aber auch sein, dass SL 10 entgegen SL 30 nur deswegen so breit, weil an einen fertigen Generator angepasst werden musste.

Übrigens, halbe TSR heißt ca.doppelt so schwerer Generator, und damit auch ca. doppelt so teuer.
Daher kosten die auch immer soviel. Vom Mehraufwand bei den Blättern mal abgesehen.
Harzer
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 06.04.2020 - 08:50 Uhr  ·  #37
Ok, ich denke ich werde als erstes einmal doch mit einem Wiederstandsläufer beginnen um zu sehen was am Wind so geht.
Vielleicht Savonius oder eher so in Richtung C- Rotor. Auch wenn es dann nur mit Übersetzung geht.
Am wichtigsten ist erst einmal den Maststummel aufzubauen. Im Augenblick schwierig. Material Mangelware..... wegen Transport und so.
ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 07.04.2020 - 22:19 Uhr  ·  #38
 

Also ich habe da mal ein Bild hochgeladen, das zeigt, dass eben symmetrische Profile sinnvoll sind. Ist aus Vorlesungsunterlagen- die die "echte" Quelle NICHT zitieren. Ziemlich unfassbar.

Da muss man sich reindenken.
Was da als "Bremsbereich" eingezeichnet ist- finde ich nicht so wirklich sinnvoll.

Wenn man aber sieht, dass die lokalen Anstellwinkel alpha oft ziemlich hoch sind-
sind Wirbelgeneratoren fast überall angeraten.

Was übrigens hier steht:
https://de.wikipedia.org/wiki/Turbulator
ist QUATSCH! Ein Turbulator ist etwas anderes als ein Wirbelgenerator.
Ein Turbulator erzeugt einen laminar-turbulenten Umschlag (in der Grenzschicht), ein Turbulator tut das zwar auch, schaufelt aber noch Energie aus der freien Umströmung heran.

ora
Che
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 08.04.2020 - 16:55 Uhr  ·  #39
Man eiert beim Darr. ja auch nicht bei solchen TSR rum! Es sei denn beim Anlauf.

Die Philisophie inzwischen ist, dass der kritische Bereich bereits verlassen ist, bevor der gebundene Wirbel, also das, was den Auftrieb aus macht, zum Erliegen kommt. Braucht einige Zeit.

Ob es daher Wirbelgeneratoren braucht, wäre eine Untersuchung wert. Wie wirken die sich aus, bei kleineren Anstellwinkeln, die man ja auf dem Umlauf auch hat?
ora
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Re: SLZ bei Dreiflüglern

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Gepostet: 09.04.2020 - 19:25 Uhr  ·  #40
Sie bremsen sicher etwas. Wenn dann der Rotor sehr schnell dreht, ist es vermutlich negativ.
Aber bei niedrigeren Reynoldszahlen, wenn ohnehin nicht viel "Anstellwinkeltoleranz" vorhanden ist,
ist es sehr wahrscheinlich positiv.

Naja- die Anstellwinkel sind trotzdem ziuemlich hoch.
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