CK 220 Profil Aus 3D Drucker

 
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 03.05.2020 - 11:42 Uhr  ·  #41
Habe aber gelesen, das dieses Profil schon bei einer Re Zahl von 150.000 "gute Werte" bringt. Das wäre bei ca 2 m/s an den Flügelspitzen bei einem 4m Rotor mit 3 Flügeln bei einer SLZ von 5!

70 * 2m/s * SLZ 5 * 220mm Profiltiefe = 154.000 !

bei einem 6 Flügler wie von Herr Crome würde das erst bei ca 4m/s eintreten, da die SLZ nur den Halben wert hat. (ca 2,6)

Man kann doch eigentlich davon ausgehen,dass wenn man die Flügelzahl halbiert sich die SLZ Verdoppelt? Kann man mit dem Anstellwinkel die SLZ beeinflussen?

Zu den Nuten: Ich hatte eigentlich vor diese auf der Druckseite zu Fräsen, da diese fast Plan ist. Aber gut muss ich schauen...
FamZim
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 03.05.2020 - 13:47 Uhr  ·  #42
Hallo

Die Berechnung für die RE Zahl stimmt so nicht.
Die Blattiefe wirt quadratisch gerechnet in cm !
Also 70 x 2m/sek x SLZ 5 x 22cm x 22 cm = 338.800 !
Das ist aber auch nur an der Blattspitze.
Propeller werden gemittelt berechnet, Ich denke das sollte man mit Repellern auch machen.
Die Berechnungen werden daher bei 75 % des Durchmessers gemacht.
Also bleiben RE = 254.100 !

Gruß Aloys.
Dexter144
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 03.05.2020 - 19:17 Uhr  ·  #43
ah das ist gut zu hören! dann ergibt sich ja ein "noch besseres" Schwachwindverhalten!
ora
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 03.05.2020 - 21:25 Uhr  ·  #44
 


Also ein 20%iges Profil mit gerader Unterseite kannst Du vergessen,
dass das bei 150000 sauber ist.
Großwindanlagen brauchen bei 18%igen locker eine Million,
da wird ein 20%iges bei 150000 nicht klappen.
Oben ist die Messung abgebildet. Das bei 100000 und - 7° ist kein "Berechnungs"punkt, sondern ein Messpunkt.
Da hat vermutlich das Windkanalmodell bei den Messungen durch die Ablösungen so geflattert, dass da nur ein Punkt gemessen werden konnte.

ora
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 03.05.2020 - 22:24 Uhr  ·  #45
Vielleicht könnt ihr mich mal einweihen, was Ihr da bezüglich Re-Zahl gerechnet habt. Ich kenne eigentlich nur sowas: http://www.geopolos.de/Entwick…c528057649

Blattspitze oder 70%, ansich wird der Flügel in z.B. 10 Teile aufgeteilt. Dann erhält man hier 10 Re-Zahlen. Und dan muss man sehen, welche besonders relevant sind. Werde mal sehen, ob ich morgen sowas her zaubere.

Ich unterstelle aber mal, dass die 250.000 bei 2 m/s und 70% stimmen. Dann wären die 400.000 bei 3,2 m/s erreicht. Wo liegt das Problem?
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 04.05.2020 - 09:22 Uhr  ·  #46
ich habe mich an diesem Bild orientiert,

 


was ich hier gefunden habe:

Forum/cf3/topic.php?t=5967

Ich habe mal nachgerechnet, was bei Folgender Formel rauskommt:

(2m/s * SLZ 5 * 0,220m Profiltiefe) / 0,000015 = 154.000 (Gerundet)

also das selbe Ergebnis wie bei der Rechnung:

70 * SLZ 5 * 2m/s * 220mm Profiltiefe = 154.000 (Gerundet)
Che
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 04.05.2020 - 12:01 Uhr  ·  #47
Re identisch. Ganz recht. Aber was ist das für eine Formel? Faustformel?

Trotzdem geringfügig falsch. Für Anströmung wird nur mit 0,66 * v kombiniert. Froude-Rankinsches Theorem. http://www.geopolos.de/Entwick…c528057661

Hier das, was EXCELfür mich aus spuckt:

 


CK220; TSR4,5; 4m D; V_res verkoppelt mit 3 m/s

Die Anströmung v_res ist bei Auslegung nach Schmitz noch etwas größer, wegen Beachtung der Strahldrehung.
Ohne wäre sie an der Blattspitze 13,64 m/s. Aber egal.
Wie Deine Simulation ja selber zeigt - erst brauchbar ab Re 200.000, nach Simulation.
Für den Blattbereich in dunklerem Orange ab 4,2 m/s. Naja, naja. Vorher ist eh nicht viel Energie im Wind.

Ansich ist Crome seine Philisophie durchaus genial.
An Blattspitze Anstellwinkel um Null. Zur Nabe wird es dann mehr. Innerer Nabenbereich bleibt frei, bevor Anstellwinkel unsinnig groß wird.
Damit umgeht er die Schränkung und bleibt dennoch nahezu mathematisch korrekt.

Bei Überdrehzahl dann negat. Anstellwinkel an der Spitze. Wirkt der Überdrehzahl entgegen.
Bei doppelter TSR - angenommen für absoluten Leerlauf - wären es hier etwa -4°.
In Ora seinen vermessenen Polaren ohne Probleme, bis auf die -7° bei RE 100.000.
Die Aufregeung darüber ist rein theoretischer Natur. Überdrehzahl und Re 100.000?!

Und natürlich muss ein Profil dick sein, wenn noch ne Stange drin befestigt werden soll.
Und natürlich bis zur Blattspitze, da für Strangpress vor gesehen.

Bezüglich Schicht abheben - was Du nicht verstanden hast:

 

Ich meine, diesen ganzen Bereich, evtl. nur bis zur hellblauen Linie, kannst Du um 3 mm zurück nehmen,
um dann mit Glasfaser-Kunstharz wieder auf zu füllen, damit die Statik wieder stimmt.
Ob nun auf Profil-Saugseite oder Druckseite ist fast Wurscht. Auf jeden fall dort, wo die "Gräben" sind.
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 04.05.2020 - 14:35 Uhr  ·  #48
Danke das du mir so viel hilfst :)

Zitat
Ich meine, diesen ganzen Bereich, evtl. nur bis zur hellblauen Linie, kannst Du um 3 mm zurück nehmen,
um dann mit Glasfaser-Kunstharz wieder auf zu füllen, damit die Statik wieder stimmt.
Ob nun auf Profil-Saugseite oder Druckseite ist fast Wurscht. Auf jeden fall dort, wo die "Gräben" sind.


um dem Spalten / Ausreißen des Holzes Entgegenzuwirken?
Dexter144
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 04.05.2020 - 14:42 Uhr  ·  #49
Habe noch ne Frage.

Wie wirkt sich der Anstellwinkel auf die Drehzahl, Drehmoment & Aerodynamik aus?
Kann man durch Manuelles verstellen den Rotor auf die Last anpassen?

größerer anstell Winkel (15°-25°) -> Mehr Drehmoment & Weniger Drehzahl -> besseres verhalten bei starken Lasten & Mehr Anlaufmoment?

oder:

kleiner anstell Winkel (5°-15°) -> höhere Drehzahl -> schneller höhere Spannung & Schnelleres erreichen der Ladespannung

(Ich weiß, das bei zu hohem Anstellwinkel der Strömungsabriss kommt...)
Che
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 04.05.2020 - 19:30 Uhr  ·  #50
Nur in geringen Grenzen. Zumindest ist bei der mathematisch richtigen Auslegung ein Optimum an Cp.
Drehzahl, Drehmoment ergeben sich.

15 bis 25°: Schon 15 ist zu viel. Kannste sehen in den gemessenen Polaren von Ora. CK220 geht nur bis 10°.

Zitat
um dem Spalten / Ausreißen des Holzes Entgegenzuwirken?
Eher damit er nicht bricht. Ist ja fast die gesamte Faserstruktur vom Holz auf der Unterseite vom Profil unterbrochen.
Che
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 05.05.2020 - 09:18 Uhr  ·  #51
Re-Zahl:
Zitat
Ich habe mal nachgerechnet, was bei Folgender Formel rauskommt:

(2m/s * SLZ 5 * 0,220m Profiltiefe) / 0,000015 = 154.000 (Gerundet)

also das selbe Ergebnis wie bei der Rechnung:

70 * SLZ 5 * 2m/s * 220mm Profiltiefe = 154.000 (Gerundet)


Aber was für eine Gleichung? Ich habs (Mal wieder Selbstantwort):

1/0,000015=66.666 (So viel 6 (ausgeschrieben wird es automatisch zensiert :-)) :-) Bei 70.000 hat man eine etwas andere Viskosität gegriffen, evtl. bei anderer Temperatur. Und mit Weglassen der Tausender kann man die Profilbreite in mm angeben.
FamZim
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 05.05.2020 - 09:46 Uhr  ·  #52
He Leute

Die Profiltiefe wirt IMMER quadratisch eingerechnet, also 22 cm mal 22 cm , macht Euch doch mal schlau !

Gruß Aloys.
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 05.05.2020 - 14:10 Uhr  ·  #53
Moin,
hier mal ein zwischen-update!

hier die Flügel:


 


und hier die Rundstäbe, die vergossen werden:
 

 


hier die Narbe aus einer Bremsscheibe und einem Gedrehten teil:

 

 

 

 

 


hier der 3D gedruckte Schleifring:

 

 

 


Die Konsole:


 

 

 

 

 

 

 

 

 


Hier den Mast auf dem ich das Windrad montieren möchte. Hatte dort vorher ein 2,2m Rohrflügler mit E-Bike Motor drauf:

 

 

 

 

 

 


Der mast ist ca 8m hoch und wird ein wenig mit einem 60mm Rohr verlängert.
Che
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 05.05.2020 - 22:04 Uhr  ·  #54
Da hast Du aber Glück, dass in WIKI steht, dass weißer Temperguss gut schweißbar wäre. (Bremsscheibe)
Ist nämlich ansich Gusseisen. Nur durch oxidierendes Tempern auf wesentlich weniger Kohlenstoff gebracht.

Die Schrauben durch die Muttern sind hoffentlich nicht nur Druckschrauben sondern gehen zumindest durch eine Rohrwandung durch? Meine sonst nicht, damit bis 8000N sicher klemmen zu können!

Schleifringsatz ist nett, aber garnicht unbedingt nötig, zumal die Herausforderung bei den Kohlestiften und besonders deren Halter liegt.
Ableitkabel wird sich nur ca. 1x/Monat verdrehen. Kann man eine Drehstrom-Steckverbindung ziehen und entdrillen. Alle 3 Monate mal, oder bei Bedarf.

Deine 6 Dioden im Schaltkasten musst Du anhand Datenblatt überprüfen, wie wenig sie wirklich Strom aushalten, ohne Kühlflächen auf einer Leiterplatte. Vermute mal höchstens 4A.? Nennstrom meist nur Argument für Verkauf, und bezogen auf Anschlusstemperatur 25°C, was irreal ist.
Drehstrom-Brücken benötigen nicht umsonst einen ausreichenden Kühlkörper, wenn sie den Nennstrom einigermaßen erreichen sollen, und schaffen es dennoch meist nicht.

Wenn Du einen Scheibengenerator verwenden willst, ist es sinnvoll, sich bezüglich Rotorlagerung von Crome ab zu wenden und Piggott zu zu wenden.

Ansonsten: Nicht getadelt ist genug gelobt. Schwäbischer Spruch. :-)
Schwenklager der Gondel ist Achsstummel vom Hängerbau? Wenn Standrohr so angeschweißt, dass weder Lager noch Dichtscheiben beschädigt - ausgesprochen gut!

So ein Achsstummel wird bei Piggott auch als Rotorlager verwendet, incl. Generator.
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 05.05.2020 - 22:18 Uhr  ·  #55
Zitat geschrieben von FamZim

He Leute

Die Profiltiefe wirt IMMER quadratisch eingerechnet, also 22 cm mal 22 cm , macht Euch doch mal schlau !

Gruß Aloys.


Einspruch Euer Ehren, solange, bis Du es mir nachgewiesen hast! Bin mir bis dahin ziemlich sicher, dass es Unsinn ist.
Und cm gehören da auch nicht hin.
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 05.05.2020 - 22:41 Uhr  ·  #56
Zitat geschrieben von Dexter144

ich habe mich an diesem Bild orientiert,

 


was ich hier gefunden habe:

Forum/cf3/topic.php?t=5967

Ich habe mal nachgerechnet, was bei Folgender Formel rauskommt:

(2m/s * SLZ 5 * 0,220m Profiltiefe) / 0,000015 = 154.000 (Gerundet)

also das selbe Ergebnis wie bei der Rechnung:

70 * SLZ 5 * 2m/s * 220mm Profiltiefe = 154.000 (Gerundet)



Also das Gezacke bei 150000 zeigt, dass das nicht sauber ist.
Desweiteren habe ich xfoil schon mit Messungen kalibriert.
Also ich habe Messung genommen und gerechnet und geschaut, bei welcher Re-Zahl das hinkommt.
xfoil ist immer seeeehr positiv. Es berechnet zu wenig Widerstand und dei kritische Re-Zahl ist zu niedrig.

Notfall kannst Du auch Zackenband montieren- dann klappt es sicher.

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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 06.05.2020 - 13:11 Uhr  ·  #57
Zitat geschrieben von Che

ie Schrauben durch die Muttern sind hoffentlich nicht nur Druckschrauben sondern gehen zumindest durch eine Rohrwandung durch? Meine sonst nicht, damit bis 8000N sicher klemmen zu können!


die Schrauben die sich in Angeschweißten Muttern (m8) befinden, drücken auf den RUNDSTAB. Sie sind nur dafür da, das der Rundstab im Rohr nicht hin und her wackelt. Gehalten wird dieser in der Mitte der Narbe (das Herausstehende Stück, welches auf einem der Bilder zu sehen ist) mit einer M10 Schraube, welche quer zu dem Rohr verläuft und mit einem Gewinde im Rundstahl verschraubt ist. Diese habe ich bereits gebaut, ist aber nicht auf den Bildern zu sehen.

Die Elektronik im Schaltkasten ist noch von meinem alten Rohrflügler mit 2m Durchmesse, dementsprechend klein sind die Dioden bemessen.

Das Radlager ist aus der Achse eines alten Landrovers.
Davon haben wir noch ein paar rumliegen :)

Zitat
Notfall kannst Du auch Zackenband montieren- dann klappt es sicher.


An der Flügel hinterkante? Verbessert das das Strömungs verhalten bei gleicher RE-Zahl?
Che
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 06.05.2020 - 13:40 Uhr  ·  #58
Zitat
An der Flügel hinterkante? Verbessert das das Strömungs verhalten bei gleicher RE-Zahl?
Da gerade nicht, aber darauf soll Ora antworten.
FamZim
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 06.05.2020 - 18:45 Uhr  ·  #59
Hallo

Bei der Berechnung der RE Zahl muß Ich mal Apbitte leisten,.
Nach "vergeblicher " Suche in allen meinen Modellunterlagen kommt tatsächlich Eure Formel zu tage.
Ich war !! der festen Überzeugung das es quadratisch sein muß, da mit grösserer Blattiefe der Wiederstand sehr viel geringer wirt.
Wohl auch, da bei grösseren Flächen mit höherer Flächenlast schneller geflogen wirt.
Na ja , Ich hoffe es bleibt bei mir nun richtig im Kopf !!

Gruß Aloys.
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Re: CK 220 Profil Aus 3D Drucker

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Gepostet: 06.05.2020 - 22:51 Uhr  ·  #60
Ganz einfach ist das nicht zu erklären:
Zackenband: Normalerweise will man ein sogenanntes "Laminarprofil" haben. Ein Laminarprofil ist ein Profil, bei dem die LaminarStrömung möglichst lange läuft. Bei einem Uralt-Profil, welches nicht als "Laminarprofil" bezeichnet wird, hat man natürlich auch Laminare Strömung.
Dumm ist, dass laminare Strömung "zickig" ist. Sie löst relativ leicht von der Kontur ab, was bei diesen dicken Profilen, was ich oben erwähnte, ein Problem ist. Damit hat man ein großes Gebiet mit Ablösung. Und das erzeugt einen großen Widerstand.
Nun kann man einen Trick anwenden: man kann die Laminare Strömung in eine turbulente Strömung übergehen lassen.
Dazu klebt man auf etwa die dickste Stelle oder kurz davor ein Zackenband (oder irgendeine andere Störung, beispielsweise Trittband). Das verursacht, dass die Laminare in eine turbulente Strömung übergeht. Turbulente Strömung löst sich nicht so schnell ab wie eine Laminare Strömung. Das ist das kleinere Übel.

Es gibt sogar eine interessante Veröffentlichung aus Amerika, in der die Frage gestellt wird, ob es nicht grundsätzlich sinnvoll ist, mit solchen Tricks zu arbeiten. Das Ergebnis ist, dass perfekt ausgelegte Profile etwas besser sind. Aber nur ein bisschen.
(Selig/Gopalarathnam) so weit ich mich erinnere.

Wenn man Aerodynamik für nicht so wichtig hält, sollte man zu solchen Tricks greifen.
Analog agiert übrigens der große Windguru Hugh Piggott (was er macht, ist übrigens wirklich gut; nicht ironisch gemeint) aus Großbritannien: Er hat bei seinen Holzblättern eine scharfe Vorderkante. Diese wirkt genau wie ein Zackenband.
Das funktioniert sogar im afrikanischen Busch. Da hat mir mal jemand eine Veröffentlichung zugeschickt, in der dessen Rotorblätter vermessen wurden: die Leistung war nicht berauschend, aber nicht wirklich schlecht.
Und für ein Rotorblatt, das im Busch gebaut werden kann, sehr gut.

ora
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