Darrieus-Modell

Aerodynamik erlernen
 
Carl
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 15.04.2022 - 20:15 Uhr  ·  #21
"Darf die Scheibe wegen der Luftreibung mitrotieren, oder sollte sie fest sein. Die vorhandene ist zu klein, müsste erst eine größere besorgen".

Natürlich darf die Scheibe mitrotieren, soll sie sogar.

Mit den 3 zusätzlichen Profilen - es müssten ja 4 sein weil Du schon 4 drauf hast. Klar, da hat Che recht für einen Darrieus ist das im Normalbetrieb etwas sehr voll gestellt und nicht gerade Wirkungsgrad erhebend!

Aber bei Schwachwind eben besser für den früheren Anlauf und die Leistungsverhältnisse wirklich nur dort, bei Schwachwind.
wieso
 
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 15.04.2022 - 20:30 Uhr  ·  #22
VM-Rotor
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 15.04.2022 - 21:19 Uhr  ·  #23
Zitat geschrieben von Carl
Aber bei Schwachwind eben besser für den früheren Anlauf und die Leistungsverhältnisse wirklich nur dort, bei Schwachwind.
Wo kann ich etwas zum Selbstanlauf eines reinen Darrieus lesen? - Ich dachte das geht sowieso nicht!
Carl
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 15.04.2022 - 22:09 Uhr  ·  #24
Das ANLAUFEN hängt von vielen Faktoren ab.

Bei welcher Strömungsgeschwindigkeit und bei welcher Densität des Strömungsmediums kann ein Darrieus Rotor anlaufen?

Das betrifft nicht nur die Dichte der Luft, Darrieus-Rotoren laufen auch unter Wasser.

Bei welchem Losbrechmoment eines x beliebigen Rotors welches dann von seinem INDIVIDUELLEN elektrischen und mechanischen Widerstand abhängt und von seiner Größe sowie der jeweiligen Auslegung der Flügelprofile und deren Abdeckung in der Wirkfläche zur Strömung durch Anzahl, Breite, Dicke und Form derselben bestimmt.

Es ist also ein sehr komplexes Thema für welches ich Dir konkret kein allumfassendes Buch nennen kann. Das heißt nicht, dass es keines gibt, ich kenne nur leider keines weil ich mich noch nicht derart umfassend damit beschäftigt habe.
VM-Rotor
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 16.04.2022 - 18:56 Uhr  ·  #25
Zitat geschrieben von VM-Rotor

 

Hatte nicht die Profilsehne, sondern leider die Außenkontur als Maßstab genommen. Inzwischen hat es zwei Profile weggefetzt - der Sekundenkleber hält nicht.

Also habe ich zwei neue Profile gebastelt - diese stehen jetzt hoffentlich richtiger:
 

Habe dann überlegt, wie ich zu einer höheren Reynolds-Zahl gelange, um eine möglichst anliegende Strömung an den Profilen zu erhalten - Re = l*v/ni
l liegt ja mit Profilsehnenlänge fest. Die Luftzähigkeit ni durch wärmere Luft zu beeinflussen bringt auch wenig.
Also bin ich auf die Idee gekommen die Geschwindigkeit v, also Drehzahl ordentlich zu erhöhen. Durch anschubsen erreiche ich da kaum mehr.
Also habe ich meinen Laubbläser genommen und den Rotor von der Unterseite vorsichtig angeblasen und beschleunigt.
Dann gabs hier Nordwind Stärke 4.
Habs etliche Male probiert, aber nie eine richtige Boe erwischt.
Schließlich hat es mir die beiden neu gefertigten Profile weggerissen.
Bei einem ist die Nase zerfetzt:
 

Und beim anderen die auslaufende Spitze:
 

:(
Che
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 16.04.2022 - 20:09 Uhr  ·  #26
Da lässt sich sicher was weg löschen.

2 Profile mit richtigem Einbau und 2 wie gehabt, was hast Du erwartet?

Wie hoch waren denn Deine Re-Zahlen?
VM-Rotor
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 16.04.2022 - 20:46 Uhr  ·  #27
Zitat geschrieben von Che

Wie hoch waren denn Deine Re-Zahlen?

Die Umdrehungszahl ist schwer zu schätzen und jedesmal etwas anders, je nachdem wie lange ich beschleunige.
Muss erst an der Unterseite einen Radcomputer anbauen.
Ich gehe mal von 3U/s aus, das wäre dann ohne Wind nur ca. Re=28000.
Auf wieviel sollte ich denn kommen, damit sich was tut?
Che
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 17.04.2022 - 12:46 Uhr  ·  #28
Ohne Wind zählt ansich nicht. Anlauf ist immer schwierig.
Im Betrieb mind. 60.000 für NACA 0018. Bei Deinem dickeren wahrscheinlich mind. 120.000.
FamZim
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 17.04.2022 - 16:25 Uhr  ·  #29
Hallo

Warum kümmert Ihr Euch um RE Zahlen, die sind beim Anlauf doch NULL.
Trotzdem läuft der Rotor an.
Wichtig ist die Stellung zum Wind ob dabei auch Vortrieb erzeugt wirt, haubtsächlich an der " Nase " an der die Strömung um die Rundung gesaugt wirt, die macht den Start und die Geschwindigkeit nimmt zu.
Die RE Zahlen erhöhen sich nur durch ein tieferes Profil und Geschwindigkeit, das kann nur durch Baugrösse verbessert werden.
Die flache Scheibe ist auch ein Luftwiederstand der von der anströmenden Luft gerne umgangen wirt.
Die Strömung an den sehr kleinen Flächen daher eher vernachlässigt wirt.
Mach die Profile mal mindestens 20 bis 30 cm auf eine Streckung von 2,5 , das wirt schon was bringen.
Woraus sind die eigentlich, die können auch aus Steropur oder ähnlichem gemacht werden., und oben die Fliekräft abfangen hilft.

Gruß Aloys.
VM-Rotor
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 17.04.2022 - 19:34 Uhr  ·  #30
Zitat geschrieben von VM-Rotor
Muss erst an der Unterseite einen Radcomputer anbauen.
Ich gehe mal von 3U/s aus
Hab ich gemacht. Ist unglaublich wie das fetzt um eine Umfangsgeschwindigkeit von 5m/s zu erhalten.
Statt dessen ein 28"-Laufrad zu verwenden bringt bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit auch nur eine um 100-100*20/28=29% reduzierte Fliehkraft.
Zitat geschrieben von Che
Ohne Wind zählt ansich nicht. Anlauf ist immer schwierig.
Bei Deinem dickeren wahrscheinlich mind. 120.000.
Mir kommt es nur darauf an zu zeigen, dass es weiterläuft. Für den Anlauf würde ich Fremdenergie einsetzen.
Zitat geschrieben von FamZim
Wichtig ist die Stellung zum Wind ob dabei auch Vortrieb erzeugt wirt, haubtsächlich an der " Nase " an der die Strömung um die Rundung gesaugt wirt, die macht den Start und die Geschwindigkeit nimmt zu.
Die RE Zahlen erhöhen sich nur durch ein tieferes Profil und Geschwindigkeit, das kann nur durch Baugrösse verbessert werden.

 
Hier sieht man dass der Auftrieb Cl gegen Alpha bei Re=50000 bereits bei einer Anströmung von mehr als 5° zusammenbricht. Bei Re=200000 ist er jedoch auch bei 20° noch vorhanden. Die Fläche bis zur Nulllinie wäre ein Vielfaches.
FamZim
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 18.04.2022 - 10:13 Uhr  ·  #31
Hallo

Das Problem ist doch das nur einen Sekundebruchteil überhaubt so etwas wie eine RE Zahl vorherscht.
Bei jeder Umdrehung (3 mal pro sek) ist die Anströmung mal von Oben , von Vorne , von hinten und von Unten.
Dabei ansteigender Anströmwinkel von minus über null bis zum stallen !!
Das ist alles nur verwirbelt und wer von Laminar spricht wohnt im Märchenland.
Mein Windspiel dreht so gut wie immer selbst bei leichter Luftbewegung.
Könte Ich Dir auf dem Handy zeigen .

Gruß Aloys.
VM-Rotor
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 18.04.2022 - 10:41 Uhr  ·  #32
Zitat geschrieben von FamZim
Bei jeder Umdrehung (3 mal pro sek) ist die Anströmung mal von Oben , von Vorne , von hinten und von Unten.
Dabei ansteigender Anströmwinkel von minus über null bis zum stallen !!
Das ist alles nur verwirbelt und wer von Laminar spricht wohnt im Märchenland.
Nun, dargestellt ist der Auftrieb bis mindestens 20° - bei den vier Profilen vermutlich über 100° von den 360°, was davon laminar oder mikroturbulent ist, weiß ich nicht.
Wie genau müssen die Profile eigentlich gebastelt sein - meine sind aus Plastik-Register-Trennblätter.
Zitat
Mein Windspiel dreht so gut wie immer selbst bei leichter Luftbewegung.
Könte Ich Dir auf dem Handy zeigen .
Auch als Darrieus-Rotor?
Ein Foto würde wir schon reichen.
Che
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 18.04.2022 - 13:42 Uhr  ·  #33
Zitat
Das Problem ist doch das nur einen Sekundebruchteil überhaubt so etwas wie eine RE Zahl vorherscht.
Bei jeder Umdrehung (3 mal pro sek) ist die Anströmung mal von Oben , von Vorne , von hinten und von Unten.
Dabei ansteigender Anströmwinkel von minus über null bis zum stallen !!
Das ist alles nur verwirbelt und wer von Laminar spricht wohnt im Märchenland.

Das ist zu einfach gedacht.

Wenn er dreht, richtig mit zugehöriger TSR, dann strömt am Profil von Hinten schon mal garnichts!
In den übrigen Stellungen von Oben und Unten auch nichts.
Wenn innerhalb der Anströmwikel, die das Profil bei der jeweiligen Re-Zahl noch verträgt, dann ist da auch nicht alles verwirbelt, sondern die Strömung liegt zum großen Teil an.

Beim Anlauf allerdings so wie vom FamZim beschrieben. Und so als wenn eine gerade Platte fast mit 90° zum Wind steht. Dadurch dass es zu 90° ein paar Grad Abweichung gibt, läuft sie irgendwie und irgendwann an. Deshalb ja die Hinterkante auch etwas mehr zum Drehzentrum!
Den Rest erledigt beim Anlauf der unterschiedliche Cw-Beiwert von Profil von Vorne-Profil von Hinten.

Zitat
Wie genau müssen die Profile eigentlich gebastelt sein - meine sind aus Plastik-Register-Trennblätter.

Dann ist es kein Wunder, wenn sie alleine schon vom Wind weg fliegen.
Schon möglichst genau. 2 Profilschablonen auf Schaumkern (Styrodur ist besser als Styropor) geklebt und mit elektrisch erhitztem Draht ausgeschnitten. Dann noch zumindest mit Folie belegt. Reicht aber nur für geringe Biegesteifigkeit.
Sonst Fasergewebe, Kunstharz.
Ob Oberfläche glatt oder etwas rauh? Gute Frage. Bei geringen Re-Zahlen kann eine leichte Rauhigkeit die Grenzschicht in den turbulenten Zustand zwingen, damit die Strömung darüber laminar gleitet. Dann liegt die Strömung an.

Normalprofile, also die NACA mit den 4 Stellen, vertragen leichte Abweichungen. Die mit den 5 Stellen aber nicht.
Sind bei Dir aber kein Thema.
FamZim
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 18.04.2022 - 15:03 Uhr  ·  #34
Hallo

Der Bau der Windrades wurde dort :
Forum/cf3/topic.php?t=6292
beschrieben.
Um den Wind oder die Lufbewegungen mal sichtbar zu machen kamen noch Folienbänder an die hintere Kante.
Sehr schön zu beobachten was sich da tut.

Gruß Aloys.
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 19.04.2022 - 21:51 Uhr  ·  #35
Zitat geschrieben von FamZim
Mach die Profile mal mindestens 20 bis 30 cm auf eine Streckung von 2,5
Vielleicht hat der eine oder andere sich schon gefragt woher das VM in meinem Forumsnamen kommt. Der Untertitel meines Threads lautet Aerodynamik erlernen.
VM steht für Velomobil - was soll das sein? Das hier:
 

Es geht darum, dass eine seitliche Windkomponente für zusätzlichen Vortrieb genutzt wird. Klar, dass Streckung das Velomobil lediglich umkippen würde.
Was kann man also machen, um bei leichtem Wind unterstützt zu werden, bei mittlerem Seitenwind die Fahrt ohne Anstrengung genießen kann und bei Starkwind muss man halt bremsen, um nicht über 50km/h zu kommen und doch umzukippen.
Experimentiert habe ich mit solchen Winglets wie an den Flügelenden von Flugzeugen bzw. andere sehen das vieleicht als Grenzschichtzaun, welcher die Überströmung von Luv nach Lee reduzieren soll. Jene aufgeklebten schwarzen Streifen bzw. der zusätzliche weiße auf der einen Seite:
 
Che
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 19.04.2022 - 22:13 Uhr  ·  #36
Und die Darrieuselemente dann auf die Radscheiben? Wohl ein Irrweg. Schon weil sie so kurz werden müssen (Streckung!)

Ja, bei wahrem Wind von der Seite, auch querab 90°, bekommt durch Vektoraddition mit dem Gegenwind der scheinbare Wind zunehmend eine Komponente von Vorn. Und da der Auftrieb immer senkrecht zu dem steht (zur Anströmung) ist ein geringfügiger Vortrieb denkbar. Was aber nicht mehr sekrecht ist, ist die wahre Luftkraft, welche neben dem Auftrieb auch den Widerstand implementiert.
Dennoch halte ich es für möglich, dass Radrennfahrer die vollständig mit Folie etc. belegten Hinterräder auch geringfügig zum Vortrieb nutzen.

Wenn aber was nennenswertes raus kommen soll, müsstest Du ein kurzes Segel aufspannen.

Ich habe mit einem Eissegler selber ausprobiert, dass er, wenn er einmal läuft, mit dichtest geholter Schot weiter läuft.
(Übrigens auch auf einer Kreisbahn wie ein Darrieus, ohne dass man an der Segelstellung was verändern musste)
VM-Rotor
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 19.04.2022 - 23:07 Uhr  ·  #37
Zitat geschrieben von Che
Und die Darrieuselemente dann auf die Radscheiben? Wohl ein Irrweg. Schon weil sie so kurz werden müssen (Streckung!)
Quatsch. Ein Profil auf meinem Rotor stellt doch das 25-fach verkleinerte Velomobil dar!
Zitat
ist ein geringfügiger Vortrieb denkbar. Was aber nicht mehr sekrecht ist, ist die wahre Luftkraft, welche neben dem Auftrieb auch den Widerstand implementiert.
Das verstehe ich nicht: sowohl der Fahrtwind als auch der Seitenwind sind horizontal, wieso ist es die Adition dann nicht?
Zitat
Wenn aber was nennenswertes raus kommen soll, müsstest Du ein kurzes Segel aufspannen.
Bitte nicht :devil: Das VM ist das Segel!
Zitat
(Übrigens auch auf einer Kreisbahn wie ein Darrieus, ohne dass man an der Segelstellung was verändern musste)
Na also :)
Che
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 20.04.2022 - 08:55 Uhr  ·  #38
Zitat
horizontal, wieso ist es die Adition dann nicht?
Das hast Du falsch aufgeschnappt. Gewiss alles horinzontal, aber bei der wahren Luftkraft kommt vektoriell zum Auftrieb noch die Widerstandskraft dazu. Ergebnis hat anderen Winkel zum Auftrieb und damit nicht mehr senkrecht dazu.
Im Verhältnis zum Auftrieb hast Du erheblich viel Widerstand! So dass von der wahren Luftkraft keine Vortriebskomponente mehr übrig bleiben wird. Im Gegenteil, Eine Komponente der Vektorzerlegung kann auch nach Hinten zeigen.

Zitat
Das VM ist das Segel!
:-) Bitte das beachten, was ich über Streckung gesagt habe!

Ansonsten: Das Stichwort, wenn es für die Beine doch zu mühsam wird, ist die Elektrifizierung.

PS:
Hier mal noch zur Veranschaulichung der realen Luftkraft, mit F_res bezeichnet. Die Anströmung (der scheinbare Wind) mit V_res.
Forum/cf3/topic.php?p=27482#real27482 Ist auch von mir.
S. auch nach Stichwort Phänomen!
Wenn alledings die Fw (Widerstandskraft) zunimmt, bleibt der Vortrieb aus oder werwandelt sich in das Gegenteil.
FamZim
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 20.04.2022 - 10:50 Uhr  ·  #39
Hallo

Der Seitenwind ist ja Feind numer 1 , die Fahrtrichtung wechselt auch ständig und daher auch der Anströmwinkel.
Die richtige Richtung ein zu halten geht auf dem Wasser meist einfacher als auf den Straßen.alles nicht so einfach.

Gruß Aloys.
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Re: Darrieus-Modell

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Gepostet: 20.04.2022 - 10:51 Uhr  ·  #40
Zitat geschrieben von Che
Im Verhältnis zum Auftrieb hast Du erheblich viel Widerstand! So dass von der wahren Luftkraft keine Vortriebskomponente mehr übrig bleiben wird.
Was zu beweisen wäre:
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