Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

 
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 08.10.2022 - 19:07 Uhr  ·  #21
Zitat
Eine raue Oberfläche kann nur von Vorteil sein das bringt eine Turbulente Strömung an die Blätter.
Aber nur in einem vernünftigen Maß! Selbst "verschmutzte Profile" haben Nachteile, zumindest bei größeren Anlagen.

Zitat
kann man nicht wirklich vergleichen, da andere Rehzahlen, die hundertfach daneben liegen.

Die Re-Zahlen liegen eben im Wasser nicht hundertfach daneben (neben Luft), sondern nur ca. 15-fach.
Und Reynolds-Zahlen sind eben eine Größe aus der Ähnlichkeitsphysik, die besagt, dass sich Körper bei gleichen Re-Zahlen ähnlich verhalten, bzw. gleich.


Aloys, poste doch mal den Namen von Deinem speziellen asymmetrischen Profi, dann kann ich mit QBlade mal ne XFoil-Simulation machen.
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 13.10.2022 - 09:52 Uhr  ·  #22
wo es steht: Forum/cf3/topic.php?p=56674#real56674
Also spezielles Wortmann-Profil, was im Original aber so aus sieht:
https://m-selig.ae.illinois.edu/ads/afplots/fx74cl5140.gif
Das ist aber dicker, und an der Hinterkante empfindlich dünn.
Daher ist es wohl modifiziert worden.

Entweder Aloys erklärt sich dazu, oder ich, evtl. mit einem Profilfachmann, werde das nachempfinden und dann durch simulieren. Man sieht anschließend ja sofort die Eignung und kann mehrere Versuche starten, in kurzer Zeit.
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 18.10.2022 - 14:41 Uhr  ·  #23
Habe mir hoffentlich das richtige modifizierte Profil raus gesucht zur Simulation. Ein anderes in der Umgebung vom FX74-CL5-140 mit Vermerk Low-Re wird aber bei Prof. Selig garnicht gelistet.
Das also mit der Gif-Datei im Anhang.
Dürfte das sein, was FamZim verwendet hat. Dazu Link: Forum/cf3/topic.php?p=56674#real56674

Daten runter geladen und in QBlade X-Foil-simuliert. Zuvor noch die Hinterkante etwas aufgedickt, wie beim Aloys auch.
Gewählt TE-Gap 0,5 (*relativer Dicke). Bei 100mm Chordlänge also 0,5*9,7mm = 0,5mm Hinterkante etwa.
(1 mm gehen sicher auch, da zum Originalprofil "technisch scharf" keine nennenswerten Unterschiedede bei der Simulation.)

Zum Vergleich noch NACA 0018.

 

Die 3 simulierten Profile

 

Ca- Polaren und die mit den Gleitzahlen Ca/Cw (Auftriebsbeiwert / Wid.-Beiwert), einem Gütekriterium der Verwendbarkeit,
bei Re- Zahlen von 30.000 bis 150.000

Ergebnisse für das Worthmann-Profil ernüchternd!
Zwar zieht es dem NACA ab Re 150.000 davon. Aber damit ist es für mich kein Nieder-Re-Profil mehr!
Unter 100.000 zumindest lt. Simulation unbrauchbar. Das NACA aber schon bei 40.000 Gleitzahlen über 10 bis Alpha 7°


Welche Re-Zahlen werden hier gebraucht, ergeben sich aus Geometrie und Rechnung?
Dazu einfach mal was handschriftliches eingescannt:

 

Für 5 m/s wahren Wind, angenommene TSR 2, (Version von Aloys bei 800 mm D)
Unten noch Winddreieck für TSR 2: Anströmung nur 10% größer als Umfangsgeschw., vernacchlässigbar.

Bei 300mm D und Blattbreite 50 mm Re lediglich ca. 33.000 bei bereits 5 m/s! Verdammt wenig.
Bei Version von Aloys 100.000. FX-Profil bereits geeignet. Allerdings hat er mit 145mm so breite Blätter und deren 5, dass sich ne Solidity von 0,9 ergibt. Zu zu ordnende TSR laut bekannter Kurve lediglich 1,3! Damit wird es mit Re 100.000 erst was bei ca. 7,7 m/s, von erwartbarem geringen Cp mal ganz abgesehen. Daher wohl auch lediglich Kunst am Bau bei höheren Winden.

Die Werte in meiner handschriftlichen Berechnung verhalten sich bei Variation linear.

Entweder ich habe mich bei der Profilzuordnung geirrt, oder das spezielle FX-Profil ist zumindest lt. Simulation nicht die beste Wahl für einen kleinen Darrieus. Für Segelflugmodelle mag es aber gut gehen, ab ausreichend Re-Zahl.
@ Burnsi:
Entweder Irrtum, oder es wird bei Deinen kleinen Abmessungen vergebliche Müh, zumindest in Luft.
Trotz Blattbreite schon 50 mm.
Kannst es mit 100 mm versuchen. Dann kommst Du aber bezüglich Solidity und Cp etwa dort an, was Aloys alias FamZim schon versucht hat. Für ein Windspiel vielleicht sogar ausreichend.
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 19.10.2022 - 17:52 Uhr  ·  #24
Hallo

Ich habe mal meine Schneideschablonen rausgesucht.
Es ist das FX 74 -CL 5-140 mod --also nicht ganz Original.

Gruß Aloys.
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 19.10.2022 - 18:31 Uhr  ·  #25
Ja dann wohl so, wie ich rausgesucht habe. Heißt auch - mod. Nur habe ich das Ende etwas aufgedickt, aus handhabungstechnischen Gründen.
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 22.10.2022 - 13:38 Uhr  ·  #26
Bin immer recht zufrieden, wenn auf meine Artikel keine Einwände mehr kommen. :-)

@ Burnsi:
Wenn Du mit Blattbreiten 100mm arbeitest, dann nicht voll 3D-drucken!
Sondern die Außenschale, so dick wie drucktechnisch nötig, und innen zur Ausstützung mindestens einen Steg. Holm nennt man das. Können auch 3 sein.

An der Anlenkung, (an den Blattenden bezüglich Festigkeit garnicht so günstig) auch mehr Material vor sehen als dort, wo es nicht gebraucht wird.
Im Anhang als Anhaltspunkt die Bereiche höchster Dehnung, also auch höchter Belastung, bei Einspannung nicht an den Enden, Empfehlung.

Allerdings:
Da die Streben an den Enden auch als Endscheiben wirken (kannst Du hier brauchen!), unter dem Gesichtspunkt dann wieder o.K..
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 23.10.2022 - 18:16 Uhr  ·  #27
Hallo

Aus Berechnungen für Trawersen oder ähnliche Belastung weiß Ich das die Befestigung etwa 20 % von Aussen, die gleichmäsigste Belastung ergeben würde.
Mit Endscheiben eher noch etwas weiter Aussen ~ 18 % .

Gruß Aloys.
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 23.10.2022 - 20:03 Uhr  ·  #28
Und ich weiß aus dem Studium, Fach Staik, dass es die Besselschen Punkte gibt, Abstand von den Enden 0,23*Länge.
Hatte ich Dir aber schon mal geschrieben. Unterschied zu 0,25 aber nicht groß.

Bei denene unterstützt gibt es die geringsten Materialbelastungen, wenn die Längenlast (Flächenlast) ganz gleichmäßig ist.
So wie bei einem Bücherbrett, wenn es vollständig mit gleich schweren Büchern bestückt ist.

Hier würde ich aber an den Enden einspannen, selbst wenn man dann etwas stabiler bauen muss.
Dann kann man mit flächigen Streben gleichzeitig die Randwirbel unterdrücken, wie man es mit Endscheiben nie schaffen würde.
FamZim
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 24.10.2022 - 18:39 Uhr  ·  #29
Hallo

Ich habe auch nur geantwortet da mit dem bunten Bild kaum jemand etwas anfangen kann, will aber nicht drauf rumreiten.
Da mir die 23 % von Aussen irgentwie nicht sympatisch waren, habe ich mit einem 2 Meter Lineal mal versucht die Sache zu untersuchen.
Da auch das nicht hundertprozentig grade war in beide Richtungen getestet.
Ergebniß ist einmal bei 22,25 % ausgeglichenes Verhältniß, und anders herum 22,5 % ,habe Ich so nicht gedacht !!

Gruß Aloys.
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Re: Hilfe für's Bemaßen eines Darrieus Rotors gesucht!

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Gepostet: 24.10.2022 - 22:27 Uhr  ·  #30
Na siehst Du! Doch nicht so blöd, die in der Hochschule.
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