Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

windundwind

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Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 10.10.2012 - 10:13 Uhr  ·  #31226
Hi,

ich hätte mal eine Frage zu H-Rotoren. Ich habe mir einen kleinen H-Rotor mit drei Flügeln gebaut, Durchmesser 1,25m, Flügelhöhe 1,9m(Fotos folgen). Als Profil nahm ich das S1210, ich dachte bei einer geringen Schnelllaufzahl eines H-Rotors und den starken Auftriebswerten wäre das genau das richtige. Gestern hatte ich meinen ersten Test gestartet, zum entsetzen :( läuft der Rotor auch bei 5m/s nicht, selbst wenn ich ihn erst von Hand anschupse, habe versch. Anstellwinkel auspropiert, aber vergeblich. Jetzt meine grundlegenden Fragen, wenn man sich so durchs Netz wühlt, findet man H-Rotoren bei denen die Druckseite der Flügel außen angeordnet sind und andere bei denen diese innen sind, ich habe sie innen angeordnet so wie die meisten H-Rotoren. Was sind denn die Vor-und Nachteile der beiden Varianten? Ich dachte bei der Auslegung Druckseite innen ist der Luftwiderstand geringer, Nachteil aber, das wirkende Blatt liegt im Lee der beiden vorderen Blätter(hoffentlich versteht man das).

Viele Grüße

Herbert

windundwind

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 10.10.2012 - 11:51 Uhr  ·  #31229
Hallo,

ich habe jetzt mal noch ein paar Fotos beigefügt. Dann ist es vielleicht besser nachvollziehbar.
Das Anlaufmoment des Generators beträgt 0,6Nm, läuft sehr leicht.
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windundwind

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 10.10.2012 - 11:55 Uhr  ·  #31230
Profil S1210
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Windfried

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 10.10.2012 - 23:00 Uhr  ·  #31254
Zitat geschrieben von windundwind

Hi,
ich hätte mal eine Frage zu H-Rotoren. Ich habe mir einen kleinen H-Rotor mit drei Flügeln gebaut, Durchmesser 1,25m, Flügelhöhe 1,9m(Fotos folgen). Als Profil nahm ich das S1210, ich dachte bei einer geringen Schnelllaufzahl eines H-Rotors und den starken Auftriebswerten wäre das genau das richtige. Gestern hatte ich meinen ersten Test gestartet, zum entsetzen :( läuft der Rotor auch bei 5m/s nicht, selbst wenn ich ihn erst von Hand anschupse, habe versch. Anstellwinkel auspropiert, aber vergeblich. Jetzt meine grundlegenden Fragen, wenn man sich so durchs Netz wühlt, findet man H-Rotoren bei denen die Druckseite der Flügel außen angeordnet sind und andere bei denen diese innen sind, ich habe sie innen angeordnet so wie die meisten H-Rotoren. Was sind denn die Vor-und Nachteile der beiden Varianten? Ich dachte bei der Auslegung Druckseite innen ist der Luftwiderstand geringer, Nachteil aber, das wirkende Blatt liegt im Lee der beiden vorderen Blätter(hoffentlich versteht man das).

Viele Grüße
Herbert


Hallo Herbert,

erst mal viel Lob für gelungenes Design. Generator vermutlich Nabenantrieb vom e-bike, so n kleiner mit Planetengetriebe ?
Die "Fixierung" der Blattstellungen bezüglich Anstellwinkel wird später sicher noch verbessert, oder?
Um 90% der Flügelbelastung macht übrigens die Fliehkraft aus.

Zitat
das wirkende Blatt liegt im Lee
ist von der Theorie zumindest grundsätzlich nicht ganz richtig.
Profil auf der Kreisbahn verhält sich anders als im geraden Luftstrom. Es würde hier virtuell gebogen in Richtung weniger Wölbung. Dazu s. Anhang. Ist aus der Diplomarbeit (größeres Werk !) www.lr.tudelft.nl/.../2006_1_17.pdf

Nun hat das S 1210 so viel Wölbung, dass es selbst mit virtuell etwas weniger quasi trotzdem nicht "Rückenflug-tauglich" wird.

Versuche es mal mit umgedrehteten Einbau, mit Wölbung zur Drehachse. Bei NACA 4418 soll sich dabei ein konstruktiver Anstellwinkel von etwa - 4° zur Drehebene (Hinterkante 4 ° zur Drehachse, wohl auf Druckpunkt bezogen (0,25*Cordlänge)) bewährt haben. Winkel bezogen auf die Profilsehne.
Damit soll sogar der Selbstanlauf irgendwann leidlich gelingen.
Im Leehalbkreis dann natürlich kein positives Drehmoment, sondern nur Hoffen auf widerstansarmen Durchgang. Aus - 4°im Luv-Halbkreis wird + 4° Anstellwinkel in Lee. Nicht zu verwechseln mit dem Anströmwinkel, der ist teilweise viel höher. Leider!

Allerdings ist der Selbstanlauf vom ungesteuerten Darr. immer schwierig. Erwarte keine Wunder. Immerhin gehen alle Kraftwirkungen bezüglich Auftrieb dabei fast direkt durch die Drehachse.
Wenn Selbstanlauf erst bei 6 bis 8 m/s dann musst Du damit leben.
Kannst Du beim jetzigen Aufbau auch nochmal versuchen.

Gruß vom Windfried
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windundwind

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 11.10.2012 - 15:12 Uhr  ·  #31263
Hallo Windfried,

Danke für Dein Lob, du hast Recht, es ist ein E-bike Antrieb, aber ohne Getriebe. Für die Fixierung der Blatteinstelleung werde ich, wenn es richtig eingestellt ist, noch 2 Schrauben verbohren. Ja die Fliehkraft ist ganz ordenlich, ich komme bei 300 U/min schon auf 70g, meine Flügel wiegen jew. knapp 1000gr. , da zerrt es schon ordentlich an den Flügeln. Die sind aber sehr stabil, habe sie aus 3 Lagen Hohlfäden GFK-Gewebe laminiert. Der Link von Dir funktioniert leider momentan nicht. Ich werde mir jetzt neue Blattaufnahmen drucken und die Flügel drehen, wenn es soweit ist berichte ich wieder.

Viele Grüße

Herbert

Windfried

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 11.10.2012 - 23:00 Uhr  ·  #31267
Hallo Herbert,

den Link dazu richtig zu treffen ist immer ne Kunst. Die lagern von Zeit zu Zeit auch um.
Der müsste aber gehen 2006_1_17-2.pdf . Riesiger Rattenschwanz dahinter.

Nur der Quellenangabe wegen. Wirst da die Lösung Deines Problems nicht finden.
Zitat
die Flügel drehen, wenn es soweit ist berichte ich wieder.
Ja bitte!

Gruß, Andreas

Hwind

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 20.10.2012 - 11:22 Uhr  ·  #31364
Hallo Herbert,

dein H Rotor ist schön gebaut, aber er wird nur bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten arbeiten.
Das Profil S1210 ist eher ein Klappenprofil um die Geschwindigkeit beim Landeanflug von Flugzeugen zu verringern, also bremsen.
Beim H-Rotor ist nur die Profilsehne zum Erdmittelpunkt gerichtet und nicht die Tragfläche.
Schon vor 10 Jahren habe ich mit ähnlichen Profilen am H-Rotor experimentiert, leider kein ertragreiches Ergebnis.
Ich tendiere immer zu den einfachen unkomplizierten Lösungen - symmetrische Profile, die arbeiten auch bei wenig Wind.
Heute verwende ich meine eigenen Profile und Carbonflügel die sich schon bei 2m/Sek drehen.

Grüsse Karl

Carl

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 20.10.2012 - 13:41 Uhr  ·  #31365
Hallo Herbert, Windfried hat Dir schon einige sehr gute Tipps gegeben, aber dass der Rotor mit so breiten Profilen rein garnichts hergibt kann nur daran liegen, dass Dein c/mot zu hoch liegt (das Anlaufmoment).
Versuch mal, beim Nabenmotor die Lagerkonusse leicht zu lockern, wasch zu dickes Fett vielleicht raus und gib Leichtöl rein. Pass aber gut auf beim Lösen der Konusse, im Zweifel nur sehr wenig, denn manche Nabenmotoren können so Schaden nehmen. Zumindest, wenn man sie ganz auseinandernimmt. OK, versuchs mal, wenn Dein Rotor beim von Hand drehen mit etwas Schwung nicht ein wenig frei weiterläuft hab ich recht mit meinem Rat.

Windfried

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 20.10.2012 - 14:39 Uhr  ·  #31367
@ Hwind:
Zitat
Beim H-Rotor ist nur die Profilsehne zum Erdmittelpunkt gerichtet und nicht die Tragfläche.

Wie soll das gemeint sein?
Ansonsten hatte ich ja auch schon die Befürchtung, dass das Profil dafür eher marginal geeignet ist.
Sowas entsteht immer, wenn Leute an Sachen ran gehen, von denen sie nicht verstehen, wie sie funktionieren.

@ Carl: Nabenmotoren haben ein kleines Rastmoment. dass lässt sich auch nicht mit Fettaustausch beseitigen.
Ob nun 0,5 Nm viel oder wenig ist, darüber lässt sich streiten. Meine, dass 50 Gramm auf 1 m nicht unbedingt viel ist.
Wenn erst mal in Bewegung, spielt es eh keine Rolle mehr.

Bei so n kleinem Nabenmotor mit Getriebe wurden übrigens auch nur 0,5 Nm gemessen, allerdings nach Fettaustausch.

Grüße, W.

Carl

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 21.10.2012 - 00:08 Uhr  ·  #31372
Das Problem kann durchaus auch nur an den Konuslagern liegen, weil diese neu vom Hersteller meist etwas fest angezogen sind und sich erst einlaufen müssen. Sie sind neu oft deutlich schwergängig eingestellt, bremsen sehr stark ab. Sollte Herberts Rotor von der Hand in Schwung gebracht sehr schnell wieder stehen bleiben, so wirds das wohl sein. Ich habe diese Erfahrung mit Nabendynamos von Herstellern wie Shimano gemacht, auch bei den teureren Modellen und würde mich nicht wundern, wenn es sich auch bei den Nabenmotoren so verhält.

Wir hatten das hier im Forum auch schon behandelt, wir hatten dankbares Feedback einiger Nutzer, deren Rotoren auf einmal nach Lagerpolitur und Feineinstellung der Konusse wieder Freude machten!

Windfried

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 21.10.2012 - 11:29 Uhr  ·  #31375
Wenn Herbert nicht geschrieben hätte
Zitat
Das Anlaufmoment des Generators beträgt 0,6Nm, läuft sehr leicht.
, würde ich da mit gehen.
Klar kann man sich die Konusverschraubung mal an sehen.
Zitat
deren Rotoren auf einmal nach Lagerpolitur
ist für mich entsetzliches Rumgebastele von Leuten, deren Anlagen sich im Watt-Bereich bewegen.
Man muss den Namen der Internetseite "Kleinwindanlagen" nicht zu wörtlich nehmen. Immerhin heißt es KWKA. KWAs brauchen eigentlich keinen Generator.
Fett gegen Öl austauschen würde ich nur zu Messzwecken.

Aber mal lansam!
Während hier aus Langeweile schon wieder Weh und Ach geschrieen wird kann ich mich nicht erinnern, gelesen zu haben, dass der Herbert seine Blätter schon umgedreht hat.
Warten wir das erst mal ab!

Gruß, A.

Carl

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 21.10.2012 - 22:14 Uhr  ·  #31395
Herbert´s Angabe, dass der Generator sehr leicht läuft hatte ich übersehen. Der Rotor sollte nach dem Andrehen mit der Hand noch ein bißchen mit eigenem Schwung weiterdrehen und nicht schon nach einer halben Drehung stehen bleiben, dann sag ich nichts mehr. Das mit dem Rumgebastele im Wattbereich macht nicht jedem den gleichen Spass wie mir, ok, :'( akzeptiert. Gruß, Carl

XXLRay

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Re: Anstellwinkel und Anströmseite H-Rotor

 ·  Gepostet: 22.10.2012 - 10:53 Uhr  ·  #31405