Studienprojekt Langsamläufer

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 14.11.2014 - 20:20 Uhr  ·  #42953
Zitat geschrieben von DHBW_Tüftler

@ Dieter.

Danke für den Ratschlag ;) ich werd dann wohl mit 0,25 weiter rechnen.

@Aloys

Danke für deinen Beitrag. Ja der Repeller den ich zur Verfügung habe ist echt mikrig und wenn es nach mir ginge hätte ich da was wesentlich größeres aufgebaut, jedoch ist meine Studienarbeit begrenz eben nur auf das Innenleben jenes Rades. Um den Rotor selbst sollen sich Luft- und Raumfahrtingenieure versuchen... wann das sein wird ist nicht absehbar. Naja die Laborleiterin hat da genaue Vorstellungen mit denen ich nicht ganz harmoniere... dem entsprechend stelle ich mich sogar darauf ein, dass das Rad sich nicht dreht. Ich Konzipiere Welle Lager und Rotor so gut wie es geht (geringste Reibung, größtmöglichen Generator der sich antreiben lässt usw.) Ich schau derweil nach einem Nabendynamo 500€ stehen mir zur Verfügung wobei ich eh nur Dynamo und Lager davon kaufen brauche.

Tipps? Vorschläge? imemr her damit :)

Gruß Alex


Das ist schon reichlich hirnrissig ... Du ertüftelst nun eine Stromerzeugungsmaschine und hinterher kommen wieder Andere, die den Rotor wieder umstricken, wodurch Dein Generator wieder nicht passt.
Die Laborleiterin hat nen mächtigen Schuss frag sie mal ob sie erst strickt und dann schaut was draus wird?? Ist ja auch Schnuppe obs mehr Socke oder Mütze ist, hauptsache es passt irgendwo drüber ... :-/

dig-it

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 14.11.2014 - 21:28 Uhr  ·  #42954
Zitat

Die Laborleiterin hat nen mächtigen Schuss


Ich habe mich nicht getraut, es so zu nennen, aus Angst, wieder einmal der "Böse" zu sein! ;-) Aber die gesamte Aufgabenstellung beweist in meinen Augen, dass die Dame einfach sehr wenig Ahnung von der Materie hat. Wie oben schon gesagt: Es macht mehr Freude, Dinge zu bauen und zu testen, die eine gesunde Chance haben, einigermaßen korrekt zu funktionieren. Aber Pädagogik und Lernmotivation waren auch schon zu meiner Studentenzeit Fremdworte für die meisten Hochschullehrer...

Dieter

DHBW_Tüftler

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 14.11.2014 - 21:34 Uhr  ·  #42955
Danke vitis du triffst den Nagel auf den Kopf... ich finde es auch hirnrissig ohne bestmöglichen Rotor das Innenleben schon zu konzipieren... so macht basteln keinen Spaß, aber was willste vom öffentlichen Dienst erwarten, jeder bremst jeden aus.
Das mit Socke und Mütze stricken klingt stark :D Geil! xD
Naja von den Gleitlagern komme ich schon weg indem ich zu Wälzlagern wechsel. Jedoch muss ich rechnerisch beweisen warum gerade die geeignet sind, was mumpitz ist da am Rad so geringe Kräfte wirken das jedes in Frage kommt. Was ich aber tun kann ist die Wälzreibung berechnen ich weiß noch nicht wie aber kommt Zeit kommt Rat :D

Danke das du dich auch zu Wort gemeldet hast Vitis! Wenn du irgendwann mal noch ein paar gute Einfälle hast gerne her damit :)

Bis dahin
Gruß Alex

DHBW_Tüftler

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 14.11.2014 - 21:40 Uhr  ·  #42956
Hei Dieter,

ja ich zweifel spätestens dann an der Dame wenn sie einen 5,2 Kg scheren Flugzeugpropeller mittels 2 m/s Windgeschw. zum drehen bringen will. Ihren Optimissmus hätte ich gern :D als ich ihr sagte das allein schon die Aerodynamik eones flugzeugpropelles für eine Windanlage nicht ausgelegt ist entgegnette sie mir das es am Schrägungswinkel (also in welchem Winkel der Wind auf Rotorblatt trifft) läge. Nun ja ich will nicht der Luft und Raumfahrtstudent sein der das Teil zum drehen bewegen muss!

5,2 Kg ..... <_< also ne.
Aber nun ja ich bin kein Freund des Lästerns weiter geht die Suche nach nem leichtgängigen Geni! der muss endlich mal her damit ich meine Welle konstruieren und in der Werkstatt in auftrag geben kann! Es drängt ui ui ui


Bis dahin
Alex :)

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 14.11.2014 - 23:13 Uhr  ·  #42958
Zitat geschrieben von DHBW_Tüftler


...
Ja Nabendynamos hatte ich noch nie in der Hand muss ich mal die Schrotthändler fragen! Aber mit ner Kette über ein Ritzel erzeuge ich wieder Reibkräfte heißt Leistungsverlust. Dennoch behalte ich mir das im Hinterkopf ;)

Im nächsten Semester werde ich im Windkanal einige Versuche durchführen und vllt. selber einen größeren Rotor bauen wie im Heft 4. mit Holzbrettern und den gewundenen Blechen erklärt.

Ja ich bin nach dieser Seite gegangen http://kurztutorial.info/windkraft/wind-leistung/energie.htm, wo auch schon mit einem höheren Wirkungsgrad gerechnet wurde, und der Hinweis besagt herkömmliche haben einen von 0,4 :D


Eieiei....
Also Kettenverluste sind ziemlich niedrig- 2%- deshalb fahren Rennradfahrer mit Kettenschaltung und nicht mit Nabenschaltung herum.

Mal schnell einen Windkanalversuch? Wo- Bodensee, der offene alte Dornier-Wika?
Und welchen Sinn hat der WK-Versuch? Im Winter schlecht ;-)

Also in dem Tutorial steht, dass das Maxuimum einer WEA 59% WG erreichen kann. Mamma-Mia!
Das wäre eine Anlage absolut ohne Verluste... Tolles Tutorial!
Für eine Formel ein Java-Script.... :-( Tut das weh?!

Der Arminius

DHBW_Tüftler

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 15.11.2014 - 07:12 Uhr  ·  #42960
Tach Arminius,

negative Kritik ist bekanntlich am besten aber in dem Fall nicht wirklich hilfreich!

In Immenstaad am Bodensee soll es einen geben. Und wenn du die Duale Hochschule kennst dann wechseln wir alle 3 Monate die Phase (Praxis/Theorie) ergo wird der Windkanalversuch im Frühling/ Sommer statt finden. Warum sollte es im Winter schlecht sein?

Formel bleibt Formel hauptsache man kanns lesen ;)

Für nützlichere Tipps bin ich gerne zu haben.

Grüße
Alex

...

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 15.11.2014 - 10:14 Uhr  ·  #42961
Zitat geschrieben von arminius

Zitat geschrieben von DHBW_Tüftler


...
Ja Nabendynamos hatte ich noch nie in der Hand muss ich mal die Schrotthändler fragen! Aber mit ner Kette über ein Ritzel erzeuge ich wieder Reibkräfte heißt Leistungsverlust. Dennoch behalte ich mir das im Hinterkopf ;)

Im nächsten Semester werde ich im Windkanal einige Versuche durchführen und vllt. selber einen größeren Rotor bauen wie im Heft 4. mit Holzbrettern und den gewundenen Blechen erklärt.

Ja ich bin nach dieser Seite gegangen http://kurztutorial.info/windkraft/wind-leistung/energie.htm, wo auch schon mit einem höheren Wirkungsgrad gerechnet wurde, und der Hinweis besagt herkömmliche haben einen von 0,4 :D


Eieiei....
Also Kettenverluste sind ziemlich niedrig- 2%- deshalb fahren Rennradfahrer mit Kettenschaltung und nicht mit Nabenschaltung herum.

Mal schnell einen Windkanalversuch? Wo- Bodensee, der offene alte Dornier-Wika?
Und welchen Sinn hat der WK-Versuch? Im Winter schlecht ;-)

Also in dem Tutorial steht, dass das Maxuimum einer WEA 59% WG erreichen kann. Mamma-Mia!
Das wäre eine Anlage absolut ohne Verluste... Tolles Tutorial!
Für eine Formel ein Java-Script.... :-( Tut das weh?!

Der Arminius


Warum nicht JS? Für die kleine Rechnung ne serverseitige Anwendung in PHP stricken wär doch overhead ... und unnötiger Traffic

FamZim

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 15.11.2014 - 19:02 Uhr  ·  #42964
Hallo

Ich mach mal beim Windrad weiter welches es ja nicht gibt :'(

Nach einem Bauplan aus der DDR hab ich vor fast 30 Jahren eine Weinachtspyramide gebaut .
Sie hat 6 Etagen , davon 4 drehbahr auf einer 20 mm Holzachse.
Sie ist 107 hoch, und der Rotor wiegt ~ 1,5 kg ,also nicht gerade ein Leichtgewicht.
Dieser steht auf einem kleinen Kugellager das sich schön leicht dreht.
Der Repeller oben drann hat 60 cm Durchmesser und 8 Flügel, die haben ~ 75 % Abdeckung.
Die Flügel sind etwa mit 20 grad angestellt, und das Ding läuft mit 8 bis 4 Kerzen, ganz zügig, mus auch noch 4 Glasglocken anschlagen.
Nun gut Ich bau sie im Obergeschoss zusammen, und trage sie dann die Treppe runter, ich denke mit 2 Stufen pro sek, die Stufen sind 19 Zentimeter hoch.
Dabei läuft sie auch schon, also bei 0,4 m/sek !
Aussen an den Flügeln sind noch Winglets, die wie Wolken aussehen, die einzige Pyramide die ich je so gesehen habe . :love:
So etwas in 1,2 m geht da noch besser ab oder ? bei 4 facher Fläche und 2 mtr Wind :-)

Gruß Aloys.

dig-it

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 15.11.2014 - 19:35 Uhr  ·  #42966
Zitat

So etwas in 1,2 m geht da noch besser ab oder ? bei 4 facher Fläche und 2 mtr Wind


Häng doch an Deine Kerzen-Mühle mal einen Generator. Ob sich dann nocht etwas dreht...?

Dieter

DHBW_Tüftler

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 16.11.2014 - 12:34 Uhr  ·  #42969
Hei Aloy,

wow das klingt nach einer tollen Pyramide, hast du den Plan noch? Ergibt sich bestimmt mal das ich das auch nachbaue ;)

Aber wie Dig-it schon andeutete im Leerlauf lässt sich bestimmt so gut wie jeder Rotor andrehen. Mein Rotor ist mit Aluflansch auch in dem dreh schwer (1,7 kg). Worüber ich mir eben den Kopf zerbreche ist, wie kann ich die Drehzahl ausrechnen. Im Interne erzählen alle von einer Schnelllaufzahl lambda welches sich aus Windgeschwindigkeit und umfangsgeschwindigkeit zusammen setzt in der Formel für die Umfangsgeschwindigkeit ist die Drehzahl enthalten jedoch hab ich zu viele Unbekannte.

ich besitze kein Lambda keine Umfangsgeschwindigkeit und keine Drehzahl. Die drehzahl brauche ich um das Drehmomant berechnen zu können welches vom Rotor auf die Achse wirkt.
Hat wer ne Idee? Wie ich ohne Drehzahl und SLZ /schnelllaufzahl) auf die Umfangsgeschwindigkeit komme? v(Umfangsdesch)= pi*d*n

Gruß
Alex :)

FamZim

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 16.11.2014 - 13:23 Uhr  ·  #42970
Hallo

Ja wie kommt man an die Schnellaufzahl ?
Da der Umpfang zum Durchmesser schon einen um 3,14 mal lägeren Weg hat, ist die Schnellaufzahl im Lehrlauf bei einem Verhältnis von 1 zu 1 schon 3,14 .
Als Beispiel eine Wendeltreppe mit 2 m Durchmesser und pro Wendel 2 m Höhenunterschied.
Das ist schon ein ganz schöner Winkel Aussen mit 18 Grad.
Reduziert auf 9 ° dann schon TSR 6,28 im Lehrlauf.
Für den Lastfall würde ich dann auf 4,5 ° gehen, aber nur Aussen und zur Achse hin entsprechent mehr.
Das Profil nur nach der Geschwindigkeit am Radius ausgesucht.
Bei Durchmesser -Steigungsverhältnis 1:1 ist die TSR Lehrlauf 3,14, und die Drehzahl dann 2 m Wind durch 1,2 m Durchmesser gleich 1,66 U/sek.
Bei TSR 6,28 dann 3,33 U/sek ~ 200 U/min.

Zu meinem Kerzenwindrad mal ein wenig Kopfrechnen.
Von 0,6 m D auf 1,2 m Durchmesser ist das 4 Fache an Fläche, und bringt das 4 fache Drehmoment.
Weiter ist die Geschwindigkeit von ~ 0,4 m/sek auf 2 m/sek das 5 fache, mit Quadratischem Drehmomentanstieg, und das ist das 25 fache , mal 4 fach wegen grösserer Fläche kommt da nach Adam Riese das 100 fache Drehmoment raus.
Die Leistung wäre noch einmal das 5 fache und damit hat das 1,2 m Windrad bei 2 m Wind die 500 fache Windleistung zur Verfügung wie die kerzengetriebe Pyramide.

Ich finde das schon realistisch und keine Utopie .

Gruß Aloys.

doelle4

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 16.11.2014 - 13:47 Uhr  ·  #42972
Langsamläufer wie die genannte Pyramide oder Westernwindräder sind Widerstandläufer ohne aerodynamischen Profil und haben eine Schnellaufzahl von etwa 1.
5 m/s Wind sind z.b. 5m/s Umdrehungszahl außen am Rotor, aslo ganz einfach. Hat der Rotor einem Umfang von 5 Meter sinds also 60 rpm.
Vorteile sehr viel Anlaufdrehmoment, Geräuscharm und Effizient bei wenig Wind.
Nachteil: Bei starken Wind sinkt der Wirkungsgrad und hohe Übersetzung notwenig.
Gruß Hans

DHBW_Tüftler

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 16.11.2014 - 14:49 Uhr  ·  #42973
Danke ihr zwei das ihr versucht mich zu erleuchten aber irgendwie fehlt noch was damit ich das zu 100% verstehe.
Ich muss in meienr Ausarbeitung das logisch rüber bringen am liebsten mit einer Formel das versteht dann jeder.

Hans wie du richtig gesagt hast sind Langsamläufer mit einer SLZ von 1 bis 3 angegeben sagt zumindest Wiki http://de.wikipedia.org/wiki/Schnelllaufzahl, aber ich hab keine Platten sondern einen aerodynamisch Designten Rotor von Helix. Ähnlich wie hier zu sehen. Jedoch fand ich keinen Repeller sondern einen Propeller. Dennoch den ich auf der Analge habe stammt von einern Windkraftmesse für Windanalgen also denke ich kann man von einen Repeller ausgehen.

http://www.google.de/imgres?im…AA&dur=517

Wie bei Wiki zu sehen gibts da auch die passende Formel aber ich habe 2 Unbekannte. Ich will nicht schätzen ich will/muss es genau ausrechnen können. Geschätzt haben das meine Vorgänger auch und nahmen einfach mal 3,5 als SLZ an ohne jede Begründung. Das kann ich so nicht hinnehmen! Wenn ich faul bin und es schnell gehen muss sag ich einfach Lambda= 3,0 aber ich will es ja verstehen.

Bitte noch mal für Dumme/ Unerfahrene.

Aloy: Verstanden hab ich, dass vom Umfand zum Durchmesser es um den Faktor pi (3,14) geht. Aber warum sollte dann die SLZ gleich genauso groß sein?
Verhältnis 1 zu 1? Weil Direktantrieb?

Ich such derweil mal nach nem gebrauchten Black300 Geni.

Gruß Alex

...

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 16.11.2014 - 19:17 Uhr  ·  #42974
Also die SLZ solltest Du vom Hersteller erfragen, da die ja in das Design einfloss ... oder sollte es zumindest.
Die haben sich doch bei der Herstellung was gedacht bzw. geplant vermute ich mal. Da müsste eigentlich von der Vorgängergruppe eine Dokumentation dazu vorhanden sein wo das drinnen stehen sollte.

Das nächste Problem lauert aber auch schon an der nächsten Ecke ... was machst Du mit dem elektrischen Strom so er mal generiert wird? Einfach ohmschen Widerstand dran hängen kannst Du für Leistungsoptimum vergessen. Bei ganz wenig Wind -> Überlastung / abwürgen, bei Nenndrehzahl optimal, bei mehr Wind -> Unterbelastung, Anlage geht durch.

Die Kennlinie war / ist bei meiner horizontalen Anlage nocvh mit die größte Herausforderung bei der Optimierung, das ist nicht trivial.

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 16.11.2014 - 19:29 Uhr  ·  #42975
Die SLZ ist für den Rotor soweit mir bekannt eine Konstante, sie bezeichnet das Verhältnis von anströmender Windgeschwindigkeit zur Flügelspitzengeschwindigkeit bei maximaler Leistungsabnahme.
Achtung, Leistung ist dann Drehmoment und Drehzahl, was dann elektrisch Strom und Spannung ergibt. Spannung ohne Strom ist nix (Leerlauf), Strom ohne Spannung auch nix (Kurzschluss). Oder eben Drehzahl ohne Drehmoment ist Leerlauf, Drehmoment ohne Drehzahl ist Stillstand / Blockade.

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 20.11.2014 - 19:49 Uhr  ·  #43022
Zitat geschrieben von vitis

Die SLZ ist für den Rotor soweit mir bekannt eine Konstante, sie bezeichnet das Verhältnis von anströmender Windgeschwindigkeit zur Flügelspitzengeschwindigkeit bei maximaler Leistungsabnahme.moment ist Leerlauf, Drehmoment ohne Drehzahl ist Stillstand / Blockade.


Nein, sorry:
1) Sie bezeichnet den Kehrwert von dem, was Du sagst
und
2) Sie ist nicht konstant. Der Rotor dreht immer bei _irgendeiner_ SLZ.
Es gibt jedoch eine SLZ, bei der der Wirkungsgrad optimal ist.
Diese bezeichnet man dann auch als optimale Schnelllaufzahl.

Der Arminius

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 20.11.2014 - 19:58 Uhr  ·  #43023
Zitat geschrieben von vitis

Zitat geschrieben von arminius

Mal schnell einen Windkanalversuch? Wo- Bodensee, der offene alte Dornier-Wika?
Und welchen Sinn hat der WK-Versuch? Im Winter schlecht ;-)

Also in dem Tutorial steht, dass das Maxuimum einer WEA 59% WG erreichen kann. Mamma-Mia!
Das wäre eine Anlage absolut ohne Verluste... Tolles Tutorial!
Für eine Formel ein Java-Script.... :-( Tut das weh?!

Der Arminius


Warum nicht JS? Für die kleine Rechnung ne serverseitige Anwendung in PHP stricken wär doch overhead ... und unnötiger Traffic


Die Schwierigkeit liegt darin, dass darüber Now-How impliziert wird. Und dass eine WEA ein cp von 0.59 erreichen kann ist falsch.
Erst die Erklärung richtig und dann kann man auch ein Programm stricken. Nicht umgekehrt.

Der Windkanal ist offen. Und wenn's feucht ist und gleichzeitig kalt setzen sich die Filter zu.

Der Arminius

DHBW_Tüftler

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 23.11.2014 - 19:00 Uhr  ·  #43053
Also ich hab mal in die letzten Vorgängerarbeiten rein geschaut. Niemand aber auch wirklich keiner hat sich ernsthafte Gedanken um die SLZ gemacht. Bisher immer nur Definition und Formeln aber kein konkretes Bsp.
Eine Gruppe nahm einfach mal 3,5 an weil das in etwa in dem Bereich liegen könnte. http://windenergie-rgd.jimdo.c…llaufzahl/

Also nach wievor das Problem wie bekomme ich die SLZ und die Drehzahl bei 2m/s rechnerisch raus? Ach ja Umfanggeschwindigkeit ist auch nicht vorhanden.
Danke bisher an alle die sich versucht haben mir das näher erklären. Ich frag morgen mal die Laborantin die für das Projekt zuständig ist.

Außerdem hab ich einen passenden Generator gefunden und zwar nahm ich kontakt mit der Firma Prevent auf welche die Black 300er auch einzeln verkaufen. Jedoch vor dem Verkauf muss ich wissen wie das teil aussieht. Der erfinder Wlfgang Schwarz meinte das könnte bissel knifflig werden den Nackten generator anzubauen wegen Lagerung etc. Also versuche ich auch das passende Gehäuse mit Fuß usw. zu erhalten damit ich das bequem auf mein Alurohr stülpen kann.

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 23.11.2014 - 20:40 Uhr  ·  #43054
Dann frag doch den Hersteller nach der SLZ ;-)

DHBW_Tüftler

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Re: Studienprojekt Langsamläufer

 ·  Gepostet: 23.11.2014 - 21:06 Uhr  ·  #43055
Mh ich könnte Helix mal fragen aber ich befürchte die haben selber keine Ahnung da der Prepeller ein Unikat ist und nur ein Versuch in dem Bereich Windkraftanlagen war. Die stllen nur Propeller her. Aber ich ruf da morgen mal durch.