Hallo Community, ich bearbeite z.Zt. ein Projekt, in dem es um die Auslegung eines Profils für einen Winradrotor. Die Aufgabe ist recht offen gestellt. (Durchmesser 3 m, Windgeschw. im Mittel 4 m/s.

Ich möchte nun mit meiner Gruppe ein paar Randbedingungen ermitteln. Am meisten würde mich interessieren, mit welcher Umlaufgeschwindigkeit bei dieser Konfiguration gerechnet werden kann. Außerdem wäre es gut, noch weitere Kennzahlen zu erhalten, z.B. Schnelllaufzahl usw...

Zweck dieser Projektarbeit ist es, problemorientiert an die Sache heranzugehen. Uns fehlen daher noch viele Informationen zur Wirkungsweise von Horizontalläufern, Auftriebsprinzip, Verwindung, Anfahrverhalten des Profils usw.

Vielen Dank im Voraus.

Gruß

(Falls ich im falschen Bereich gelandet bin, sorry ! Ist mein erster Post )

Zwar läßt die Angabe der mittleren Windgeschwindigkeit eine etwas engere Wahl möglicher Profile und Flügelzahlen zu, dennoch dürfte die Bandbreite verschiedenster möglicher Auslegungen keine pauschalen Angaben zu Drehzahlen und Schnelllaufzahlen zulassen. Man weiß hier (bisher bei uns zumindest) bei einem Mittel von 4 m/sec auch nicht, wie sich dieses Mittel zusammensetzt: Meistens diese Zahl oder häufig noch weniger kaum nutzbare Strömung und dann kurzzeitig heftig Wind oder in anderer Kombination. Je nach Standort kann das ganz verschieden sein und beeinflußt so eine optimale Auslegung des Rotors auf die vorgegebenen Verhältnisse.
Und die Auslegung des Rotors bestimmt dann die Schnelllaufzahl und die Drehzahl. Nicht jeder Rotor mit 3 m Durchmesser ist bei 4 m/sec Wind gleich schnell!

Zitat: Zweck dieser Projektarbeit ist es, problemorientiert an die Sache heranzugehen. Uns fehlen daher noch viele Informationen zur Wirkungsweise von Horizontalläufern, Auftriebsprinzip, Verwindung, Anfahrverhalten des Profils usw. Zitat Ende.

Wenn Ihr problemorientiert an die Sache herangehen wollt, müßt Ihr natürlich ein paar Grundkenntnisse anlesen, am besten Fachliteratur wälzen, denn hier wierd niemand lange Abhandlungen schreiben wollen. Eure Wunschliste könnte eine kleine Bibliothek füllen.

Zu der Standortfrage mit dem mittleren Windangebot von 4 m/sec ließe sich noch ein Aspekt hinzufügen: Es ist ein Unterschied, ob erzeugte Energie ins Netz eingespeist werden soll oder ob ein Inselbetrieb ohne Netzanschluss in Frage kommt. Bei Einspeisung lohnt es sich, die meist selteneren Spitzen abzuernten, bei Inselbetrieb spielt es eine größere Rolle, die längeren Perioden mit Schwachwind zu nutzen. Ein Sturm kann soviel erzeugen wie mehrere Monate Schwachwind, das zu speichern stellt aber vor Probleme, weshalb bei Inselbetrieb ein für Schwachwind ausgelegtes Windrad mit entsprechender Sturmsicherung sinnvoll sein kann. Umgekehrt ließen sich bei Netzeinspeisung mit einem dafür ausgelegten Windrad die Spitzen lukrativ abernten, bei Schwachwind steht dann meist weniger ins Haus.

Die Basisformeln zur Berechnung von Drehzahl und Generatorwerten findet ihr im Grundlagenbereich.

Vielen Dank für die Infos. Es soll bei der PA wirklich rein um die Auslegung des Profils gehen. Von unserem Betreuer haben wir folgende Profile zur Empfehlung gegeben:

SD 7032
SG 6043
SG 6041

Dies sind zwar Segelflugzeugprofile, aber sie scheinen wohl auch für unsere Aufgabe passend zu sein. Außerdem können wir nur an diesen Kraft/druck - Messungen durchführen am Institut. Ich kann die Aufgabe leider nicht zu sehr konkretisieren, weil sie wirklich sehr offen gehalten wurde. Im Prinzip sollen wir aus dem Nichts und mit mangelnden Vorkenntnissen einen ersten Entwurf erstellen. Das Ergebnis ist nicht so sehr entscheidend, aber ich wollte über dieses Forum ein wenig mehr über die Grundkenntnisse in Erfahrung bringen. VIelen Dank erstmal für Eure Antworten. Den Grundlagen-bereich werde ich erstmal studieren jetzt.

Die Profile sind m.E. für eine Windenergieanlage OK, aber für den Blattwurzelbereich
benötigst Du noch ein etwas dickeres, etwa das SG 6040 innen.
DAs 7032er ist bei der Hinterkante schwer zu bauen.
Die SG's sind m.E. für Windeinergieanlagen.
Das SD ist vermutlich ein Hotliner-Profil für Flugmodelle.

"Kraft-Druck" hört sich allerdings etwas fachfremd an...

"Auslegung eines Profils" - was meinst Du damit?
Auf der Welt gibt es vielleicht 40 Leute, die ein Profil zweckgebunden auslegen können.

Einen Strak sollst Du vermutlich auslegen.

Der Arminius

http://www.ae.illinois.edu/m-selig/uiuc_lsat.html

okay vielen Dank,

mit den Messungen meinte ich, dass die Modelle in kleinerem Maßstab zur Verfügung stehen und in einem Windkanalversuch Kraftmessungen und durch Druckbohrungen eben Drücke am Profil gemessen werden können, um geeignete Diagramme damit darstellen zu können.

In der Aufgabenstellung steht "Führen sie in der Arbeitsgruppe eine erste Auslegung des Rotors durch". Wie wir an die Sache herangehen ist nicht gesagt. Es ist der Sinn dieser Einheit, dass wir uns Wissen aneignen, dass wir in der Vorlesung so noch nicht erlangen konnten. Daher auch meine nicht sehr konktreten Fragestellungen. Es ist für uns schwer, wirklich durchzudringen, weil es einfach so unglaublich viele Möglichkeiten gibt und wir dort teilweise überfordert sind.

Ok- das ist auch nicht wirklich trivial.
An dieser Aufgabenstellung scheitern Firmen und insbesondere Berater
Wie viele Leute seid Ihr denn?

Vor-Auslegung eines Rotors wird imme mit Blattelementmethode gemacht. Selbst von Profis.
Da schnappt Ihr euch am besten WT_Perf- das ist frei verfügbar.
DA gibts noch so ein anderes Programm, aber da kann man keine externen Polaren laden.
WT_Perf braucht etwas Einabeitung. Beispiele sind dabei.

Und dann muss man die Polaren noch vorbearbeiten- DA gibts so ein Excel-Tool mit mehreren Blättern auf dem Netz-
Da kann man 360°-Polaren basteln und die Polaren auch mischen und Blattwurzelkorrektur machen.
Mir fällts nur leider nicht ein wie das heisst. -> Doch, heisst "airfoilprep" und ist vom NWTC.

Und dann gibt man eine Dickenverteilung vor, liest über excel den Spline aus und iteriert
das so lange hin bis man ein Optimum gefunden hat.
Die Blattspitze muss man noch herausdrehen, dass es nicht lärmt.

Wichtig ist, dass der Generator zum Rotor passt.
Zum Generator muss aber jemand anders mal einen Spruch machen,
da kenne ich mich nicht aus.

Der Arminius