Wie sieht die optimale Flügelform aus?
Ich bin dabei so ein vertikalen Windgenerator zu bauen
und bin mir mit den Idealmaßen nicht sicher.
Es sollen 2x1m lange Bleche bei einem Druchmesser von 80cm werden.
Ich habe mir gedacht Aluminium zu nehmen.
Er soll auf hohe Drehzahl ausgelegt sein, weil ich einen Servomotor-Generator direkt anschließen möchte.
Sind 20cm Breite OK oder besser kürzer?
Wie breit soll die vordere Halbschale sein?
Sind 3cm gut oder besser 5cm? Sollte sie etwas zum Parabol angebogen sein?
Sollte der flache Flügel in das Halbrohr etwas eintauchen (1cm),
oder besser mit den Kanten abschließen?
Ist es besser, wie beim Patent den flachen Flügel symmetrisch in der Halbschale enden zu lassen
oder nach außen versetzt, wie in wiki? Soll der flache Flügel im Durchmesser gebogen sein oder besser flach,
wie auf den Fotos vom Testaufbau?

Wie baut man ab besten die Befestigung an der Generatorachse?
Reicht eine Strebe zum Flügel oder besser zwei schräge Verbindung?
Ist es für die Windwirkung besser den Generator tief zu setzen als in
den Mittelpunkt? Reicht die Stabilität dann noch aus?


Viele Frage, aber ich werde das schon rauskriegen.
Mehr wie um die Ohren fliegen, kann ja nicht passieren.

Hallo allerseits, hallo gubby,

ich lese hier auch schon einige wochen mit und mich hat auch der virus selbstbau windrad gepackt.
Als projekt habe ich an einen h-rotor mit besagten profil aus der patentschrift gedacht.
Somit ein model aus schweisdrähten, einem alten belcheimer, kunststoffpanzerrohr und ein paar kleinteilen gebaut. Der durchmesser beträgt 440mm höhe 300mm bedingt durch den blecheimer.
Nach einigen test durch veränderung der flügellänge, durchmesser des panzerrohres in meinem windkanal (ventilator aufgestellt im bad ) kann ich dir meine ergebnisse mitteilen. Sind nur meine ergebnisse und müssen bestimmt nicht stimmen. Kann aber sagen das ich mit diesen maßen die größte drehzahl erreicht habe.

Flügellänge (Blech ohne Halbschale) = Windraddurchmesser * 0.273 ---etwas mehr geht auch dauert aber länger bis der rotor auf drehzahl ist

Durchmesser der Halbschale = Windraddurchmesser * 0.057 --- da können kleinere durchmesser der halbschale möglich sein habe ich nicht weiter getestet.

Das blech sollte 25% in die halbschale eintauchen --- waren meine besten ergebnisse

Das blech habe ich immer mittig in der halbschale montiert weiter aussen war es schlechter.

Mein flügel (blech) war bedingt durch den blecheimer in einem kleineren radius gebogen als der durchmesser meines models. 440mm zu ca. 300mm Kann nicht sagen ob ich bessere ergebnisse mit gleichem durchmesser oder geradem blech erreicht hätte, habe in diese richtung keine weiteren tests mehr gemacht.

Nach meinen "formeln" komme ich bei deinem windraddurchmesser auf folgende dimensionen:
Flügellänge (Blech) = ca. 218mm
Durchmesser der Halbschale = ca. 46mm

Mein fertiges windrad soll einen durchmesser von 1120mm und eine höhe von 1600mm oder 1800mm haben. Die vorbereitungen laufen auf hochtouren und ich denke das es bis mitte nächster woche fertig wird.
Werde dann mal einige bilder einstellen von den angefertigten teilen und dem windrad, wenn gewünscht. Auch habe ich das flügelprofil etwas geändert wegen der stabilität und der fertigung.

Gruß
Stefan

Hallo ich nochmal ,

habe ja ganz vergessen zu sagen das das anbringen von "winglets" an den enden der Flügel die drehzahl merklich gesteigert hat.

Hier mal ein foto meines models im einsatz und freier wildbahn.



Gruß
Stefan

Hallo Wind_Stefan,
super deine "Wind-Forschungsergebnisse"!!
Damit habe ich ja schon mal einige Anhaltswerte.

Besonders gut ist die info mit den in der Mitte etwa 25% eingetauchten Flügel.
Das ist auch für die mechanische Befestigung gut.
Ich werde das so mit etwa 4cm Durchmesser-Vorflügel-Halbschalen bauen.
Ein Versuch mit einer Parabolform und anderen Durchmesser müsste man noch machen.

Die Länge von etwa 1,3 x Durchmesser hat sich, wie ich gelesen habe
bewährt und ich vermute Du hast deine optimale Länge der Flügel nur
durch deinen vermutlich begrenzten "Windkanal" gefunden.

Mir fehlt noch die optimale Breite, also die Länge des Kreisausschnittes der Flügel.
Wären bei 80cm Durchmesser und zwei Flügeln etwa 15 bis 20cm wirkungsvoll?
Wie breit sind deine Flügel zum Durchmesser? 1/3 vom Wassereimerumfang?
Wie ändern sich die Eigenschaften mit der Flügelbreite?

Die Biegung der Flügel im Durchmesser ist scheinbar optimal?
Ich werde sie also biegen lassen.
Auf deinem Bild sehen sie aber gerade aus?

Die winglets scheinen die Drehzahl zu erhöhen. Super Info! Gutes Bild!
Wie sind die optimalen Maße? Oder ist das nicht so kritisch?
Müssen die Teile etwas überstehen?

Auf weitere Bauergebnisse und Bilder bin ich ganz scharf.
Ich werde meine auch veröffentlichen.

Ich habe vor ein Inselsystem mit zusätzliche Photovoltaik für mein Garten zu bauen
um dem Stromversorger zu kündigen. Später soll das auch auf ein Segelboot.
Die Elektronik kann ich mir selber bauen, denn das ist meine Berufung.

die windigsten Grüße - Gubby

Hallo gubby,

sorry hatte mich weiter oben falsch ausgedrückt.
Mit der flügellänge habe ich die breite gemeint also,


"Flügelbreite (Blech ohne Halbschale) = Windraddurchmesser * 0.273 ---etwas mehr geht auch dauert aber länger bis der rotor auf drehzahl ist "
wäre in deinem fall nach meiner "formel" = 218mm bei 800mm durchmesser, bedenke aber das ich mit drei flügel gearbeitet habe

Ja auf dem bild sehen sie gerade aus da hast du recht. Das foto ist auch von meiner "zweiten ausbaustufe" meiner flügelversuche.
Mein momentaner flügelstand sieht folgendermaßen aus

wie geschrieben bedingt durch die fertigung. In der mitte möchte ich ein aluvierkanthohlprofil mit alublech vernieten und die enden ebenfalls mit nieten verbinden, wie man auf der skizze sehen kann.
Über die parabolform habe ich auch schon nachgedacht, mir ist aber noch nichts dazu eingefallen wie man das am besten und einfachsten realisieren kann.

denke mir auch das diese form sehr viel vorteile bezüglich der drehzahl bringt.

Zu den "winglets" kann ich nur sagen das sie sehr wohl überstehen müssen, aussen wie innen. Verkleinern hat immer nur schlechtere ergebnisse gebracht. Sie sind auf dem foto nicht so gut zu erkennen da sie aus doppelseitigem klebeband bestehen und schon einige regengüsse überstehen mussten.

Die skizzen bitte in der großansicht anzeigen lassen sonst stimmen die proportionen nicht.

Gruß
Stefan

Hallo,

hier wie versprochen die fotos.



zu sehen sind beide drehkreuze, die haltestangen und die befestigungen für die flügel.



hier der hauptständer mit den montierten drehkreuzen.

Leider musste ich heute morgen erfahren das mein bestelltes alufeinblech eine lieferzeit von 8-10 tagen hat.
Somit wird es wohl nichts mit der montage nächster woche.

Gruß
Stefan

Ich bin ja immer ganzschön neidisch, wenn jemand die Möglichkeit hat, solche Sachen selbst zu drehen.

Hallo,

ja es kann von vorteil sein wenn man einen arbeitskollegen hat der dreher ist.
Muss aber dazu sagen das auch einiges an bohr- und fräsarbeit zu erledigen war und die blecharbeit, die noch kommt, darf man auch nicht vernachlässigen.


Gruß
Stefan

Hallo Wind_Stefan,
saubere Arbeit!
Falls das Stahl ist, solltest Du alles mit 2 Komponenten-Epoxyd überziehen.
Dann ist es witterungsbeständig und sieht immer aus wie neu.
Wo und wie kommt dein Generator ran?

Danke für die info mit der Breite. Jetzt ist mir das klar und ich werde so um die 21cm
Breite bauen. Warum sind deine Flügel gerade und dick?
Sollten die Flügel nicht flach, wie ein Blech und im Durchmesser gebogen sein?
Also wie im Patent.


Wo bekommt man Halbrohr aus Aluminium oder einen anderen Werkstoff her?
Oder wie trennt man ein langes Alu-Rohr sauber und symmetrisch ein zwei Hälften?
Um eine ungefähre Parabolform zu erhalten könnte man das Halbrohr etwas
zusammen biegen.

windige Grüße - Gubby

Hallo gubby,

alle teile sind aus aluminium ausser den schrauben. Die teile werden aber trotzdem mit klarlack versiegeln. Ist schon besser wegen der witterung.

Werde den generator an das untere drehkreuz montieren wobei ich mir da noch keine genauen gedanken gemacht habe wie und in welcher art.
Möchte erst mal den H-Rotor fertig stellen um zu sehen ob er denn das tut für was er gebaut wird.

Die flügelform hat sich wie gesagt so ergeben, wegen der fertigung. Finde das das vierkantrohr sehr stabil ist und ich alle anderen teile darauf aufbauen kann. Auch ist so die flügelform sehr symetrisch was ein guter kompromiss bei einem Darrieus sein soll. Habe ich hier im forum gelesen. Mein modelrotor funktioniert jedenfalls hervorragend mit der "neuen" flügelform.

Ja um eine parabolform zu bekommen kann man ein alurohr einfach etwas zusammendrücken und danach in der mitte trennen. Problem ist nur die länge, man möchte es ja einigermaßen gleichmäßig haben. Mir ist dazu noch nichts passendes eingefallen aber ich arbeite daran.

Gruß
Stefan

na das sollte doc nicht das Problem sein....

Du kannst dir ja eine quasi Biegaschablone anfertigen indem du dir ein der Länge entsprechendes Festes Bett besorgst. Dann nimmst du das Rohr, legst es auf eine ebene feste Fläche und an den Enden sowie in der Mitte schiebst du Holzklötze mit den entsprechenden Höhen seitlich unter das Brett welces dann natürlich breiter sein muss als das Rohr. Nun musst du nur noch Gewicht auf ds Brtee geben und durhc die Klötze wird alle schön gleichmäßig gebogen....könnte klappen...oder?

Gruß
Menelaos

Hallo Menelaos,

dein vorschlag hört sich sehr gut an. Werde ich zuerst im kleinen versuchen um es dann auf mein großes projekt zu übertragen. Denke das es funktioniert. Gute idee. Danke.

Gruß
Stefan

Hallo,
nach langem suchen im Web habe ich gefunden, dass die Flügel
für die feste Montage am H-Rotor symmetrisch sein sollen.
Also dürfen sie keine Biegung bekommen. Das Blech sollte gerade sein.
Wie seht ihr das?

Ich habe zwei Versuche gefunden, die bei einer Anschrägung der Flügel von 6% nach außen
eine Verbesserung festgestellt haben. Es sind aber auch Aussagen zu finden die einen
„pitsch angel“ von 0 Grad empfehlen, also keine Anschrägung.
Was ist optimal?

Eine weitere Verbesserung scheint die Anschrägung der Flügel um den Drehradius sein.
Also nicht einfach senkrecht montiert, sondern von oben nach unten im Winkel um etwa 35 Grad.
Das dürfte auch mit einfachen Mitteln machbar sein.

Hier habe ich eine Zusammenfassung über den Darrieusrotor gefunden, die ich euch
nicht vorenthalten möchte.

http://lexikon.humor.li/index.php/Darrieus-Rotor

Ich habe zwei Quellen gefunden, die davon reden, dass bei fester Montage das Profil eben sehr wohl gebogen sein soll. Lediglich, wenn der Pitch verstellbar ist, soll ein symmetrisches Profil besser geeignet sein.

Hallo XXLRay,
nun bin ich total durch den Wind.


Wie baue ich den nun? Wem kann man glauben?
Ich werde wohl selber Versuche machen müssen?
Hast Du vielleicht die links zu den gebogenen Flügeln?
Hier vertrauen sie auf symmetrischen Profilen:
http://www.neuhaeuser.de
www.ewec2007proceedings.info/a…lpaper.pdf
http://www.truveo.com/Durchstr…1972270399


Ich warte immer noch auf mein Alu-Material und habe noch
etwas Zeit zum überlegen.

danke - Gubby

Sind beide im Beitrag zu meinem Windrad verlinkt.
Besonders der zweite Link ist recht detalliert:

http://club.cycom.co.uk/vertAxis.html
http://www4.gu.edu.au:8080/adt…index.html

Ich selbst benutze für meinen H-Rotor momentan ein symmetrisches Profil, weil es für mich einfacher zu fertigen war und es funktioniert.
Ich denke auch, dass andere, die bei starren Flügeln symmetrische Profile verwenden, das aus Fertigungsgründen tun.

Hallo zusammen,

nachdem nun endlich mein ganzes material eingetroffen ist das ich bestellt hatte wollte ich euch die bilder von meinem neuen h-rotor nicht vorenthalten.
Hatte es ja versprochen diese zu zeigen.


Bitte die bilder in orginalgröße anzeigen lassen sonst stimmen die seitenverhältnisse nicht.

So ganz fertig ist der h-rotor noch nicht, was man am klebeband sehen kann, es war nur ein testaufbau ob er sich überhaupt dreht. Etwas farbe fehlt auch noch.
Sagen kann ich das der rotor bei ca. 1 m/s andreht. Obwohl er keinen guten standort hat wie man auf den fotos sehen kann.
Steht im garten auf dem rasen umgeben von büschen und bäumen. Alles natürlich noch ohne generator.
Er hat einen durchmesser von ca. 1.2m und eine höhe von 1.6m.

Die verbindungsstangen vom drehkreuz zu den flügeln werde ich noch durch alurechteckhohlprofile ersetzen die alustangen sind mir doch etwas zu schwach.

Gruß
Stefan

sehr ich das richtig dass du 2 alubleche zu einem flügelprofil verbunden hast?
wieso nicht 1 blech gebogen im radius passend zur kreisbahn die die flügel beschreiben beim drehen?

gruss

peter

Hallo Peter,

ja das siehst du richtig. Ich habe zwei bleche um ein aluvierkantrohr gelegt und vernietet. Hieraus bildete sich diese flügelform automatisch.
Dachte mir wegen der stabilität wäre es von vorteil das vierkantrohr als träger zu verwenden. Zumal meine tests mit einem kleineren modelrotor nichts negatives diesbezüglich ergeben haben. Weiter oben (seite 5)kannst du einen querschnitt des profils sehen. Den mittelstrich musst du ignorieren.

Gruß
Stefan

Na bravo, das sieht doch schon mal klasse aus!

Ich hoffe nur dass das Blech stabiler ist als es auf den Bildern aussieht und sich nicht verbiegt oder anfängt zu schwingen wenn es mal ordentlich pustet.
Gruß
Max