Furling System

Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 06.03.2011 - 12:41 Uhr  ·  #19799
Ok, ich hänge dennoch mal das Tool an das ich gebaut hab :-)
Ist vielleicht ganz gut wenn man das nochmal abgleichen kann.

Gruß
Max
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Titel: Furlingberechnung
Information: ein Tool zum errechnen der richtigen Furlingeigenschaften

anpoky

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 05.05.2011 - 21:03 Uhr  ·  #20777
Moin Max,

Danke für das Tool. Mein Excelteil berechnet genau das gleiche, aber nur wenn ich den Schubbeiwert miteinbeziehe. In den Formeln ist aber von so einem Wert nicht die Rede.
Was ist ein Schubbeiwert?
Warum hast du den mit einbezogen?

Danke und Gruß

Andreas

Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 06.05.2011 - 02:44 Uhr  ·  #20789
Moin Andreas,

Der Schuibbeiwert ist eigentlich schon von Nöten. Er hängt vom Wirkungsgrad des Repeller bzw. davon ab, ob das IWndrad gerade mit AUslegungsschnellaufzahl arbeitet oder darüber oder darunter...
Auf ejden Fall darf man die Rotorfläche nicht als "Wand" rechnen. Der Wert den ich eingesetzt habe ist ein guter Mittelwert an dem man sich orientieren kann. Das sollte ziemlich genau hinkommen.

dennoch, trotz aller Berechnungen und mögen sie auch noch so wissenschaftlich exakt sein...Furling ist und bleibt immer ein Stück weit Glück, Praxiserfahrung und schwarze Kunst. Nicht jedes IWndrad ebi dem sich der Schwanz einknickt furlt auch wirklich. AUsfürhliche Diskussionen zu diesem Thema gibts bei fieldlines.com.

Gruß
Max

Siemi

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Problem mit der Furlingberechnung

 ·  Gepostet: 29.05.2011 - 21:33 Uhr  ·  #21422
Hallo zusammen,
zum ersten, vielen Dank an Menelaos der mir heute die Tabelle zur Furlingberechnung super schnell geschickt hat!!
Ich möchte morgen meine Windfahne ändern da sie im moment schon bei ca. 6m/s aus dem Wind dreht. Jetzt habe ich noch 2 Fragen zu der Tabelle von Menelaos, ich kann die Werte "Winkel Rotor Schwanz" und "Winkel am Mast" nicht wirklich zuordnen. Der Wert "Winkel Fahne" ist vermutlich diese 20° die so als Standard genommen werden. Kann mir da noch jemand helfen?

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 01.11.2012 - 17:54 Uhr  ·  #31613
Hallo zusammen,

wozu so viele Winkel? Es genügen doch zwei Winkel:

1) Winkel (von der Fläche auf das Gehäuse betrachtet) zwischen Drehachse der Fahne/Fahnenarm zum Mast ODER: (Seitlich aufs Gehäuse betrachtet, dass man die Welle praktisch in ihrer ganzen Länge sieht) Winkel zwischen Mast und Fahnenlagerung (Fahnenlagerung ist in Bodenrichtung geneigt)
2) Winkel ( von oben betrachtet) des Fahnenarms zur Windrichtung bzw. zur Welle

Der erste Winkel ist dazu da, dass die Fahne einen Widerstand hat und sich nicht gleich wegdreht. Sie würde, wenn dieser Winkel nicht da wäre, beim kleinsten Windhauch wegdrehen
Der zweite Winkel ist dazu da, dem Drehmoment, ausgelöst durch die Schubkraft des Rotors und des Offsets, entgegenzuwirken.

Gruß
Dani

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 02.11.2012 - 10:05 Uhr  ·  #31627
Weiß wirklich niemand eine Antwort??

XXLRay

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 02.11.2012 - 11:03 Uhr  ·  #31628

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 02.11.2012 - 11:29 Uhr  ·  #31629
Es könnte sein, dass man, wenn man drei Winkel benutzt, indem man die Fahne zusätzlich zu meinen oberen Winkeln, nach unten kippt, mit weniger Gewicht auskommt ;-)

Gruß
Dani

Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 02.11.2012 - 13:35 Uhr  ·  #31632
jo...gemeint ist die Vorspannung...
man hält den schwanz nicht ganz gerade da dann das Windrad acuh schon bei leichtem wind etwas seitlich abknickt durch den Offset...mit etwas Vorhalt ( man nimmt etwa 15 Grad) gleicht sich das bei kleinen bis mittleren Winden wieder etwas aus...dieser Winkel den man da abzieht verringert ja aber etwas die Vorspannung, darum fließt er in die Berechnung mit ein :-)
Gruß
Max

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 02.11.2012 - 13:37 Uhr  ·  #31633
Welchen Winkel meinst du jetzt? :D
Aber dieses Abknicken ist doch gar nicht erwünscht? Oder meinst du mit leichtem Wind Winde von 0-ca. 3m/s, sodass die Anlage bei sehr kleinen Winden nicht dauernd einspeist und nach 5s nicht mehr genug Spannung bringt?

Gruß
Dani

Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 02.11.2012 - 17:30 Uhr  ·  #31640
nein...das wär ja Blödsinn...!

Ich meine den "Winkel Rotor Fahne" den ich im tool mit 5 Grad angegeben hatte. In der Praxis setze ich ihn auf 10-15 Grad an so dass der AUsleger eben nicht genau senkrecht zum Rotorsteht ( von oeben betrachtet). Denn auch bei wenig Wind wirkt ja schon der Offset am Rotor aber die Fahne bewegt sich noch nicht, da der dafür nötige WInddruck noch nicht ausreichend ist. Daher klappe ich den AUsleger einige Grad zur Seite damit der Rotorweiterhin gerade im WInd steht...

Gruß
Max

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 02.11.2012 - 18:42 Uhr  ·  #31642
Jetzt verstehe ich :D

Also das ist im Prinzip mein Winkel 2)
Zitat
2) Winkel ( von oben betrachtet) des Fahnenarms zur Windrichtung bzw. zur Welle


Bei dir ist der Ausleger dasselbe wie bei mir der Fahnenarm :-)

Also ihr habt jetzt im Tool praktisch drei Winkel:
1) (Von oben gesehen) Fahnenarm/Ausleger zur Windrichtung/Rotor
2) (Von der Fahnenfläche gesehen) Fahenarm/Ausleger zum Mast geneigt
3) (Von der Seite gesehen) Fahnenarm/Ausleger zum Mast nach unten geneigt

Meine Frage jetzt, ob man den "Winkel Fahne" nicht weglassen kann? Im Tool schreibst du folgendes:

Winkel Fahne 20 Grad
Winkel Rotor Schwanz 10 Grad
Winkel am Mast 45 Grad

Winkel Rotor-Schwanz ist 1), Winkel Fahne ist 3) und Winkel am Mast ist 2) ??
1) ist doch dafür da, den Rotor in Windrichtung zu halten, wenn die Windgeschwindigkeit kleiner ist als die Windgeschwindigkeit, bei der sich die Anlage aus dem Wind drehen soll.
2) und 3) sind doch dafür da, damit die Fahne, falls v < Auslegegewindgeschwindigkeit in Betrieb gehalten wird, welche man zur Verdeutlichung durch eine Feder ersetzen kann.

Liege ich da richtig?

Sorry, wenn ich so anstrengend bin :-)

Gruß
Dani

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 10:03 Uhr  ·  #31656
Hallo,

Ich bin's nochmal :D

Ich habe für meinen Fall (zwei Winkel) mal ein Tool geschrieben, indem ich in die Zeilen daneben erklärt habe, wie da gerechnet wird. Ich habe die Kräfte über die Trigonometrie berechnet (Kräftedreieck). Der Winkel von hinten gesehen zum Mast wird in der Flächenberechnung der Fahnenfläche brücksichtigt und auch in der nötigen Kraft des Gewichts. Das Gewicht ist aber relativ, da man den ganzen Fahnenarm in mehrere einzelne Segmente teilen müsste und dessen Gewicht mit dem Hebelarm multiplizieren müsste und die Drehmomente der einzelnen Segmente addieren müsste.

Gruß
Dani
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Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 11:01 Uhr  ·  #31659
damit man das eben nicht muss kann man den AUsleger auch einfach mit der Vorderseite auf eine Auflage legen und nur den hintersten teil mit der Fahne auf eine Waage packen. Was man dann abliest ist das was bei mir im Tool berechnet wird...ansonsten hast du natürlich Recht...

Die Fläche der Fahne ist für das Furling eigentlich nicht interessant. Sie muss eben nur groß genug sein damit die Fahne gegen ihr Eigengewicht des Auslegers im Wind stehen bleibt...daher darf sie nicht zu klein geraten....größer schadet nicht ( zumindest was das furling angeht...

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 11:16 Uhr  ·  #31660
Ich habe sie im Tool so berechnet, dass sich die Drehmomente ausgleichen. Also habe ich das Drehmoment des Rotors durch den Hebelarm geteilt. Das ist dann das Furlinggewicht und dadurch habe ich dann die Fläche ausgerechnet. Bei exakt der Windgeschwindigkeit müsste die Auftriebskraft der Fahne gleich wie das Furlinggewicht sein- davon bin ich ausgegangen ;-) Weil wenn die Fläche doch zu groß wäre, würde die Anlage doch schneller aus dem Wind drehen, da die Fläche mehr Auftrieb erzeugt?

Also geht das, nur zwei Winkel zu verwenden?
Ich werde es so machen, dass ich hinterher den Hebelarm verändern kann durch Rohr in Rohr und Bohrungen dazu und das Gewicht, indem ich eventuell eine Gewindestange verwende mit einem Gewicht drauf, das mit je zwei Muttern gehalten wird. Irgendwie sowas in der Art.

Gruß
Dani

Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 12:36 Uhr  ·  #31665
Zitat
Weil wenn die Fläche doch zu groß wäre, würde die Anlage doch schneller aus dem Wind drehen, da die Fläche mehr Auftrieb erzeugt?


Nein, ich denke da hast du einen Denkfehler...
Es ist ja nicht die Fahne die sich aus dem Wind dreht sondern der Rotor. Klar, wenn die Fahnenfläche zu klein ist, dann wird sie nicht im WInd stehen bleiben und (zumindest teilweise) wieder nach unten klappen. Wenn sie zu groß ist störst aber nicht. Die Fahne hat dann auf jeden Fall genug Fläche um schön im Wind stehen zu bleiben während der Rest der Anlage sich dreht und sie dabei anhebt.
Bei mir im Tool sind es drei Winkel. der vierte ist nur ein Zwischenergebnis welches sich selbst ergibt.
1. Der Winkel um den die Fahne nach hinten geklappt wird. Dieser bestimmt wie steil sie beim furlen ansteigt, so wie die Federkonstante bei einer Feder.
2. Der zweite Wnkel ist jener der beschreibt, um wie viel Grad seitlich von hinten gesehen die Auslegerhalterung zur Siete rutscht. Damit wird die Ruhestellung des Auslegers bestimmt, wie er also hängen würde wäre kein Wind. Da er ja aber eine Vorspannung haben soll und nicht immer hin und her schlackern, wird er eben schon um ein gewisses Maß angehoben und bekommt dann einen Stopper. Das wäre prinzipiell die Senkrechte zur Rotorachse von oben gesehen. Da kommt dann aber nun noch Winkel drei ins Spiel, der, wie ich egstern erklärte eben nicht genau senkrecht ist, sondernetwas versetzt um bei wenig WInd ein "schief stehen " der Anlage zu vermeiden. Diesen Winkel kann man dann auch noch angeben bzw. muss man, da er ja die Vorspannung des Auslegers verringert.

Die Fahnenfläche geht bei mir gar nicht mit ein. Ich gehe einfach davon aus , dass man sie groß genug wählt...
Wenn man letzteres weg lässt,d ann komme also auch ich mit zwei Winkeln aus...

Gruß
Max

Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 12:49 Uhr  ·  #31666
...und noch etwas ist mir gerade aufgefallen...
Wenn du den Druck auf die Fahne berechnest...da kannst du ja nicht einfach die reale Windgeschwindigkeit anrechnen...
Der Wind wird ja hinter dem Rotor stark abgebremst und was dann noch hinten ankommt ist ja auch nicht mehr wirklich laminar...in der Praxis macht das kaum einen Unterschied wenn man die Fahne eben nur groß genug wählt, bei deinen Berechnungen jedoch schon...

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 12:55 Uhr  ·  #31667
Danke für deine Bemühungen. Ich werde alles mal überdenken, aber jetzt muss ich zum Fußballspiel ;-)

Gruß
Dani

danile

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 17:59 Uhr  ·  #31688
Also im Prinzip ist es so: Die Fläche hat beim Furling also nichts mit dem Regelverhalten zu tun, sondern sollte lediglich nicht zu klein sein, damit sie sich beim Furlen im Wind halten kann? Nicht die Fahne selbst sorgt dafür, dass sie angehoben wird, sondern der Rotor sorgt mit seinem Druck dafür, dass die Gewichtskraft der Fahne nicht ausreicht, diesem Druck entgegenzuwirken.
Aber im Normalbetrieb sollte die Fläche doch dasselbe Drehmoment auf die Drehachse der Gondel erzeugen wie der Rotor, da die Anlage, wenn auch nur minimal, aus dem Wind dreht, oder?

Im Prinzip kann ich ja meine Gewichtsberechnung stehen lassen bzw. muss das Drehmoment des Rotors verwenden und den ganzen Fahnenarm in einzelne Segmente teilen oder abschätzen eben.

Gruß
Dani

Menelaos

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Re: Furling System

 ·  Gepostet: 03.11.2012 - 21:09 Uhr  ·  #31702
Zitat
Aber im Normalbetrieb sollte die Fläche doch dasselbe Drehmoment auf die Drehachse der Gondel erzeugen wie der Rotor, da die Anlage, wenn auch nur minimal, aus dem Wind dreht, oder?


Nein...im Prinzip wäre das so aber man installiert ja einen Stopper damit der Arm im Stillstand bzw. bei wenig Wind in "Normstellung" gehalten wird. Das musst du dir vorstellen wie eine vorgespannte Feder. Erst wenn dieser "vorgespannte" Druck überwunden wird, hebt siuch die Fahne an...Bis zu diesem Punkt wird sie ja manuell schon durch den Stopper angehoben...
Hoffe ich hab mich nicht zu kompliziert ausgedrückt...

Gruß
Max