Hallo Forum

In letzter Zeit machte ich mir so einige Gedanken über gewisse Flügelformen. Ein Flügel sollte eigentlich jeder mit möglichst wenigen Teilen selbst bauen können.
In den letzten Tagen testete ich ein asymetrisches Profil, dass auf einer Seite dem NACA 0025 ziemlich ähnlich ist (2 verschiedene Radien), auf der anderen Seite nur der grosse Radius davon. Der Flügel hat zusätzlich auf der Aussenseite einen kleinen viertelrunden Vorflügel. Der ganze Flügel ist nur aus einem Teil in Form gebracht.
Zu den ersten visuellen Eindrücken im Freiluftbetrieb:



Der Einflügler hat ein negatives Drehmoment von max. 20° in der 360° Umlaufbahn.
Für den Selbststart braucht es ca. 2 m/s mehr Wind als der Cansteinflügel.
Der angebogene kleine Vorflügel ist nur hilfreich für den Start, ist möglicherweise immer noch zu gross.
Trotz Strömungsabriss auf der einen Seite funktioniert das Auftriebsprinzip.
Gegen den Wind bekommt er richtig Schuss (Fahrtenwind plus Wind)
Heute hatten wir starken Wind und Sturmböen bis 15 m/s.
Die Sturmsicherung hat in dann etwas aus dem Wind genommen.



Das Profil ist sicher noch nicht ideal, glaube aber das die Zielrichtung stimmt. Vorab mal soviel, werde neue Erkenntnisse im Forum einbringen und hoffe, dass Euch das auch Interessiert.

Sehr interessant. Hast du denn schon andere Windräder gebaut, mit denen du deine Ideen vergleichen kannst?

@xxLRay
Ja, Savonius und Cansteinflügel.
Der beschriebene Prototyp hat die Masse von Höhe: 40 x 30 x 7 cm, die Umlaufbahn hat einen DM von 110 cm. Die geschätze Schnelllaufzahl ist ca. 0.6 (Proportionen der Flügelmasse zur Umlaufbahnen sind nicht ideal). Die Schnelllaufzahl ist im Moment nicht so wichtig. Das System funktioniert!
Gruss, Marcel

Hallo Marcel
sieht sehr Interessant aus Dein Flügel und erinnernt mich da an " etwas ".
Frage mal so am Rande: weshalb baust Du diese Anlage mit nur einem Flügel? Ist das bewusst so gewählt und wenn ja, welche entscheidenden Vorteile bringt das gegenüber einem 3 Flügler? Bin da einfach ein bisschen skeptisch ( oder auch nur nicht an den Anblick gewohnt ) wenn sich hier nur ein Flügel durch den Wind schneiden muss.

Alle Achtung, hast bewiesen das Du da auch was kreiert hast, was da bestimmt nicht ohne ist, or allem sieht die Konstruktion so aus, dass sie mit wenig Aufwand und sicherlich relativ einfach zu verwirklichen ist. Genau also so was, wie für das " Volkswindrad " anreitz wäre, es zu bauen.

Gruss und hoffentlich gibts noch weitere Beiträge dazu.

Gruss Bruno

Bruno,

Die Einflügler sind nur zum Testen. In der Nähe habe ich einen Anemometer fix montiert. Vom Fenster des Arbeitszimmer ist der Flügel gut zu beobachten, die Windgeschwindigkeit ist immer auf dem Bildschirm ablesbar. Das Anfahren zum Anluven, das Ueberschwappen des Vorflügel in den Wind, die Geschwindigkeit und die Schnellaufzahl sind somit gut fest zu stellen. Der angebogene Vorflügel ist nur zum Anfahren nützlich. Hat der Gesamtflügel eine gewisse Geschwindigkeit erreicht, sollte er eine Eigendynamik mit den Unter- und Ueberdrücken entwickeln und so mehr Tempo bekommen. Eine Schnellaufzahl deutlich über 1 (bei einem 2- od. 3-Flügler ist mit diesem Modell erreichbar, da bin ich mir ziemlich sicher.
Ich werde noch mind. 3 andere Profilformen mit dem gleichen Bauprinzip testen. Auf die Flügelrand-Abdeckungen und das innere Ausschäumen mit PU-Schaum wird verzichtet, sind ja nur Testflügel.
Gruss, Marcel

Immer nur laue Lüftchen in den letzten Tagen. Wollte eigentlich mit dem Rückenflieger wie auf dem Foto die Schnellaufzahl ermitteln. Jetzt ist er um 180° gedreht (Vorflügel in die Innenbahn) und neu ein Bauchflieger.
Er ist so agiler bei wenig Wind, das ist sehr gut von Auge festzustellen.

Gruss, Marcel

Gestern und heute gab es seit längerer Zeit mal Wind für Messzwecke, so um die 3m/s.
Die Schnelllaufzahl des Testmodell (Foto früherer Beitrag) mit seiner eher plumpen Form konnte ermittelt werden:
Viertelkreis-Vorflügel Umlaufbahn aussen: Schnelllaufzahl 1,15

innen : Schnelllaufzahl 0.45
selbststart schlecht

Die Flügelenden waren mit Abschlusskappen versehen.

Als nächstes wird ein Rototrblatt auf der Basis eines NACA 0018 ausprobiert. Sollte mit einem Rotorblatt eine Schnellauzfzahl von über 1,5 erreicht werden, wird ein 4-Flügler mit 2 Meter hohen Rotorblätter gebaut.
Es soll eine Eigenbau-WKA für Regionen mit eher schwachen und mittleren Windverhältnissen werden, das Ist der Grundgedanke.
Versuche auf dem Gebiet der Windkraft lohnen sich allemal, auch wenn einzig und allein am Schluss nur noch der Spassfaktor am Experimentieren übrig bleibt.
Gruss, Marcel

Hallo Marcel

Dein Zitat:

Versuche auf dem Gebiet der Windkraft lohnen sich allemal, auch wenn einzig und allein am Schluss nur noch der Spassfaktor am Experimentieren übrig bleibt.

Freut mich, dass Du Dich da weiterhin mit Deinem Windradprojekt
beschäftigst. Ist ja schon so, wenn da auch noch nichts konkretes zu erwarten ist, das Tüfteln hat schon so manche gute Sache hervor gebracht, warten wir also mal ab, wie weit Dein Projekt von Erfolg gekrönt sein wird.

Es ist immer hilfreich, wenn da neue Ideen verwirklicht werden und wer weiss, vielleicht kannst Du uns ja bald mit etwas neuem überraschen. Nur denke daran, die Physik lässt sich da nicht überlisten, aber mann kann so weit daran herumschrauben, bis das beste mögliche Ergebnis gefunden wird.

Gruss und weiter so.

soderica

Hallo Bruno

''Nur denke daran, die Physik lässt sich da nicht überlisten.......''

Keine Sorge, ist mir bewusst, dass die Schwierigkeiten und Probleme einer Selbstbau-WKA ca. im Quadrat zu ihrer Grösse wachsen. Auch sind keine übertriebenen Hoffnungen in den Energieertrag gesetzt.
Ein Wirkungsgrad (Windenergie in mech. Leistung) von 25% wäre ja schon super.
Gruss, Marcel

...25% wäre schon mehr als super, ich denke nicht dass du das schaffen wirst...

Gruß
Max

So, die ideale Profilbasis scheint gefunden zu sein. Eines von der NREL
(National Renewable Energy Laboratory), ein S 823. Ein getestes und empfohlenes Eppler Keulenprofil das für Flügelhöhen bis 2 Meter empfohlen wird. Die Schnelllaufzahl liegt um die 3 bei 4 m/s.
Als letzter Versuch in Sachen Flügelprofile werde ich noch ein Clark Y auf ca. 20% verdicken und ausprobieren. Wegen der super einfachen Formgebung die das Clark Y bietet, wäre es ein Riesenhit, wenn ein annähernd gutes Resultat heraus kommt.





Gruss Marcel

Noch etwas zum Foto das ich Uwe gemailt habe und freundlicherweise hinzugefügt wurde:
Habe gesamthaft 11 Profile ausprobiert. Es liefen immer 2 nebeneinander und das schlechtere wurde durch ein anderes ersetzt, so dass am Schluss die 2 Besten übrig blieben. Der Standort bei uns hat keine guten Windverhältnisse, viel Böen, Turbulenzen und Scherwind. Trotzdem kommt das bisher beste F-Profil damit gut klar. Es beschleunigt sehr schnell. Durch den angebogenen Viertelvorflügel (auf dem Foto nicht sichtbar) hat das Profil eine andere Flügelnase als das Original S 823. Zusammen mit der Innenwölbung auf der gegenüber liegenden Seite (zum Vorflügel) muss da irgendwie ein positiverer Effekt zustande kommen als mit einer Wölbung nach aussen - eine dadurch resultierende Veropplung/Verdreifachung der Geschwinigkeit ist schon enorm.
Muss nächstens mal einen Feldversuch machen wo konstantere Windververhältnisse herrschen um die Schnelllaufzahl richtig zu ermitteln.

Gruss, Marcel

Hallo Forum,

ich habe auch eine aussergewoehnliche Idee, die ich gerne Ihrer Kritik aussetzen wuerde.

Gruss aus Polen
Adalbert

Hallo,

hier meine etwas verrueckte Idee. Aber nachgerechnet, sollte es bessere Efizienz besitzen als andere verikale Anlagen. Da es ei Widerstandslaeufer ist, kann man fast die ganze kinetische enrgir des Windes ausnutzen. Es gibt auch ein anderer Vorteil. Naemlich: bei jedem Zyklus (Ruecklauf des Fluegels) hat die Luft die Moeglichkeit auf die volle Geschwindigkeit zurueck zu kommen.



Gruss
Wojtek

Hallo Wojtek
Erstmal mein Respekt zu Deiner Einstellung und den Mut zu einer Grundidee, die durchaus Hand und Fuss haben könnte. Die Kolben eines Verbrennungsmotors arbeiten ja ähnlich (auf und ab) und bringen eine Welle ins Rotieren. Warum nicht bei einer WKA auch? Super!
G. Marcel

4 Fragen/Punkte die sich mir bei dem "Pendelsystem" aufdrängen/auffallen.

1.) wo brauch ich (auser bei einer Kolbenpumpe vielleicht) eine "auf ab Bewegung"?
2.) das System müsste dem Wind nachgeführt werden, zumindest um 90° (das wird schon wieder kompliziert)
3.) die Welle würde (mehr oder weniger) von einer Seite belastet
4.) beim Zeitpunkt des Richtungswechsels hat man auf einer Seite "viel" Schwungmasse und auf der anderen ein Segel das erst in 45° voll im Wind steht

Hallo Thaxx,

danke für Deine Bemerkungen/Einwände.

Ich sehe es so:
zu 1. Eine Pendelbewgung ist meiner Meinung nach die effizienste Methode für die Uebertragung von der mechanischen Energie. Der Otto-Motor ist ein guter Beispiel. Ottomotor ist eindeutiger Sieger gegen Wankelmotor im Rennen um den Wirkungsgrad.

zu 2. Da bin voll einverstanden.

zu 3. Nicht unbedingt. Ich kann es mir auch folgende Konstruktion vorstellen: Die Hauptachse horizontal und an beiden Enden unterstützt.

zu 4. Ich würde es eher als einen Vorteil sehen wenn das Ganze auch ein Schwungrad hätte. Siehe auch Pkt.1

Gruss
Wojtek

Moin!

zu 1)
Würd ich nicht ganz so sehen: Ne gleichförmige Bewegung ist meiner Meinung nach generell immer mit weniger Verlusten behaftet als eine Abfolge von Hub/Senkbewegungen.
Fängt schon damit an, dass man eine Hubbewegung niemals vollkommen ausgewuchtet bekommt: Je nach Drehzahl wäre ein unterschiedliches Gewicht nötig um die Unwucht zu kompensieren.
Klar, bei ner WKA liegen wir mit der Drehzahl in nem niedrigen Bereich - das wird bei weitem nicht so viel ausmachen wie bei nem KfZ-Motor - aber auch Kleinvieh macht Mist.

Der Unterschied im Wirkungsgrad zw Otto/Wankel liegt zudem wohl weniger im mechanischen Aufbau an sich (wo der Wankelmotor sogar eher Vorteile haben dürfte?), sondern eher an Faktoren rund um die Verbrennung (Verhältnis der Oberfläche zum Volumen der Brennkammer, wie gut brennt die Kammer aus, Wärmeverluste etc). Also alles Dinge, mit denen wir uns bei ner WKA zum Glück nich rumschlagen müssen

zu 3)
Könntest du vlt näher erläutern, wie du dir das vorstellst? Bin grad nicht sicher, ob ich weiß was du meinst, bzw wie die Belastung der Welle dadurch gleichförmiger wird.

Ansonsten: Probieren geht über studieren! Konntest du mit einem Prototypen deiner Idee Daten evtl schon über die Leistung sammeln o.ä.?

Gruß
Thorsten

Hallo Pleiades,

Was sind eigentlich Verluste? Darunter verstehe ich solche Energieumwandlungen die die Entropie wachsen laesst (z.B. : kinetische Energie zu Waerme durch Reibung). Solange die Konstruktion es verhindert finden keine Verluste statt und dabei spielt es keine Rolle ob wir mit einer Pendel- oder Kreisbewegung zu tun haben.

Die beigefuegte Zeichnung soll erklaeren was ich gemeint hatte mit der horizontalen Lage.

Zusammenfassend viel haengt von unserer Disskusion ab, wann ich ein Testmodell baue.

Gruss
Wojtek

Hallo liebe Windfreunde,

ich befasse mich nun schon ca. 2 Jahre mit meinem Kleinwindanlagen-Projekt zur Brauchwasser Erwärmung, als Herbst/Winter-Zusatz zur Solaranlage.
Habe so ziemlich alle Webseiten (darunter viele wirklich gute) durchgeschreddert und bin nun soweit, dass ich einen H-Darrieus bauen möchte, der bei Norddeutschem Flachland - Durchschnittswind so um 200-500 Watt (elektrische Leistung) bringen soll.
Das ganze soll getriebelos mit einem Scheibengenerator passieren, den ich selbst bauen möchte.

Jetzt habe ich mich endlich hier als Neuling registriert und möchte wenns denn soweit ist meinen Beitrag leisten.

Marcel, deine Versuche finde ich sehr beeindruckend, insbesondere da ich für die Profilform, Völligkeit und Schnellaufzahl nirgends Angaben gefunden habe, die für eine Kleinwindanlage bei mäßigen Windverhältnissen optimal sind.
Hut ab vor Deiner umfangreichen Versuchsreihe.

Meine Frage dazu: wo kann ich mir die Querschnitte der einzelnen hier zitierten Profile besorgen? Über einen Tipp/Link wäre ich dankbar.

Bin Maschinenbau-Ing und bekennender Schrauber mit gutem Draht zu Alu-verarbeitenden Betrieben.

Danke schon mal im Voraus !

Gruß Andreas.