Jedes Windrad, egal ob Horizontal- oder Vertikal-Achser, hat eine Schnelllaufzahl (SLZ) bzw. Tip Speed Ratio (TSR). Bei einem Widerstandsläufer wie dem Savonius liegt sie etwa bei 1. Das Bedeutet, die äußerste Flügelspitze dreht sich mit Windgeschwindigkeit. Auftriebsläufer haben für Dreiflügler etwa eine SLZ von 5 und für Zweiflügler etwa 8. Wenn man also die Windgeschwindigkeit durch den Rotorumfang teilt und mit der Schnellaufzahl multipliziert bekommt man die Drehzahl pro Sekunde. Um auf Umdrehungen pro Minute zu kommen, muss man noch mit 60 Sekunden multiplizieren.

UPM = 60 x SLZ x Windgeschwindigkeit[m/s] / Umfang[m]

Dies wird bei dem Programm WINDKRAFT von Lutz Hermann berechnet, sowie einzelne Flügelquerschnitte uvm.

Gilt die Formel für vertikale und horizontale Flügel?

Ja, da besteht kein Unterschied.

Worauf bezieht sich den bei einem Vertikalwindrad (Savoniusrotor) der Umfang?

Der Umfang ist beim Savonius der Weg, den eine Flügelspitze zurücklegt.

Letztendlich ist das nichts anderes als eine Definition,
um Maschinen irgendwie vergleichbar zu machen.

Hierbei gibt es auch viel Platz für Missverständnisse:
Eine Maschine hat i.A. eine Auslegungsschnell(l)aufzahl (Alslz).
Da hat sie ihr optimales cp. Eine Maschine kann aber auch
durchaus mit einer anderen Geschwindigkeit drehen -
bei Nennleistung laufen die
Maschinen langsamer, sonst würden sie ja nicht stallen.
Bei diesen Geschwindigkeiten ist die SLZ geringer.
Die Alslz von Rotor ändert sich natürlich nicht.

Nehme ich einen Rotor und addiere ein Rotorblatt, dann
wird die Alslz. niedriger.
Andererseits ist es egal, ob ich bei einem bestimmten Radius
2 Rotorblätter mit 15 cm Rotorblatttiefe oder
3 Rotorblätter mit 10 cm Tiefe habe.
Das hat dieselbe ALSLZ.

Beim 2-Blättler sind die Rotorverluste höher,
dafür ist wieder die Reynoldszahl 50% höher, wodurch die
Aerodynamik besser wird.

Ist eben eine Optimierung...

Hallo,
wie bestimmt die SLZ eines Windrades( angenommen wir haben 6 Flügel, Durchmesser 500 mm)
Grüß
Jack

Das kommt auf das Profil der Flügel an und ist nicht mal eben so gemacht. Dafür sind aufwendige Simulationen notwendig.

SLZ = Vtip/Vwind

Das gilt immer.

was ist Vtip , wie berechnet man Vtip?
ich habe nur die Windgeschwindigkeit .

angenommen : windgeschwindigkeit 8m/s
Rotordurchmesser: 500mm
Generatorleistung bei 8m/s 50 W
wie kommt ich zu SLZ bsz zu Drehzahl des Windrades
Grüß

Ah-'tschuldigung: ist die Blattspitzengeschwindigkeit (tip=spitze).
Das ist eben ein Kennwert, um Anlagen vergleichbar zu machen.
Wichtig:
Eine WEA läuft immer bei irgendeiner SLZ.
Es gibt aber genau eine SLZ, bei der der Rotor einen optimalen Wirkungsgrad,
also das , hat. Und in der Nähe dieser versucht man den Rotor
zu bewegen.

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Mit diesen Daten kann man leider nichts berechnen.
Man müsste rückrechnen über die Aerodynamik des Rotors.
Die korrekt sein müsste.

Da zu benötigt man noch so etwas:
http://www.ebay.de/bhp/drehzahlmessgerät
irgendwie mit Fernanzeige.

Der Arminius