Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon Ekofun » Do 12. Mai 2011, 13:40

Hallo Bernd,

finde Deine Prüfstand sehr gut,und damit in Verbindung habe eine Frage:

Um algemein auch größere Rotoren zu testen habe mich iberlegt en Lüfter zu machen(Ventilator) ca 1m Durchmesser mit 3 Blätter.Der wird vom Drehstrommotor angetrieben(2,2KW) und hoffe gibt genug "Wind" um Testen zu können.

Was meinen Sie darüber?,bin unabhängig vom Wind,ist der Motor zu schwach für Solche Tests,größere habe nicht.??

Wehre auch schön wenn man könnte Drehzahl vom Motor elektronisch regeln.

Viele Grüße

Ekofun
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon Bernd » Do 12. Mai 2011, 15:34

Hallo Ekofun, ich habe mal mit einem 5 flügeligen Propeller experimentiert bevor ich auf die
Idee kam mehrere Ventilatoren für einen grossen Prüfstand zu verwenden. (Ist auch noch nicht fertig)

Dieser 5 flügelige Propeller hatte auch ca. 1m Durchmesser. Da die Bohrung für die Motorachse nur 14mm betrug
hatte ich das Ding auf einen 1500 U/min 550 Watt Motor mit passender Achse geschraubt.
Der Motor war eindeutig zu schwach denn der Propeller kam nur auf etwa 550 U/min.

Nach einigem Testen hatte ich damals das Gefühl das ein Motor mit 1000 U/min und 2,2kW ideal wäre.
Da sich dann aber ein Angebot des Kaufs mehrerer äusserst starker Industrielüfter ergab, hatte ich mit
dem Propeller nicht mehr weiter gemacht.
Auf jeden Fall scheint mir 2,2 kW für deine Grösse gut passend. Die Drehzahl sollte aber nicht zu hoch sein,
jedenfalls keine 3000 U/min. Es könnte den Proepeller sonst zerfetzen oder den Motor überlasten.
Hast du denn schon einen Proepeller ?

Grüsse

Bernd
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon Ekofun » Do 12. Mai 2011, 16:30

Hallo Bernd,

nein Propeller habe noch nicht,wollte einen Dreiflügler von Multiplex bauen,mit Massen: Länge 45,Breite 8cm.Komplet mit Nabe dann 1m D.

Motor hatt 1500U/min.

Viele Grüße

Ekofun
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon Alex » Mi 28. Mär 2012, 14:50

Falls du keine große Halle hast: Ein laminarer Strom ist besser um konstante Verhältnisse mit gerichtetem Wind beim Testen zu haben. Dafür empfehle ich hinter den Lüfter Leitbleche anzubringen, einfach ein Kreuz aus Holz in #-(Raute-)form

Bei dem Windgenerator mit den vielen Lüftern erübrigt sich das, der Luftstrom ist da schon hinreichend laminar denke ich.

Beim Drehstromer empfiehlt sich eine Stern-Dreieck Umschaltung oder gar ein Frequenzumrichter, um verschiedene Windstärken zu simulieren.

Gruß,

Alex
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon Bernd » Sa 31. Mär 2012, 09:52

Ich nehme an du meinst mit "laminar" unverwirbelt ?
Da denke ich reduzieren mehrere kleine Verntilatoren zwar grosse Wirbel, dafür gibt es umso mehr kleine.

Ideal ist das alles nicht, aber besser als nur ein Windrad beim Drehen zu beobachten und daraus seine
Schlüsse zu ziehen, wie es leider viele Leute machen die sich in ihre Konstruktionen verlieben und ihnen
dann Traumdaten oder Eigenschaften anzudichten, ohne je eine Messung/Vergleich durchgeführt zu haben.

Besser hinsichtlich einer unverwirbelten Luftstörmung wäre ein Saugkanal, aber dafür habe ich derzeit
keine Zeit und auch keine Lust, die Antriebsventilatoren wären schon vorhanden.

Auch sollte der Windkanal nicht zu klein werden im Verhältnis zum Prüfling, also nicht 50cm Windrad
in 60cm Kanal.

Grüsse

Bernd
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon rüdiger » Do 15. Jan 2015, 10:53

Hallo!
Ich hab mir diesen Vergleichsmessstand angesehen und bin begeistert davon wie einfach und trotzdem gut/genau das funktioniert.

Eine Frage hätte ich aber: Kann man damit auch ganze Leistungskurven aufzeichnen? Also so wie hier z.B.:

Bild

Welche Änderungen sind denn dann nötig wenn man sowas realisieren will?
Müsste man dazu die Verstellung der Seilspannung automatisch machen?

LG
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon Bernd » Do 15. Jan 2015, 11:53

Hallo Rüdiger,
den Messstand hatte ich gebaut um verschiedene Flügelprofile hinsichtlich ihrer ""Ernteleistung" miteinander vergleichen zu können.
Mit Hilfe dieses Messtandes kann man die Höhe der geernteten mechanischen Energie erfassen.

Alle Leistungskurven hier im Forum die ich damit aufgenommen habe sind genau damit entstanden ohne weitere Hilfsmittel.
Das funktioniert so:
Zunächst habe ich den Rotor frei drehen lassen. Als Windquelle dienten in meinem Falle zwei große Tischventilatoren.
Dann habe ich die Leerlaufdrehzahl erfasst und begonnen die Rotordrehzahl durch stufenweises
betätigen der Seilbremse zu reduzieren.

Über die Waage konnte ich dann jeweils das aktuell auf die Rotorwelle wirkende Drehmoment errechnen.
Zusammen mit der Drehzahl ergibt das die aktuelle mechanische Energie die an der Welle anliegt.

Das widerum ergibt einen einzelnen Punkt in der Leistungskurve.
Wiederholt man das einige male bei Abbremsung auf unterschiedliche Drehzahlen und verbindet man die Punkte anschliessend hat man eine Leistungskurve für den gemessenen Rotor. So einfach ist das.
Man benötigt keine elektrische Verstellungen.

Was schwieriger zu realisieren ist wäre die Bemaßung in Wirkungsgraden wie in deiner Grafik dargestellt.
Dazu würde man im Prinzip einen Windkanal benötigen der genaue Windgeschwindigkeiten ermöglicht.

So wie ich den Messstand benutzt habe ist eine Ermittlung des Wirkungsgrades nicht wirlich möglich.
Man erhält zwar einen Messwert für die Leistung an der Welle, kann diese aber keiner genauen Windgeschwindigkeit zuordnen.
Was man allerdings sehr gut damit kann ist verschiedene Rotortypen hinsichtlich der Erntemenge unter den immer gleichen
Bedingungen zu vergleichen.
Man kann also gut sagen ob z.B. Rotor 1 oder Rotor 3 unter den Testbedingungen mehr mechanische Energie aus dem Wind erntet.



Grüße

Bernd
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon rüdiger » Do 15. Jan 2015, 17:46

Hallo Bernd!

Danke für die ausführliche Antwort! Hat mir wirklich sehr geholfen.

Ich baue gerade einen Messtand auf, der die Windgeschwindigkeit, Drehzahl und eben das Drehmoment mit einem DMS misst.
Wenn ich die Windgeschwindigkeiten kenne, muss ich also für z.b. 10, 15, 20, 25, 30km/h Windgeschwindigkeit die Kurven jeweils so oft stufenweise runterbremsen bis ich für jede Windgeschwindigkeit alle Werte habe und dann kann ich die Leistungskurve daraus zeichnen oder?

Oder kann ich während ich z.B. bei 20km/h Windgeschwindigkeit während der messung das ganze so weit runterbremsen bis zum Stillstand? Dann bräuchte ich pro Windgeschwindigkeit nur eine Messfahrt machen.

Messfahrt desshalb, weil die Windturbine auf einem Auto montiert ist mit dem ich dann z.b. 20km/h (natürlich bei Windstille) fahre und meine Messungen mache.


Danke schonmal!! Wirklich ein super Forum hier :-)

LG
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon Bernd » Do 15. Jan 2015, 19:09

Oder kann ich während ich z.B. bei 20km/h Windgeschwindigkeit während der messung das ganze so weit runterbremsen bis zum Stillstand? Dann bräuchte ich pro Windgeschwindigkeit nur eine Messfahrt machen.

ja du kannst bis zum Stillstand runter bremsen, wobei das eigentlich wenig Aussagekraft besitzt.
Ab einem bestimmten Punkt der "Überbremsung" stoppt ein Auftriebsläufer fast blitzartig von selbst.

So eine Messung während einer Autofahrt halte ich allerdings für fast unmöglich weil das Ansteuern jedes einzelnen Messpunktes eine ganze Zeit benötigt und
nicht mal eben in ein paar Sekunden gemacht ist.
Für eine komplette Kurve habe ich am Stück ca. 15 - 30 Minuten gemessen. Ein einzelner Messpunkt benötigt vielleicht 1 - 2 Minuten.
Das kommt daher weil man mit viel Gefühl den Rotor "stabil" auf die gewünschte Drehzahl herunter bremsen muss.
Auch nach einer Weile pendelt die Rotordrehzahl meist noch etwas um die gewünschte Drehzahl herum und erst wenn man sich
dann sicher ist das die Drehzahl im Mittel stimmt kann man den Drehmomentwert ablesen.
Deshalb dauert das schon ganz schön lange.


Grüße

Bernd
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Re: Vergleichsmessungen, H-Rotor Messstand für jedermann.

Beitragvon herbk » Fr 16. Jan 2015, 07:34

Hi Rüdiger,
Ich kann Bernds zum Zeitrahmen eines Messvorgangs nur voll und ganz bestätigen. Schau Dir z.B.. mal meine Messkurven zum C-Rotor an, da wirst Du sehen, dass es fast 30 Sekunden dauert bis der Rotor die Beschleunigungsphase abgeschlossen hat.

Dazu kommt noch, dass Du beim Testen auf dem Auto die natürliche Strömung nicht ausschließen kannst. Das Ganze wird also nicht genauer (ich denke sogar noch ungenauer) als die Ergebnise die man beim Anpusten mit dem Ventilator erhält.
Gruß Herbert
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