www.dasWindrad.de

Hallo,

ich brauche wiedermal eure Hilfe.

Es geht darum, dass ich das/den Drehmoment eines vertikalen Windrades errechnen möchte. Dabei benutze ich die Formel für die Widerstandskraft . W=0,5*p*cw*f*v^2

Ich berechne die Fläche des Flügels und den widerstand den dieser dem Wind leistet. Diese Widerstandskraft wird mit dem Hebelarm multipliziert. Das Ergebnis müsste das/der Drehmoment sein, das/den der Flügel bringt.

Ich bin mir allerdings nicht sicher , ob ich die Sache richtig angehe, denn das gemessene Drehmoment für meinen Lenz-Rotor, stimmt nicht ganz mit dem Ergebnis überein.http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=21&t=641&st=0&sk=t&sd=a&start=30


Würde mich freuen , wenn ihr helfen könntet.

Gruß
Stav

Dazu habe ich auch ein kleines Tool geschrieben. Es ist für OpenOffice.

Hallo,
in den anderen Tools zur Rotor-Berechnung wurde ja auch schon die Windkraft und der Winddruck berechnet, allerdings wird dort der Rotor im ganzen, also Höhe mal Durchmesser genommen.
ich wollte den einzelnen Flügel berechnen und so auf die Rotor-Stärke schließen. Dabei rechne ich mit der Fläche die der Flügel von der Seite dem Wind stellt.

Jürgen:
In diesem Tool http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=2&t=407&st=0&sk=t&sd=a&start=20
teilst du den cw -Wert durch 2. Kannst du mir erklären warum das geschieht, oder auf eine Seite verweisen , wo ich das nachlesen kann?

Übrigens, wenn ich in meinem Tool die Fläche des ganzen Rotors benutze, also Höhe mal Durchmesser, dann stimmt das mit den gemessenen Werten überein.
Edit: Aber nur zum Teil.

Gruss
Stav

Hallo,

ich hoffe es ist alles nicht so doof , dass mir deshalb niemand antwortet, aber ich versuche es weiter.
Ich habe das Tool etwas geändert. Und beziehe alle Flügel mit ein, je nach Fläche, die sie dem Wind bieten. Dabei gehe ich davon aus, dass in der gezeichneten Stellung ein Flügel etwas bremst, und die anderen zwei ¨schieben¨.

Gruß
Stav

Ich habe leider kein open Office um das zu Betrachten.

Grüsse

Bernd

Hallo Bernd,
danke für die Antwort.

Ich hab gar nicht daran gedacht, dass die meisten mit anderen Systemen arbeiten.
Das Tool habe ich jetzt auch im Excel-Format gespeichert. Es hat ja keine Besonderheiten ,daher müsste es Funktionieren.

Gruß
Stav

Ja jetzt kann ich sehen was du gebaut hast.

Wenn ich mich recht entsinne hatte ich mal ca. 0,25Nm im Stand für meinen 50cm C-Rotor
bei ca. 3,5m/s ermittelt. Dieser 50cm Rotor hatte gut 1/3 der Fläche deines Beispielrotors.
Insofern wäre man dann bei etwa 0,75 Nm. Ich weiss aber nicht ob meine Werte genau waren.
Auch waren die Profile recht klein die ich damals zum testen einsetzte.

EDIT:
Ich sehe gerade das bei deinem Beispielrotor Höhe UND Durchmesser 1,2m sind.
Dann liegen unsere Ergebnisse ja doch recht dicht beieinander, dann wären es nämlich
ca. 1,5 Nm hochgerechnet von den Werten die ich für mein kleines Modell nannte.

Grüsse

Bernd

Hallo Bernd,

dann gehe ich mal davon aus , dass ich nicht ganz daneben liege, mit den Berechnungen.
Ich werde mal versuchen sie auch mit Versuchen zu bestätigen.

Außer deinen , fand ich keine anderen Drehmoment-Messungen, , die ich zum Vergleich heranziehen könnte.
Es wäre schön, wenn jemand Messungen gemacht hat , und sie hier einstellen wollte.


Gruß
Stav

Alles in allen sind das übrigens erstaunliche Werte wenn man bedenkt das ein Nabenmotor,
der einem subjektiv betrachtet schwergängig vorkommt, nur etwa 0,4 Nm Andrehmoment
benötigt.

Ein solcher C-Rotor mit deinen genannten Abmessungen von knapp 1,5 m² wäre also in der
Lage bei ca. 3m/s vier wenn nicht fünf solcher Nabenmotoren anzudrehen.
Das finde ich schon erstaunlich.

Ich habe da ja noch den 1:51 übersetzten Servomotor. Dieser braucht 15 Nm um sich zu drehen.
Da könnten wir ja mal einen Rotor dafür berechnen.
Der wäre übrigens nicht, wie viele jetzt meinen werden, 7,5 mal so gross wie der Rotor der 2Nm
erzeugt, denn das Drehmoment steigt um das vierfache bei doppelten Durchmesser.

Ohne eine Formel oder das Tool zu benutzen müsste der Rotor also ca. den vierfachen Durchmesser
haben (bei gleicher Bauhöhe). Verdoppeln wir die Bauhöhe benötigen wir nur noch den doppelten
Durchmesser. Das bedeutet ein Rotor von ca. 2,4m Durchmesser und 2,4m Höhe würde ausreichen
um bei 3 - 3,5m/s diesen extrem schwergängigen Servormotor mit Getriebe zu einem Generator zu machen.
Natürlich ist das ein recht grosser Rotor, aber wer einmal versucht hat eine Achse mit 15Nm zu drehen
wird sich trotzdem wundern "wie klein" der nötige Rotor ist.

Tatsächlich müsste der nötige Rotor aber noch etwas grösser werden, denn wir wollen ja das das Windrad
auch schon früher beginnt zu drehen.

Das was ich gerade im Kopf überschlagen habe können wir jetzt ja nochmal mit deinem Tool überprüfen Stav.

Grüsse

Bernd

Hallo Bernd,

bei 2,4m Durchmesser und 2,4m Höhe wäre ein Flügel ca. 0,8m breit.

Ich gebe bei c-Rotor für den cw-Wert 1,33 ein.

Anhand des Tools bringt der Rotor bei 2,5 m/s etwa 15 Nm und bei 3m/s etwa 21Nm.
Er sollte also schon bei 2,5m/s anlaufen.


(Wenn ich als Fläche aber Durchmeeser mal Höhe Rechne liefe er schon bei 1,7 m/s an.)

Gruss
Stav