Auslegung "Windkanal"

Auslegung "Windkanal"

Beitragvon herbk » So 5. Jan 2014, 10:46

Guten Morgen zusammen,
da ich mit meiner Versuchsanlage ja relativ ernsthaft testen möchte, bleibt mir nichts anderes über als mir einen Windkanal zu bauen. Um das ganze nicht zu kompliziert zu machen, stelle ich mir einfach einen rechteckigen Tunnel von ca 5m Länge vor an dessen Ende ich die Luft absauge - der Rotor soll etwa in der Mitte des Tunnels stehen.
Ich verspreche mir von dieser Anordnung eine relativ ruhige Strömung um den Rotor.
Meine Frage ist jetzt: wie viel breiter und höher als der Rotor sollte der Tunnel sein, damit die Luft einigermaßen frei um den Rotor strömen ("ausweichen") kann?
Gruß Herbert
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon Bernd » So 5. Jan 2014, 10:57

Ich meine mal Werte gelesen zu haben das das Testobjekt nicht mehr als 30% des Flächenquerschnitts des Windkanals belegen soll.
Dabei sind dann natürlich nicht die Flügelflächen zusammen gerechnet gemeint sondern der Querschnitt des Rotors.
Auch diese 30% sind sicher schon nicht mehr ideal denn in Natura weicht der Wind recht grossflächig einem Hindernis aus,
aber irgendwo muss man ja Kompromisse schliessen sonst wird der Windkanal ja irre groß.


Grüsse

Bernd
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon vm » So 5. Jan 2014, 23:23

Hallo Herbert

Interessantes Thema , die meisten Gebläse werden sehr ineffektiv wenn sie gegen einen Widerstand saugen müssen !

Drücken können sie deutlich besser !


Wenn du zB. eine 1 X 1Meter Kiste ( 1m^2 Fläche ) mit 5 Metern Länge bauen würdest , musst du für 3m/sek

Windgeschwindigkeit auch 3m^3/sek Luft durch den Tunnel schicken !

Das sind dann 3* 3600sek = 10800 m^3 /h !

Das ist im Grunde kein Problem wenn das Gebläse etwa 50cm Durchmesser hat.

Mann könnte zB. ein Gebläse aus einem Auto nehmen ( Schrottplatz) den Kühler könnte man dran lassen , der beruhigt die Strömung und stellt keinen ernsthaften Widerstand dar.

Der Motor lässt sich recht einfach regeln und hat etwa 250Watt bei 12Volt ( hält aber auch mehr aus )

mfg.Volker
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon herbk » Mo 6. Jan 2014, 12:01

Hi Volker,
ja, das mit dem Saugen ist das wo ich auch etwas bedenken habe. Aber zur Not kann man das ganze dann ja einfach umdrehen.
Die Fördermenge selbst ist nicht das Problem, hier stehen 2 Gebläse rum mit denen normalerweise Getreide ins Silo geblasen wird - eines hat 7,5kW das zweite "nur" 5, da geht schon "a Bisserl was". ;-)
Da es Radialgebläse sind, könnte es sogar funktionieren wenn ich eines davon mit genügend Abstand vor den Tunnel stelle.
Am besten gefallen (auch weil ich die gut für einen anderen Versuch ballistischer Art gebrauchen könnte) würde mir ja so eine Lüfterwand wie ich sie in einem von Bernds Artikeln mal gesehen habe. Damit währe der Luftstrom schon gleich mal schön verteilt und man könnte auch gut mit drückenden Lüftern arbeiten. Mal sehen vielleicht gibts ja irgendwo 250 solcher Lüfter zu 'nem guten Preis....

Wenn ich von Bernds Aussage zur Dimensionierung ausgehe währe man mit 1m^2 Querschnitt schon dabei. Ich hätte deutlich mehr geschätzt: rings um das Objekt minimal Objektgröße als Abstand zur Wand, was dann mindestens 1,5x1,5m ergibt.
Gruß Herbert
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon vm » Mo 6. Jan 2014, 12:26

Hallo Herbert

herbk hat geschrieben:Die Fördermenge selbst ist nicht das Problem, hier stehen 2 Gebläse rum mit denen normalerweise Getreide ins Silo geblasen wird - eines hat 7,5kW das zweite "nur" 5, da geht schon "a Bisserl was". ;-)


:? Da solltest du ein großes Netz am Ausgang aufspannen bevor du dein Windrad durch den Radiallüfter saugst und pulverisierst , wie willst du das Monster regeln ? ( Frequenzrichter ???)



herbk hat geschrieben:Wenn ich von Bernds Aussage zur Dimensionierung ausgehe währe man mit 1m^2 Querschnitt schon dabei. Ich hätte deutlich mehr geschätzt: rings um das Objekt minimal Objektgröße als Abstand zur Wand, was dann mindestens 1,5x1,5m ergibt.


Wenn du den Platz hast baue ihn 1,5 x 1,5 Meter das schadet mit Sicherheit nicht , mehr als 1000Watt dürften nicht von Nöten sein.

Radialgebläse sind dafür gebaut relativ hohe Widerstände ( Druckverluste ) überwinden zu können ohne das der Luftstrom zusammen bricht.
Das geht aber nur auf kosten der Luftmenge .

Da du keine großen Widerstände zu überwinden hast würde sich ein Axialgebläse geringerer Leistung anbieten da es besser regelbar ist als ein Drehstromer.

Wieviel m/sek willst du im Windkanal erreichen ?

mfg.Volker
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon herbk » Mo 6. Jan 2014, 14:33

Hi Volker,
wie willst du das Monster regeln ?
eigentlich gar nicht. Ich hatte das so vor:
Das Monster einfach in einem Raum (passende ungenutzte gibt es hier auf dem Hof) aufstellen und den Ausgang des Gebläse aus dem Fenster pusten lassen. hinter der Türe zum Raum einen entsprechenden Tunnel bauen, da bräuchte ich dann sogar nur 2 Wände machen. Zum regulieren der Strömungsgeschwindigkeit einfach ein Fenster des Raumes öffnen um "Falschluft" einzulassen.
Gruß Herbert
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon vm » Mo 6. Jan 2014, 16:10

Hallo Herbert

:o so doll dann doch, OK das sollte gehen.

Das mit den Fenstern wird nichts bringen,da ist eine Art Schieber am Ansaug einfacher zum steuern, zB. über eine Spindel und einem alten Akkuschrauber ( da auch Radiallüfter nur bedingt saugen wollen bzw. können) ein Fenster sollte natürlich offen sein :P

Die Idee ist richtig gut, ich habe auch ein paar ungenutzte Räume :?

mfg.Volker
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon Bernd » Mo 6. Jan 2014, 17:34

Ich weiß nicht mehr genau wo ich die 30% Abdeckungsfläche aufgeschnappt habe.
Ob 30% schon gut bzw. ausreichend sind kann ich nicht 100% sagen.
Je grösser der Windkanal desto besser würde ich vermuten.

Was die Gebläsearten und Leistungen anbelangt so habe ich folgende Erfahrungen gemacht.
Radialgebläse können sehr hohe Staudrücke und Windgeschwindigkeiten erzeugen, Beispiel Laubbläser, aber ihr
Volumendurchsatz ist sehr sehr gering im Vergleich zu einem leistungsgleichen Axialgebläse.

Beispiel Laubbläser: 2500 Watt ergibt so etwa 700 m³/Stunde
Eines meiner Axialgebläse: 600 Watt und 13.000 m²/Stunde

Den nötigen Luftdurchsatz darf man nicht unterschätzen. Beispiel:
Bei einem Quadratmeter Windtunnelfläche und einer angepeilten Windgeschwindigkeit von 10m/s muss das
Gebläse pro Sekunde 10 Kubikmeter Luft durch den Windkanal pusten oder saugen. Das ist sehr sehr viel und
umgerechnet ca. 36.000 Kubikmeter in der Stunde.
Ich besitze einige der leistungsfähigsten bezahlbaren Axialgebläse mit ca. 60cm Rotordurchmesser und selbst die schaffen nur ca. 13.000 Kubikmeter in der Stunde
allerdings jeder Gebläse einzeln und dabei sind die echt schon sehr leistungsfähig.
Will man einen 1,5 m² Windtnnel mit 10m/s betreiben wären es sogar schon 54.000 Kubikmeter in der Stunde.

Mir schwebte damals vor 4 dieser Ventilatoren nebeneinander zu betreiben = 4 mal 13.000 Kubikmeter/h

Eine Windwand mit PC-Lüftern kann man nur für sehr simple Tests verwenden, denn sie ergeben eine viel zu geringe Windgeschwindigkeit.
Die "Windwand" die hier im Forum zu sehen ist, lag bei ca. 3,4m/s und das ist echt zu wenig für eindeutige Messungen.

Es klingt vielleicht komisch, aber ich könnte mir vorstellen das Herberts riesen Radialgebläse zu wenig Luftdurchsatz bringt, da es mehr auf
hohen Druck als auf Durchsatz optimiert ist. Herbert du könntest ja mal gucken was ein evtl. vorhandenes Typenschild an Infos bringt.

Wenn ich 5 dieser Gebläse einsetze komme ich auch auf 7,5kW. Der Luftdurchsatz wäre aber "nur" knapp 20.000 Kubikmeter/h.
http://www.ebay.de/itm/Radiallufter-Zen ... 1171538522

Ich will nichts schlecht reden oder so, sondern nur auf die Realitäten hinweisen.
Einen großen Vorteil ahben Radialgebläse, sie halten ihren Durchsatz auch dann ganz gut wenn ein gewisser Strömungswiderstand hinzu kommt.


Grüsse

Bernd
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon herbk » Di 7. Jan 2014, 10:14

Guten Morgen zusammen
Die "Windwand" die hier im Forum zu sehen ist, lag bei ca. 3,4m/s
und das auch noch gleichmäßig - ein Traumwert für mich... :lol:
Nein, ist schon klar dass es zum wirklichen Vergleichen zu wenig ist. 10m/s müssen es denke ich aber auch nicht unbedingt sein, wenn ich irgendwie relativ einfach auf > 5m/s komme bin ich erst mal zufrieden.
Mein Problem ist einfach, dass es bei uns so gut wie nie einigermaßen gleichmäßigen Wind gibt. Dazu ist das Gelände bei uns einfach zu ungünstig weil immer wieder mit Wäldern bedeckt. Einzig bei sauberer west-ost (oder umgekehrt) Strömung sind die Bäume weit genug weg. Wenn man jetzt noch mit einbezieht dass wir im Jahresmittel in 10m Höhe nur 3,5m/s Windgeschwindigkeit haben, könnt Ihr euch ausrechnen was "knapp über Grund" noch übrig bleibt... :( Da sind konstante 3,5m/s tatsächlich schon ein Traum. ;)

Herbert du könntest ja mal gucken was ein evtl. vorhandenes Typenschild an Infos bringt.
Habe ich leider nur das auf dem Motor gefunden. Und Du wirst wahrscheinlich mit den Zahlen zur Fördermenge noch Höher liegen als die vorhandenen Gebläse tatsächlich haben... erstens sind sie schon ganz schön alt und zweitens ja für einen bestimmten Zweck optimiert (welcher nicht die reine Luftförderung ist).
Denn einzigen Vorteil den ich bei den Gebläsen sehe, ist der, dass sie halt da sind und nicht gekauft werden müssen.

Wahrscheinlich komme ich aber auf des beste Aufwand/Nutzen Verhältnis wenn ich so ein Radialgebläse einfach mit genügent Abstand vor meine Versuchsanlage stelle...
Gruß Herbert
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Re: Auslegung "Windkanal"

Beitragvon Ekofun » Di 7. Jan 2014, 12:46

Hallo zusammen,

ich habe eine Frage,habe Drehstrommotor von 2,2 KW und habe mir ein Propeller gemacht(zur Zeit noch einzelne Blätter) der 70 cm D hat.Blatt ist 10 cm breit und Wirklänge ist 60 cm,restliche 10 cm befinden sih auf Nabe.Motor hat 1450 U/min laut Schild.

Welche Wind in m/s kann ich erwarten in einem Tunel von 1,2m x 1,2m,Propeller hat 3 Flügel(Blätter).Will Savoniusmodelle testen,kleine und größere,biss max. 1m H und 0,6m D.Dann kann man das umrechnen auf große Anlagen,denke zumindest das es geht so.Wind messe mit Windmaster2.

Hier ist schon Mohnate lang kein Wind,ca 1,5 m/s,die zwei Windräder stehen,und Hof ist immer dunkel... :x

Danke im vorauss.

Grüße

Ekofun
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