Hallo miteinander!
Ich habe mir viele Gedanken zum C- Rotor gemacht und mir überlegt was man noch verändern könnte um seinen Wirkungsgrad zu verbessern. Dazu habe ich 2 Vorschläge. In wie weit hier der Aufwand den nutzen begünstigt müsste man nach Messungen mit Probemodellen abwägen, hier aber nun erstmal die Theorie:
1. Die Lochung des Leitflügels:
Das hatte ich bereits in einem anderen Threat angesprochen. Dort wurde es jedoch des unglücklichen Einstellungsdatums wegen als Aprilscherz verstanden.
Ich denke aber dass es durchaus Sinn machen würde, den Leitflügel etwas zu "löchern". Damit meine ich nicht, dass man große Löcher in den Leitflügel einbringen soll und auch soll nicht wie in auf den damals hingewiesenen Link zu Kleinwindanlagen.de zu sehen, die Leitfläche nur noch aus Gitterblech zu bauen.
Viel mehr meinte ich es so, dass in die Leitfläche in einem festgelegten ABstand von z.B. einem Centimeter kleine Löcher eingebohrt werden sollen die etwa den Durchmesser einer Kugelschreibermine haben.
Meiner Meinung nach bringt dies enorme Vorteile immer dann, wenn der Leitflügel von der Seite bzw. fast von der Seite angeströmt wird. Wenn dies der Fall ist, entstehen auf der leewärtigen Seite des Leitflügels enorme Verwirbelungen wie man es auch auf der Compuersimulation gut erkennen konnte. NUn bin ich der Meinung dass wenn etwas Wind durch die kleinen Löcher "diffundiert", dann die Verwirbelungen auf der Leeseite geschwächt werden. Viele kleine Wirbel die an der Rückseite entstehen bringen weniger Verluste als ein großer STrömungsabriss. Auch denke ich, dass diese kleinen nun flächig auf der Leeseite entstehenden Verwirbelungen wie ein Polster auf die Strömung des vom Vorflügel abgeleiteten Luftstromes (Fahrtwind) wirken indem sie dazu beitragen den auf den kleinen Wirbeln nun "abprallenden" Luftstrom laminarer abzuleiten als dies ohne löcher der Fall wäre. Darum sind die Löcher vor allem in Bereich hinter dem Vorflügel am wichtigsten und ihre Anzahl könnte nach hinten hin wieder abnehmen (muss sie aber nicht unbedingt).
In anderen Stellungen des Leitbleches zum WInd hätte dies meiner Meinung nach keine Nachteile. Das Material des Leitflügels hat ja auch eine gewisse Stärke. Strömt in anderen Stellungen zum WInd dieser nun schräg auf das Leitprofil, so wird es ihm dadurch nicht mehr gelingen durch die kleinen Öfnungen zu strömen und die Auftriebseigenschaften zu schmälern die beim "Gegenanflug" gegen den Wind durch die in Verbindung von gebogenem Leitblech und aerodynamisch angepasstem Vorflügel entstehenden NACA- ähnlichen Profil zu auftreten.
2. Verbesserung der Tragarmdynamik:
Die Tragarme welche die Leitflügel halten sind meiner Meinung nach vor allem bei größeren Modellen ( z.B. 2m Durchmesser) ziemlich stabil und dadurch dementsprechend stark auszulegen (in der Höhe), da ab einer bestimmten Gewichtskraft des Flügel nicht einfach mehr Flachstahl o.ä. verwendet werden kann. Dies mag bei kleinen Modellen nicht so auf- und ins Gewicht fallen. Nun denke ich, dass die Tragarme doch schon einen gewissen nicht zu verachtenden Windwiederstand mit sich bringen, vor allem am äußeren Rand und dass diese darum aerodynamischer gestaltet werden sollten und zwar am besten so, dass sie den Wirkungsgrad des Rotors durch die Verminderung des Luftwiederstandes nicht nur NICHT verschlechtern, sondern sogar verbessern.
Nun differenziere ich in 2 Arten von Verwirbelungen:
a)horizontal:
Damit meine ich, dass der WInd sich oft dreht und in seiner Stärke schwankt, was wohl im Verhältnis zu Variante (b) zu 90 % der Fall sein wird.
Der Wind trifft also dennoch horitontal auf den Rotor und somit auch auf die Tragarme der Leitflächen, so wie auch der Fahrtwind dies tut, wobei sich die Vektoren mal addieren und mal subtrahieren. Dabei trifft er jedoch stets in dem selben WInkel auf die Tragarme und das ist die Voraussetzung für meine Verbesserung.
Die Tragarme könnte man nun als unverwundenes horizontales NACA-Vollprofil ausführen. Hierbei sucht man sich ein solches mit einem hohen Auftriebswert. Die Gleitzahl muss dabei jedoch nicht unbedingt ideal sein. Da jedes NACA-Profil nun einen festgelegten ANtrömwinkel hat bei dem es den größten Auftrieb erzeugt und bei welchem die Strömung nicht abreißt, ist es wegen der zuvor beschriebenen "Auftreffrichtung" des WIndes nun relativ einfach, dieses Profil im richtigen WInkel zu verbauen. AN jeder STelle des Tragarmes würde es richtig angeströmt, da sich nur der Betrag der WIndgeschwindigkeit ändert, nicht jedoch die RIchtung.
Der zusätzliche AUftrieb wirkt nun wie bei einem Horizontalläufer und unterstützt nach dem Anlauf der Rotors auf herkömmliche Weise diesen in der Restenergienutzung. Bei größeren ANlagen wird das auf jeden Fall auffallen und zwar umso mehr, je größer die SLZ des Cansteins ist.
Für z.B. einen 2 m Danstein kann man sich vorfefertigte Profile kaufen wie sie unter anderem Prof. Horst Chrome recht günstig anbietet. Diese würden einfach auf ein zölliges Rohr gesteckt und können dadurch auch in ihrem ANstellwinkel gut angepasst werden.
b) Vertikal:
Treffen Verwirbelungen auch in der Vertikalen Ebene auf den Rotor, z.B. dann wenn er auf einem Dachfirst montiert oder Fallwinden ect. ausgesetzt ist, macht es weniger Sinn, nach Ausführung a zu verfahren da das NACA Profil teilweise ungünstig angeströmt würde.
Hier würde ich vorschlagen, die Tragarme ebenfalls mit einem Vorflügel zu versehen. ALso quasi ein C- Rotor im C- Rotor. Dies jedoch mit nicht gebogener Leitfläche. Man könnte dafür direkt ein gegen die Drehrichtung geöffnetes Halbrohr als Träger verwenden und die Leitflügel daran mittig mit Schrauben befestigen, so wie beim "EInfachstmodell des Cansteins". Dadurch bekommt man auch eine Enorme Stabilitär in den Träger bei gleichzeitig kleinem Wiederstand in Fahrtrichtung.
Meiner Meinung bringt dies aber nur dann Vorteile wenn die genannten Voraussetzungen erfüllt sind. Herschen vorwiegend Bedingungen wie unter (a) beschrieben vor, so ist man mit dem NACA definitiv besser dran.
Bei Dachmontage kurz über dem First, bringt dies aber denke ich eine Menge und stellt gleichzeitig auch die einfacher zu abuenede Variante dar.
Ob sich diese Verbesserungen der Tragarme auch bei sehr kleinen Cansteins wie sie zur Zeit hier gebaut werden bemerkbar machen und somit lohnen wage ich mal zu bezweifeln aber es wird ja sicherlich auch mal größere Brüder geben...
Ich hoffe ich konnte mich dieses Mal verständlicher machen als beim letzten Versuch...
Gruß
Max