verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

gemeinsame Forenentwicklung eines Rotorprofils

Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon herbk » Fr 5. Dez 2014, 08:07

Guten Morgen Bernd,

es ist mir schon klar, dass ein Auftriebsläufer durch die Randwirbeln wesentlich mehr Verluste hat als ein Widerstandsläufer. Die Simu währe deshalb nicht wirklich übertragbar - hast (ja wieder mal) recht...

Allerdings glaube ich dennoch, dass relativ viel Luft einfach an den Flügelenden "vorbei rutscht", weil der Weg außen vorbei halt deutlich weniger Widerstand bietet.
Gruß Herbert
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Bernd » Fr 5. Dez 2014, 19:10

Hallo Herbert, ja das ist sicher richtig das ein Teil des Windes sich einen leichteren Weg sucht als den Weg durch das Windrad hindurch.
Deshalb sollte man Windmesser auch in einiger Entfernung vor dem Windrad in Windrichtung platzieren.
Direkt am oder neben dem Windrad würde die Messung der Windgeschwindigkeit durch das Windrad selbst verfälscht.

Bei größeren Windrädern bildet sich aber auch ein größerer Bereich aus ab dem der Wind dem Windrad ausweicht.
Bei größeren Heim-Windrädern kann sich dieser Einfluß schon mehrere Meter vor dem Windrad zeigen.
Bei kleineren Windrädern hingegen weicht der Wind erst recht nah vor dem Windrad aus.


Grüsse

Bernd
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Ekofun » Fr 5. Dez 2014, 23:00

Hallo zusammen,

habe Internetstörung gehabt,hoffe das ich schaffe diese Nachricht zu ende schreiben.

Für Savonius habe Wirkungsgrad um ca 21 % bekommen,Ergebnisse habe mal 2 genommen da ein Getribe dazwischen geschalte wurde.
Ohne mal 2 hat er um 11 % Wirkungsgrad.

Bei Lenz ist Wirkungsgrad um 13,6 % wenn auch eine Gertiebe dazwischen war dann ist es doppelt.Er hat die beste Wirkungsgrad.

C-Rotor hat um 10% Wirkungsgrad.Für dem gilt auch doppelte wenn Getriebe dazwischen war.

Grüße

Ekofun
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Bernd » Fr 5. Dez 2014, 23:25

Hallo Ekofun, ich dachte du rechnest den Wirkungsgrad des Savonius anhand der Angaben von Drehmoment, Drehzahl und Windgeschwindigkeit aus ?
Was hinter der Welle und hinter dem Generator geschieht ist doch egal wenn du die Leistung VOR Getriebe und Generator anhand der ermittelten Angaben
von Drehmoment und Drehzahl berechnest. Die Angaben in der Excel Datei beziehen sich auf die Werte an der Rotorwelle VOR irgendwelchen
Getrieben und Generatoren. Mit anderen Worten ist es ganz egal ob es ein Getriebe gibt oder nicht da die Drehmomentangaben
sich auf die Messungen direkt an der Rotorwelle, also die Wellenleistung beziehen.

Das gleiche gilt auch für Lenz und C-Rotor bzw. sind deren Wirkungsgrade ja schon in der Grafik ersichtlich und belaufen sich auf 16,5 bzw. ca. 11%.

Fraglich war nur was der Savonius an der Welle VOR Getriebe und eigenem Generator leistet Da sich die gezeigte Kurve auf die elektrischen Werte des Svonius bezieht.
Ich geh jetzt ins Bett.


Grüsse

Bernd
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Ekofun » Fr 5. Dez 2014, 23:37

Hallo Bernd,

ok,dann rechne für Savonius über Drehmoment Leistung.Er hat 0,402m^2 Fläche und bei 12,5 m/s Wind haben wir dann 478,95 W.

Wirkungsgrad = P-Abgabe / P-aufnahme dann in diesem Fall ist P-Savonius / 478,95 W = Wirkungsgrad.

So habe auch jetzt diese Werte gerechnet sind fast indentisch mit Werten von Test.

Dann wird Getriebe nicht ins Betracht genommen!?

Grüße

Ekofun

PS wenn nichts mehr vom mir kommt dann habe kein Internet mehr. :x
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Bernd » Fr 5. Dez 2014, 23:49

Dann wird Getriebe nicht ins Betracht genommen!?

Wie sollte das denn gehen wenn wir gar keine Werte für Drehmomente hinter dem Getriebe haben ???

Ekofun,
Du hast doch Werte für:

Drehmoment an der Welle
jeweilige Drehzahl des Rotors
Aus diesen Faktoren kannst du die jeweilige Wellenleistung des Rotors errechnen.

Mit der Fläche des Windrades und der Windgeschwindigkeit kannst du außerdem die im Wind in diesen 0,402m² enthaltene Windenergie berechnen die auf das Windrad trifft.
Das hast du sogar schon mit 478 Watt berechnet.
Diese auftreffende Windenergie ins Verhältnis mit der errechneten Wellenleistung ergibt den Wirkungsgrad.

Für C-Rotor und Lenz ist das so schon errechnet worden und als Grafik bereits dargestellt.
Der Savonius ist aber insofern etwas unglücklich in der Grafik dargestellt als dessen Wirkungsgradkurve (vermutlich dem Kundenwunsch entsprechend) hinter
dessen eingebauten Getriebe und eingebauten Generator elektrisch ermittelt worden ist und ausserdem bei 12,5m/s gemessen wurde und nicht bei 10m/s wie bei den anderen.
Das stört die direkte Vergleichbarkeit der Höhe der Kurven und zeigt ausserdem nicht den Wirkungsgrad an der Welle, darum gehts.

Sorry aber ich weiss nicht wie ich es noch einfacher erklären soll.
Sonntag habe ich mehr Zeit, dann rechne ich selber.


Grüße

Bernd
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Ekofun » Sa 6. Dez 2014, 00:23

Hallo Bernd,

V-Wind = 12,5 m/s
U/min = 154
M = 3,19 Nm
A = 0,402 m^2

P - Welle = Omega * Nm ; = (154*6,28/60)* 3,19 = 51,4 W

P-Rotor = V^3*0,61*0,402m^2*0,59 = 282,58 W

Wirkungsgrad = 51,4 / 282,58 = 0,182 % 18,%

0,59 ist maxsimale mögliche Wirkungsgrad der kaum zu schaffen ist.

Dann hat Savonius ca 18% Wirkungsgrad und nicht 20% wie bis jetzt angenommen wurde.

Grüße

Ekofun
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon herbk » Sa 6. Dez 2014, 07:29

Guten Morgen Ekofun,
ich habe jetzt nicht nachgerechnet, doch ich gehe mal davon aus dass Deine Rechnung richtig ist....

Aber Deine Schlussfolgerung
Dann hat Savonius ca 18% Wirkungsgrad und nicht 20% wie bis jetzt angenommen wurde.

nicht.


DIESER Savonius (der den Du da gerechnet hast) hat einen Wirkungsgrad von 18%. - Das heisst aber nicht, das alle anderen Savonius auch diesen Wirkungsgrad haben.
Gruß Herbert
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Bernd » Sa 6. Dez 2014, 09:31

Ganz schnelle Rechnung ohne Formeln (bin am Brauen)

bei 12m/s führt der Wind gut 1000Watt/m² mit sich (das habe ich mir so gemerkt)
Der gemessene Savonius hat 0,402m².
Also müssen bei 12,5m/s deutlich mehr als 400Watt auf den Savonius treffen.

Gestern lautete dein Ergebnis noch 478,95 Watt.
Wenn du heute weniger als 300Watt errechnest kann deine Formel nicht richtig sein Ekofun.
Mich wundert wieso in deiner Formel die Maximalgrenze der Windenergienutzung eines Windrades, 59% (0,59) erscheint.
Du kannst doch nicht einfach errechnete Ergebnisse mit 0,59 multiplizieren.

So jetzt habe ich doch noch gerechnet. Wenn 479 Watt Windenergie auf den Savonius treffen und er daraus
51,4 Watt an der Welle macht ist der Wirkungsgrad 10,7%.

EDIT:
Sehe gerade das der Wirkungsgrad ja doch schon in der Exceltabelle drinn stand, ganz rechts - CP.


Grüsse

Bernd
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Re: verschiedene Rotortypen auf dem GST-Prüfstand

Beitragvon Ekofun » Sa 6. Dez 2014, 11:52

Hallo Bernd,

habe gedacht das auf eine Fläche von 0,402 m^2 und 12,5 m/s Wind wirken 478,95 W. Das ist 100-prozentige Wert.
Weill bei Windräder die ideale Aerodinamik haben eine ausbeute vom max. 59% möglich ist,dachte das mal 478,95 W mit 0,59 multipliziern soll.Damn ist das Wert der so eine Superwindrad geben kann.
In Praxsiss wird 59 % nie erreicht.

Diese 10,7 % habe schon am Anfanhg genannt,nur wegen Getriebe habe das mal 2 genommen.Weil da diese Bemerkung steht,"wegen Getriebe 1:2 ist Wirkungsgrad so niedrig".

@ Herbert,

Diese Wirkungsgrade sind nur Verwierend,Savonius hat 10 %,Lenz um 0,14 %, und C-Rotor um ca 9 biss 10 %.Sie sagen wegen die Größe vom diesen Testwindräder,andere haben andere Wirkungsgraden. :? :?

Wenn man ein Windrad plant dann sollen wir wissen der und der Typ hat Wirkungsgrad solche und solche.In Bücher stehn Wirkungsgraden für verschiedene Windräder,soll das jetzt nicht mehr gelten?,welche nehmen wir dann?
Das ganze verwiert einen und man weiss nicht weiter.

Wie werden Sie einen Windrad berechnen nach diese enorme Wirkungsgrad minderiungen,um die Helfte.?

Aber trotzdem bin sicher das alle drei getestete Windräder mehr haben als gerechnet wurde.Mal sehen,habe einen Bekanten in Aachener technische Hochschule,vileicht kann Er mir diese Retsel erklähren.

Grüße

Ekofun
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