Kommentar zu C-Rotor Zusammenfassung Teststand v Bernd

[Windhoffnung]

Hallo Bernd und C-Rotortester,
habe den Kommentar schon mal versucht einzugestellen, doch er ist nicht unter meinen Beiträgen zu finden, also weg.
Den Originalbeitrag kann ich nicht mehr kommentieren, deshalb dieser Umweg!
Bei allem Respekt zu dem C-Versuchsaufbau und dem C-Teststand mit den div. Prüflingen, kann sich eine Fehlerquelle einschleichen.
Die Strömung der Lüfterwand ist mehr oder weniger homogen und nimmt nach außen ab.
Solange die Testkandidaten gleiche Fläche und Abstand aufweisen, sind die Ergebnisse auch vergleichbar.
Bei abweichenden (größeren) Abmessungen und Flächen des Prüflings, wird die Strömung aber nach außen abweichen und das Ergebnis (Drehzahl und Leistung ) reduzieren.
Um dieses zu elimnieren, folgender Vorschlag:
Seitlich und oben durch Holz oder dicke Pappe einen "Windkanal" bauen und damit "homogene" Strömung erzwingen die somit nicht ausweichen kann; dies bei Test 1 mit 1Blatt Rotor bzw Test 2 mit 3 Blatt wiederholen und Abweichung ermitteln.
Hoffe auf nur geringe Differenzen!
Gruß
Eckart

[Gerhard S.]

Hallo Eckhart,

verzeih mir mein laienhaftes nachfragen...

Würde es tatsächlich SINN machen die 1-2-3 flügelvariante im Windkanal zu testen?
Denn in Natura sind auch keine Begrenzungen vorhanden und die Strömung kann ebenso "ungehindert" am
Rotor vorbeistreichen...

Grüße Gerhard

[Bernd]

Hallo Eckart, du hast Recht und es sind mit dieser Methode nur Vergleichsmessungen und keine
Absolutwertmessungen möglich. Letztere habe ich daher auch nicht angefertigt und auch an anderer
Stelle auf diesen Umstand hingewiesen.
Trotzdem lassen sich sehr gut Änderungen, z.B. am Profil, auf ihre positiven oder negativen
Auswirkungen bei ein und demsleben Versuchsaufbau hin vergleichen. So kann man schnell beurteilen
ob sich eine Idee die man hatte positiv auswirkt oder nicht.

Messungen wie in einem grossen Windkanal lassen sich so nicht erstellen.
"Wände" dicht neben dem Rotor aufzubauen um die Windgeschwindigkeit im Bereich des Rotors homogener
zu gestalten bringt leider einen negativen Effekt mit sich, Gerhard hatte es angesprochen, nämlich den das
der Wind dem Rotor nicht mehr ausweichen kann und zwangsweise hindurch gedrückt wird.
So wären dann z.B. die negativen Auswirkungen einer hohen Solidity, die sich in der Realität klar negativ abzeichnen
würden, hier nicht mehr spürbar.

Am besten wäre es daher einen Windkanal zu benutzen dessen Durchmesser erheblich über dem des zu
prüfenden Rotors liegt.
Da aber auch der Rotor selber möglichst gross sein sollte, insbesondere bei Auftriebsläufern, kommt man
dann schnell in einen Bereich der für den Hausgebrauch recht schwierig wird

Grüsse

Bernd

[Windhoffnung]

Hallo Bernd, hallo Gerhard,
natürlich kann kein großer Windkanal gebaut werden, doch im Gegensatz zum Testaufbau ist in der Natur auch im Umfeld des Rotors eine ähnliche Strömung vohanden, die ein Ausweichen erschwert bzw verhindert, somit ist Euer Argument m. E. nicht stichhaltig.
Außerem habe ich auch nur die Fehler bei " unterschiedliche" Profilen angesprochen, bei kleineren Abweichungen ist sicher der Einfluß zu vernachlässigen.
Gruß
Eckart.

[Bernd]

ist in der Natur auch im Umfeld des Rotors eine ähnliche Strömung vohanden, die ein Ausweichen erschwert bzw verhindert,

Das ist sicher unbestritten. Die Argumentation bezog sich ja auch nicht darauf, sondern auf deinen Vorschlag
die Strömung bei meinem kleinen Versuchsstand und seinen kleinen Ventilatoren durch Beibringungen von Wänden so
in Form zu "zwingen" das der Wind das Windrad zwar insgesamt etwas homogener trifft, der Wind dem Windrad gleichzeitig
aber auch nicht mehr ausweichen kann und sich dadurch ein anderes, auch nicht natürlicheres, Versuchsumfeld ergibt.
Man kommt dann quasi vom Regen in die Traufe.

Das wäre dann ein Luftstrom, den es in der Natur in dieser eng kanalisierten Form nicht gibt denn dort kann der
Wind einem z.B. zu dicht gebauten Windrad so ausweichen wie er es auch bei anderen "Hindernissen" macht und das trotz
paralleler Strömung neben, über und unter dem Windrad !
In Windkanälen die kaum grösser sind als der Windradrotor, herrschen Bedinungen wie in einer Turbine, wo der Turbinenrotor
quasi "zwangsdurchströmt" wird, die Luft muss da durch, egal ob sie "will" oder nicht.
Bei meinem kleinen Teststand mit seinen kleinen 40cm Lüftern wäre ohne grössere Änderungen nur ein sehr kleiner Windkanal
möglich, der genau dieses Problem aufweisen würde.

Grundsätzlich wäre ein grösserer Windkanal natürlich schon schön, am besten ein Saugwindkanal, dann aber bitte
deutlich grösser und mit viel Abstand zwischen den Wänden und dem Windradrotor, dafür wären meine Ventilatoren
natürlich viel zu klein und die Tauglichkeit in üblichen Wohnräumen zu experimentieren wäre auch dahin.

Übrigens weicht der Wind nicht nur einem zu dicht gebauten Windrad aus, sondern auch einem nahezu optimal
gestalteten. Daher empfehle ich auch immer die Windgeschwindigkeitsmessung im Garten in einiger Entfernung in
Windrichtung VOR dem Windrad durchzuführen.

Außerem habe ich auch nur die Fehler bei " unterschiedliche" Profilen angesprochen, bei kleineren Abweichungen ist
sicher der Einfluß zu vernachlässigen

Welche möglichen Fehlerquellen oder Einfluss siehst du da ? Ich meine es ist doch immer der gleiche "Wind" mit gleicher
Geschwindigkeit der auf einen Testrotor immer gleicher Grösse unter immer identischen Rahmenbedingungen trifft,
auch wenn das Blattprofil jeweils ein anderes sein sollte. Das jeweilige Testprofil muss sich dann unter diesen immer
gleichen Rahmenbedingungen gegenüber den anderen Testkandiaten beweisen.

Grüsse

Bernd

[Windhoffnung]

Hallo Bernd,
mein Kommentar war der Versuch unter den gegebenen Testbedingungen möglichst vergleichare Prüfergenisse bei verschiedenen Prüflingen zu erreichen.
In meiner beruflichen Vergangenheit hatte ich auch mit Flüssigkeitsströmungen und deren Verhalten von Stahl und Zink zu tun, somit ist mir das Thema nicht neu.
Leider kann ich von meinen Kollegen keine FE Berechnungen mehr anstellen lassen, auch liegen mir die Dateien unserer Untersuchungen nicht mehr vor, die man als Beispiel und zur Demo heranziehen könnte.
Frage ist, welcher möglicher Fehler steckt in den Aussage der Messung? Solange wir von < 5% reden ist die Diskussion beendet; doch wir kennen den Fehler nicht, somit ist der Versuch zur Reduzierung notwendig.
Da ich Eure Basis als Referenz für 2 m Rotor benutzen möchte, waren die kritischen Kommentare aus meiner Sicht berechtigt, an meinem gebauten Rotor sind strömungtechnisch nachrträglich keine Verbesserungen mehr möglich.
Einen Vergleich mit ev. in der Natur durch Randbedingungen, wie Verbauung als Annormalie kann ich nicht zulassen.
In der Natur ist im näheren Umfeld des Rotors, sofern keine Bäume o. Gebäude in der Nähe sind und der Rotor entsprechend hoch steht in erster Näherung annähern homogene Verhältnisse, die es gilt im Test möglichst zu erreichen.
Die Aussage bezog sich auch besonders auf die Bewertung und Verbesserung bei unterschiedlichen Profilen.
Da ich nicht über einen solchen Teststand verfüge, kann ich leider die Abweichungen selbst nicht ermitteln, sonst hätte ich nicht geschrieben.
Kann Euch nicht zu einem Vergleich zwingen! Werde mal versuchen mit simpler Grafik das erwartete Ergenis zu beschreiben.
Habe Eure Zitatfunktion noch nicht begriffen, deshalb die fehlende Textref.
Gruß
Eckart

[Bernd]

Wie gross der Messfehler meines Prüfstandes zu einer Messung in einem idealen Windkanal oder in einer
natürlichen Umgebung ist, kann ich Dir nicht sagen. Ich kann es auch nicht heraus finden.
Wie gesagt ermöglicht der Prüfstand gute Vergleichsmessungen und gibt ein gutes Feedback über durchgeführte
Veränderungen am Profil, nicht mehr und nicht weniger.

In der Natur ist im näheren Umfeld des Rotors, sofern keine Bäume o. Gebäude in der Nähe sind und der Rotor
entsprechend hoch steht in erster Näherung annähern homogene Verhältnisse, die es gilt im Test möglichst zu erreichen

Genau, aber ganz sicher nicht durch einen kleinen "Zwangskanal" wie du ihn vorgeschlagen hast, der bietet nämlich genau
diese gewünschten "natürlichen Verhältnisse" gerade nicht. Warum hatte ich Dir ja bereits erläutert.
Um wirklich nach vorn zu kommen bei der Messgenauigkeit muss man schon anders vorgehen.
Auch darüber hatte ich mich ja schon ausgelassen.

Da ich nicht über einen solchen Teststand verfüge, kann ich leider die Abweichungen selbst nicht ermitteln

Auch mit könntest du das nach meiner festen Überzeugung, zumindest mit deiner bisher genannten Methode, nicht.
Aber so ein Messstand ist schnell gebaut. Wenn du mit dem Nachbau Probleme bekommen solltest kann ich Dir Tips geben,
aber normalerweise sollte man auch mit wenig handwerklichen Fähigkeiten damit klar kommen.
Den Aufbau des Standes habe ich in einem anderen Thread genau beschrieben. Wichtig ist die super leichtgängige Lagerung,
darauf solltest du wirklich achten sonst nutzt die tollste Messung unter den tollsten Windbedinungen rein gar nichts.

Kann Euch nicht zu einem Vergleich zwingen!

Aber würdest du gerne oder wie? Das wäre ja auch noch schöner !
Welchen Vergleich meinst du überhaupt, einmal Messung wie bisher und einmal mit deiner "Zwangsdurchströmung" ?
Was soll das bringen und warum? Wie schon geschrieben kann ich mit dem einfachen Ventilatorantrieb in
freier Aufstellung keine Windgeschwindigkeit angeben bei der die Messung erfolgte. Folglich kann man die
Messwerte auch nicht mit einer anderen Messung vergleichen.

Aber ganz egal was wir wie verändern, die Messwerte würden ja dennoch an einem 50cm Modell ermittelt werden.
Selbst in einem idealen Windkanal bleibt es dennoch ein 50cm Rotor und die daran gewonnenen Erkenntnisse
müssen keineswegs optimal für einen 2m Rotor sein. Durchgeführte Simulationen scheinen diese Annahme
zu bestätigen. Gründe dafür liegen auf der Hand.

Wenn du also nach den allerbesten Dimensionierungen für einen 2m Rotor suchst, musst du diese vermutlich
selber an einem 2m Modell in einem grossen Windkanal empirisch ermitteln.
Wir können Dir bis jetzt nur eine gute Grundlage für eigene Verbesserungsexperimente liefern.

Grüsse

Bernd

[Daniel]

Selbst in einem idealen Windkanal bleibt es dennoch ein 50cm Rotor und die daran gewonnenen Erkenntnisse
müssen keineswegs optimal für einen 2m Rotor sein.

Das sehe ich genau so. Der Grund ist (unter anderen ???) die Reynolds-Zahl. Man beachte den 2. Absatz unter der Überschrift "Anwendungen".

Grüsse - Daniel

[Bernd]

Ja genau, die Luft behält ihre Eigenschaften für Viskosität etc. bei, egal durch was für einen grossen oder
kleinen Rotor sie strömen muss. Das bedeutet das es einen Unterschied macht wie gross die Profile sind
aber z.B. auch wie schnell sie sich in der Luft bewegen. Genau das ist auch der Grund warum man zu
Versuchszwecken Rotorprofile bei gleicher Windgeschwindigkeit nicht einfach entsprechend der
Rotorgrösse herunter skalieren kann. Auftriebsläufer trifft das sicher härter als Widerstandläufer.

Ein weiterer Grund ist das ein kleiner Rotor viel schneller rotiert und daher die Luftströmung
ständig sehr schnell ihre Richtung und Anströmung am und im Profil verändern muss. Das geht dann bei
hohen Drehzahlen soweit das die Luft evtl. gar nicht mehr mit den schnellen Richtungswechseln "hinterher kommt".
Man kann sich unschwer vorstellen das dieser Effekt bei einem viel langsamer rotierenden Grossmodell
viel weniger ausgeprägt bis gar nicht vorhanden ist.
Wie stark sich das dann real bemerkbar macht, wird so lange ein Geheimnis bleiben bis ein proportional
gleich aufgebautes 50cm und ein 2m Modell im gleichen Windkanal standen.
Vermutlich wird das nie geschehen.

Grüsse

Bernd