Drehzahl,Leistung,Drehmoment

wieviel Energie steckt im Wind

Drehzahl,Leistung,Drehmoment

Beitragvon Ekofun » Mo 29. Jul 2013, 11:27

Hallo zusammen,

immer wieder meinen mansche Leute,so auch gestern, das größere Drehmoment heiß größere Leistung,aber dem ist nicht so,weill Drehmoment * Drehzahl ergibt Leistung.Versuche das zu erklähren.

Drehzahl: er wird mit TSR von 0,7 bei Belastung gerechnet.

Formel: N = (V * TSR) * (60 / ( D * 3,14)). Beispiel: D = 0,6 , V = 4m/s Wind , H 3,2m , A = 1,92m^2

N = (4m/s * 0,7) * (60 / ( 0,6 * 31,4)) = 2,8 * (60 / 1,884 ) = 2,8 * 31,85 = 89,1 U/min
N = 89 U/min.

Leistung von Windrad: P = V ^3 * 0,61 * Wirkungsgrad * A
V = Wind m/s , A = Windradfläche, bei Vertikalen A = D * Höhe

P = 4m/s^3 * 0,61 * 0,23 * 1,92m^2 = 17,24 W auf die Welle

Drehmoment: Formel bei E-Motoren: P = M * omega ; M = P / Omega

Omega = 2*pi * n / 60 (n pro Sek.)

Drehmoment ist: M = P/ omega = 17,24W / 2* 3,14*89 / 60 = 17,24 / 9,31 = 1,85 Nm

Drehmoment ohne Drehzahl ergibt keine Leistung.Bei obige Leistung von 17,24 W und 89 U/min ist er 1,85 Nm,wenn Drehzahl kleiner wird so wird Drehmoment größer,wenn Drehzahl größer wird ist Drehmoment kleiner bei gleiche Leistung (17,24 W).

So ist Drehmoment bei Windräder mit großen D groß aber Drehzahl ist klein,aber solche Windräder haben große Anzugsmoment,das aber kein Leistung ist.Erst beim drehen ergibt sich Leistung.

Besser kann nicht die Sache erklähren,hoffe das es verständlich ist.

Grüße

Ekofun
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Re: Drehzahl,Leistung,Drehmoment

Beitragvon gamemaker007 » Di 30. Jul 2013, 13:36

Hi ekofun,

ich glaube ich weiß an wen diese Rechnung geht 8-)

In dem Gespräch von uns ging es darum, dass ich nicht verstehen kann, dass man durch verschiedene Bauweisen eines Savonius, den gleichen Ertrag (W) herausbekommt. Meine Frage war: Warum bekomme ich durch meinen Bau nicht ein größeres Drehmoment heraus, als wie wenn ich nur zwei 90 grad versetzte Savonius übereinander habe. Meiner hat insgesamt 6 Stufen, jeder um 30 grad versetzt, also für mich 3 mal so viel Windangriffspunkte.
Deine Erklärung ist plausibel, dass ich damit das gleiche Drehmoment habe. Durch die meheren Angriffsflächen habe ich nun ein gleichbleibenderes Drehmoment, ähnlich einer Helix. Durch deine Berechnung kann ich es nun auch akzeptieren!! :o und :lol:

Danke Dir, für deine tolle Erklärung. Ich denke, es hilft auch vielen anderen hier, diese Leistung W am Windrad erklärt zu bekommen.

Auch für die Erklärung des Drehmoment bin ich sehr erfreut.
Weiter sooooooo...

MfG jürgen
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Re: Drehzahl,Leistung,Drehmoment

Beitragvon Bernd » Di 30. Jul 2013, 16:15

Wenn du einen Savonius mit zwei Stufen um 4 weitere Stufe gleicher Bauart auf 6 Stufen austockst,
dann erhöht sich natürlich auch das Drehmoment um das dreifache.
Vielleicht redet ihr aneinander vorbei ?


Grüsse


Bernd
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Re: Drehzahl,Leistung,Drehmoment

Beitragvon gamemaker007 » Di 30. Jul 2013, 16:54

Hi Bernd,

ich und ekofun sprechen von der gleichen Windradfläche.
Bei mir D=1m und h= 1,80

Anstatt nur zwei Savonius übereinander (90grad) habe ich 6 Stück übereinander (30 grad).

Ekofun erklärte mir dann, dass nur die Fläche ausschlaggebend ist, also Berechnung mit 1,80m².

Der Lauf wird ruhiger, aber das Drehmoment bleibt gleich...
Was stimmt nun??

Meiner Meinung nach ist durch konstantere Lufteinblasung das Drehmoment höher, weil es ja im Mittel/ Durchschnitt immer vorhanden ist. Bei 2 Savonius nimmt das Drehmoment stetig ab, bei jedem Querstellen der Lufteinblasung.
Aber laut der Formal hat Ekofun recht... :(


MfG Jürgen
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Re: Drehzahl,Leistung,Drehmoment

Beitragvon Ekofun » Di 30. Jul 2013, 17:08

Hallo zusammen,

Lat Formel ist leistung 17,2 W( meine Savonius,Fläche= 1,92m^2) und Drehzahl ist 89 U/min.Das ergibt dann diese errechnete Drehmoment.

Du Hast 6 Stufen und gesammte Fläche ist 1,8m^2 und Drehzahl ist ca 40 U/min.
Leistung bei 4 m/s Wind = 16,2 W aufgerundet.Das ergibt ein Drehmoment von :

M = P/omega = 16,2 W / 4,19 = 3,87 Nm aufgerundet.

Das ist so nach Theorie,anderes weiss nicht darüber zu sagen.... :? :?

Grüße

Ekofun
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Re: Drehzahl,Leistung,Drehmoment

Beitragvon Bernd » Di 30. Jul 2013, 17:12

Wenn die Außenabmessungen gleich bleiben ändert sich natürlich nichts am durschnittlichen Drehmoment, es wird dann nur
(wie schon erwähnt wurde) gleichmässiger auf dem Drehkreis verteilt. Ekofun hat also Recht.


Grüsse


Bernd
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