H-Rotor selbstanlaufend

[homatec]

Hallo,

hier noch ein Projekt.
http://www.webalice.it/acecere48/finalreport.pdf

Die Studenten klappen das Profil im Ruhezustand auf. Dann haben sie einen Wiederstandsläufer. Durch die Fliehkräfte entstehen aus den beiden Profilhälften dann ein normaler H-Rotor.
Das geht allerdings auch mit Blechen auf den Steben und ist aus meiner Sicht einfacher zu fertigen.


Grüße

Rainer

[Bernd]

Interessante Arbeit über die in der PDF berichtet wird.
Besonders interessant fand ich die CP-Kurven in Abhängikeit von der Flügelfläche auf dem Rotorumfang,
"solidity" genannt. Dabei war für mich insbesondere wichtig das der max. Wirkungsgrad gar nicht mal
so sehr mit einer unterschiedlichen solidity schwankt, er liegt nur bei einer anderen Schnelllaufzahl.
Mit anderen Worten ist mehr Flügelfläche nicht so "schädlich" beim Darrieus wie es von einem gewissen
"Grundlagensammler" immer wieder behauptet wird. Im Gegenteil, man kann sogar die ungeliebt hohe
Schnelllaufzahl etwas herunter holen ohne Nachteile zu erhalten. Ob das maximale CP von über 0,4 bzw.
der Wirkungsgrad von über 40% nicht ein bisschen hoch gegriffen ist, möchte ich mal offen lassen.
Das wären schon Traumwerte.

Was den Klappmechanismus anbelangt, den hätte ich einfacher gestaltet. Mir schwebt dabei vor die dem
Rotorinneren zugewandte Seite des Darrieusflügels so zu gestalten, das seine Oberfläche dort durch ein
dünnes Blech (kann aucbh GFK sein) gestaltet ist, das genau die Flügelform hat und bei geringeren Drehzahlen
von einer Feder zum Rotorinneren hin ausgestellt wird. Ich rede also von einem Blech das sich durch die
Fliehkraft bei höheren Drehzahlen auf den Flügel zurück legt und dort völlig formschlüssig anliegt.

Der Knackpunkt bei allen Klappmechanismen ist das Problem das Auftritt wenn ein Flügel eher als die anderen
zusammen klappt und sich dadurch extreme Unwuchten ergeben. Das Zusammenklappen muss also immer
absolut synchron erfolgen. Deratige Mechanissmen sind aber prinzipbedingt anfällig für festfrieren.

Ich bin eher der Meinung das man vielleicht anstatt in einen Klappmechanismus, mit all seinen Nachteilen,
lieber in einen eisenlosen Generator investieren sollte, dann kann man sich solche Hilfsmittel sparen und der
Darrieus läuft trotzdem perfekt an, denn im Grunde kann der Darrieus nur das Anlaufmoment eines herkömmlichen
Generators nicht überwinden. Beim eisenlosen... no Problem.

Grüsse

Bernd

[Wind]

Hallo
Hier ein Link zu diversen anderen Lösungen für das Anlaufproblem:
http://www.burg-halle.de/~schikora/wind ... index.html

[trilobyte]

@Bernd: "ungeliebt hohe schnellaufzahl"?!?

wieso ungeliebt? ich find das ist gegenüber den C- Rotor ein grosser vorteil!
ein H-Rotor hat ja auf dem ganzen flügel die selbe umfangsgeschwindigkeit. wird also nie so laut wie ein horizontaler oder ein zwiebelförmiger darrieus rotor.

gruss

peter

[Bernd]

Ungeliebt hoch empfinde ich die Schnelllaufzahl insbesondere je kleiner der Rotordurchmesser wird.
Mein kleiner Test Darrieus würde z.B. mit fast 4000 !! Umdrehungen im Sturm rotieren.
Da mache ich mir nichts vor, das ist selbst für eine einfache Generatorauslegung mehr als genug
und auch gefährlich. Ich kann daher den Testdarrieus derzeit nicht sich selbst überlassen. Er müsste
erst verstärkt werden.

Je grösser der Durchmesser wird um so eher gefällt mir dann das hohe TSR. Bei grossen Durchmessern
ist es dann wirklich ein klarer Vorteil für die Generatorfrage. Das ungute Gefühl das sich einstellt wenn
man einen Rotor im Sturm mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 100m/s zuschaut bleibt aber.
Falls ein Flügel bricht würde er mit über 300 km/h davon fliegen..... nicht so schön diese Vorstellung.

Wenn man also die Schnelllaufzahl in Regionen bekommen kann mit denen der Generator noch gut
klar kommt und die trotzdem das Windrad langsamer rotieren lassen, das fände ich das gut. Das wollte ich
im Grunde ausdrücken.

ein H-Rotor hat ja auf dem ganzen flügel die selbe umfangsgeschwindigkeit. wird also nie so laut wie ein horizontaler oder ein zwiebelförmiger darrieus rotor

Hmmm. .. aber der Vertikale durchläuft auf seiner Kreisbahn alle möglichen Anstellwinkel. Ich habe da
noch keine Erfahrungen aber könnte mir vorstellen das die teilweise ungünstigen Winkel zu Strömungsabrissen
und Geräuschen führen.

Grüsse

Bernd

[trilobyte]

Ungeliebt hoch empfinde ich die Schnelllaufzahl insbesondere je kleiner der Rotordurchmesser wird.
Mein kleiner Test Darrieus würde z.B. mit fast 4000 !! Umdrehungen im Sturm rotieren.
Da mache ich mir nichts vor, das ist selbst für eine einfache Generatorauslegung mehr als genug
und auch gefährlich. Ich kann daher den Testdarrieus derzeit nicht sich selbst überlassen. Er müsste
erst verstärkt werden.

für den generator ist das kein thema. sauber auswuchten und gut ist. ich kann deine bedenken aber absolut verstehen!

Je grösser der Durchmesser wird um so eher gefällt mir dann das hohe TSR. Bei grossen Durchmessern
ist es dann wirklich ein klarer Vorteil für die Generatorfrage. Das ungute Gefühl das sich einstellt wenn
man einen Rotor im Sturm mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 100m/s zuschaut bleibt aber.
Falls ein Flügel bricht würde er mit über 300 km/h davon fliegen..... nicht so schön diese Vorstellung.

klar, aber von nix kommt nix und grosse windräder müssen gut geplant und gebaut sein.
wenn du horizontalachser in der gleichen leistungsklasse baust kommst du auf ähnliche oder gar noch schlimmere geschwindigkeiten.
allerdings machen die dann mehr lärm. kannst dir das vorstellen wie wenn du mit einem stock rumfuchstelst. so wie mit einem schwert. der lärm entsteht dadurch dass die geschwindigkeit bei der hand geringer ist als weit draussen beim stock an der spitze.

Hmmm. .. aber der Vertikale durchläuft auf seiner Kreisbahn alle möglichen Anstellwinkel. Ich habe da
noch keine Erfahrungen aber könnte mir vorstellen das die teilweise ungünstigen Winkel zu Strömungsabrissen
und Geräuschen führen.

bei einer grossen schnellaufzahl sollte das nicht passieren. da kommt der "wind" quasi immer "von vorne".

gruss
siegi

[Bernd]

für den generator ist das kein thema. sauber auswuchten und gut ist.

Ja ich drücke mich immer blöd aus . Gefährlich meinte ich eher für die Flügel.
Der Generator hat damit kein Problem, nagut bei 4000 wäre auch es auch für den schon heftig.
Ich bezog mich auf den Rotor des Testdarrieus. Immerhin wiegt ein Flügel 500Gramm bei dem
kleinen Testdarrieus und da hat man spätestens ab 400 U/min grossen Respekt wenn man
daneben steht .
Am wenigsten Probleme würde eine Drehzahl zwischen Canstein und Darrieus bereiten.

Grüsse

Bernd

[Carl von Canstein]

Hallo, ich klinke mich mal wegen der Geraeuschentwicklung am H-Rotor ein. Der Vergleich mit dem Schwert, welches in Handnaehe weniger Geschwindigkeit entwickelt als an der Spitze ist gut, doch hat Bernd mit seiner Vermutung vollkommen recht: Die sich im Umlauf veraendernden Anstellwinkel der Fluegel zur Stroemung koennen eine Geraeuschentwicklung als Folge haben, abhaengig von Rotorgroesse und Windgeschwindigkeit. Die Stroemung fliesst ja am und im Rotor nicht gleichmaessig sondern wird in bestimmten Bereichen der Umlaufbahn besonders stark und in anderen weniger von der Reaktion auf die Fluegel beeinflusst. Obwohl unser kleiner Testrotor immer sehr leise war, aendert sich das bestimmt mit der Groesse des Rotors. Da unser Rotor keine hohe Schnelllaufzahl hat, duerfte die Laermentwicklung allerdings auch bei groesseren Modellen kaum stoeren.
Das Geraeusch, welches ich bei meinem 2,4m Rotor nur bei Orkan wahrnehmen konnte, aehnelt dem Wupp-Wupp-Wupp bei einem Hubschrauber und ist dann auch sehr deutlich zu hoeren!

[seb]

Moin,

Was den Klappmechanismus anbelangt, den hätte ich einfacher gestaltet. Mir schwebt dabei vor die dem
Rotorinneren zugewandte Seite des Darrieusflügels so zu gestalten, das seine Oberfläche dort durch ein
dünnes Blech (kann aucbh GFK sein) gestaltet ist, das genau die Flügelform hat und bei geringeren Drehzahlen
von einer Feder zum Rotorinneren hin ausgestellt wird. Ich rede also von einem Blech das sich durch die
Fliehkraft bei höheren Drehzahlen auf den Flügel zurück legt und dort völlig formschlüssig anliegt.

Schöne Idee, gefällt mir gut! Das kippt meine Idee eines aktiven Darrieus schon stark.
Das Vereisen ist vielleicht auch nicht das Problem. Wo kein Wasser ist, kann nichts gefrieren.
Soll heißen, daß man peinlich darauf achten muß, wie man die Konstruktion der Mechanik dicht bekommt.

Viele Grüße

Seb.

[seb]

Ich frische den Link mal wieder auf, er ist immer noch aktuell!
Mein Windrad-Herz ist noch immer auf der Suche nach einer Bauweise um bestmöglich auch
kleine, aber kräftige Böen ausnutzen zu können. Also entweder aktiv oder dies hier?

Man konnte ja zu Bernds Messungen des DU06_W_200 klar und deutlich dessen
Leistungsfähigkeit erkennen. Auch ist das Anlaufverhalten überdurchschnittlich gut.

Diese Bauweise (von Bernd vorgeschlagen) mit einer Art Klappe am Rotorinneren die bei zunehmender
Drehzahl ins Profil klappt bietet sich sehr beim DU06_W_200 an! Wird das Profil mit der Oberseite
nach innen montiert kann man die recht gerade Fläche im hinteren Teil der Oberseite des Profils
sehr gut für so eine Klappe nutzen.

Hier nochmals das Profil:

DU 06-W-200 Profil.jpg (29.73 KiB) 13658-mal betrachtet

Hier mit Klappe:

DU 06-W-200 Profil-Klappe.JPG (19.97 KiB) 13658-mal betrachtet

Viele Grüße

Sebastian