Fehlschlag Einstiegsmodell Darrieus

[ERZWIN]

Ein Hallo an Alle,
hier mal ein Versuchsmodell, wie es in der ersten Windradbegeisterung entstanden ist, ca. 2009.
Rotord. 40 cm, Flügellänge 21 cm, Tiefe 6 cm, Höhe an Flügelwölbung 6 mm, Unterseite Flügel eben, Profilform nach eigener Vorstellung.
Am Versuchstandort auf Balkongeländer nimmt das Windrad kaum Drehzahl auf bzw. nur durch Unterstützung durch die im Rotorinneren angebrachten
Savoniusröhren. Blickrichtung nach Süden, dahinter mein Haus, das Windrad ist also zu 180°abgedeckt, die Strömung nur turbulent.
Man ( Ich ) habe das " ich will drehen " des Windrades gesehen ( gespürt ), aber auch das " ich kann nicht ".
Auch das Verstellen des Anstellwinkels brachte keine Änderung
Oben und unten läuft das WR in Kugellagern. Kugellager und Sitz stammen von Conrad.
Viel Spass beim Betrachten.
Gruß Wilfried

[andreas]

Hallo Wilfried,

bei so einem winzigen Teil braucht es schon eine sehr leichtgängige und fluchtende Lagerung, als dass es sich überhaupt dreht. Und das ist dann auch nur optischer Selbstzweck, Leistungen kann man dort gar keine ernten. Zumindest unter Deinen widrigen Bedingungen darf man dort keine Wunder erwarten.

MfG. Andreas

[ERZWIN]

Flügel zu Verschenken

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Darrieus Flügel Eigenbau

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Darrieus Flügel Eigenbau

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Ein Hallo an Alle,
Ja man denkt oft, ums Haus herum blässt ein kräftiger Wind, dabei ist es nur ein Lüftchen.
Beim Bau des Rotors hatte ich auch mal den Gedanken, diesen als Aneometer zu nutzen. Deshalb unten die erhöhte Lagerung, darunter wollte ich einen Minimotor eines defekten Druckers
antreiben. Wie sich gezeigt hat, wird an meinem Standort kein Darrieus laufen, deshalb kann ich die grösseren Flügel verschenken. Wer Interesse hat, bitte melden.
4 Flügel l = 0,9 m, Tiefe = 0,12 m und 3 Flügel l = 0,9 m, Tiefe 0,16 m.

[Bernd]

Hallo Wilfried, der Rotor sieht wunderschön aus, schade das es nicht geklappt hat.
Hattest du mal ausprobiert die Rundung des Flügels zum Rotorinneren hin zu montieren ?
Also den Flügel genau anders herum als auf den Fotos ? Die flache Seite nach aussen.

Das war doch bestimmt ne Menge Arbeit das harte Multiplex so zu schleifen ?
Wie hast du das angestellt ?

Grüsse

Bernd

[ERZWIN]

Ein Hallo an Alle,
Ja, aussehen tut er gut der Rotor. Es hat auch Spass gemacht und der Anblick entschädigt für den Staub. Entdeckt hatte ich diese Bauweise im Kleinwindanlagenforum unter
Forum/ Selbstbau/ Bruno. Ich bin genauso vorgegangen wie dort beschrieben, mit Band- und Schwingschleifer. Bin mit der Arbeit ins Freie geflüchtet, denn trotz Atemschutz und
Schutzbrille wars in meiner Hobbywerkstatt nicht mehr zum Aushalten. In die Holztiefe arbeitet man sich am besten vor, indem man sich an den Holzschichten orientiert und das immer
über die ganze Flügellänge weg. Den Flügel habe ich hierzu in eine Art Form ( Holzbrett unten, Anschläge seitlich, vorn und hinten ) gesteckt, damit der Flügel nicht flüchten kann. Immer gleichmässig schleifen, auch wenn der Staub überall juckt, da muss man durch!
Die Flügel am Versuchsrotor waren mit der gewölbten Seite nach aussen montiert ( also mit der Unterdruckseite ). Deine Idee, den Rotor genau andersrum zu montieren, kam zu spät.
Schon seit mindestens 1 Jahr ist der Rotor zum C-Rotor geworden, und er läuft sehr gut. ( Bisher höchste gemessene Umdrehungszahl liegt bei 391 U/min.)
Einen Bericht hierzu bin ich am vorbereiten.
@ Bernd, die Versuchsflügel Darrieus von obigem Rotor kann ich dir zur Verfügung stellen.

Gruß Wilfried

[ERZWIN]

Ein Hallo an Alle,
eigentlich kann ich folgende Versuche bei mir auch durchführen:
- Versuchsaufbau in der windstillen Sitzecke im Garten auf dem Tisch mit einem Ventilator.
Versuch 1: Rotor mit Darrieus Flügel, Flügellänge 21 cm, Durchm. 40 cm, gewölbte Flügelseite nach aussen
Versuch 2: wie 1, jedoch mit gewölbter Flügelseite nach innen zur Mittelachse
Versuch 3: Versuchsrotor, so wie er derzeit als C- Rotor gebaut ist. Daten: Durchm. 44 cm, Flügellänge 30 cm, Leitflächentiefe 8,5 cm, Gesamtflügeltiefe 11 cm, Vorflügelbreite 4 cm
Vorflügeltiefe 4 cm, Eintauchtiefe 0,5 cm.
Anhand der ersten 2 Versuche können Bernd`s Erfahrungen nachgeahmt werden. Versuch 3 kann nur zeigen, inwieweit Darrieus zu C- Rotor läuft.
Allerdings fehlt mir die Messung der vom Ventilator erzeugten Windgeschwindigkeit. Egal. Drehzahl des Rotors wird mit Fahrradtacho gemessen.
Werde Bilder anfertigen und wieder berichten.
Gruß Wilfried

[Bernd]

Hallo Wilfried, das finde ich eine gute Idee das du die Flügel noch einmal montieren willst.
Noch eine Sache, ich hatte die besten Ergebnisse erzielt wenn die Spitze des Flügels als auch
das hintere Ende des Hecks gleich weit von der mittleren Achse entfernt waren. Das heisst der Flügel war dann
ohne Anstellwinkel montiert. Zur Kontrolle hatte ich die Entfernungen einfach mit einem Zollstock
zur mittleren Achse nachgemessen.
Ich freue mich schon auf weitere Berichte von dir.

Grüsse

Bernd

[ERZWIN]

Ein freundliches Hallo,
Habe die Vergleichsmessung Darrieus Flügel Wölbung aussen, Darrieus Flügel Wölbung innen, C-Rotor ausgeführt. Das ganze ist ernüchternd ausgefallen. Aber der Reihe nach:
Versuchsaufbau für alle 3 Versuche gleich, mit einem Ventilator Durchm. 30 cm,3 Geschwindikkeitsstufen, Abstand Ventilator- Versuchsrotor 1,00 m, Achse Ventilator = Mitte Rotor
( Höhe und fluchtend ) alles mit Wasserwaage ausgerichtet,Messung in der Werkstatt, da Messungen im Aussenbereich doch Schwankungen hatten, Versuchsdauer je 5 Minuten,Fahrradtacho.
Versuch 1) C-Rotor , Durchm 40 cm, Leitflächentiefe 8,5 cm,Gesamtflügeltiefe 11 cm, Vorflügelbreite- und Tiefe 4 cm, Eintauchtiefe 0,5 cm, Flügellänge 30 cm.
- Ventilator Stufe 1: selbstanlaufend, max. Geschw. 6 km/h
- Ventilator Stufe 2: selbstanlaufend, max. Geschw. 10,4 km/h
- Ventilator Stufe 3: selbstanlaufend, max Geschwe. 11,5 km /h
Versuch 2) Darrieus Rotor mit Flügelwölbung aussen, Durchm. 40 cm, Flügeltiefe 6 cm, Höhe an Wölbung 6 mm,Flügellänge 21 cm
- Ventilator Stufe 1: mit anschieben, Rotor kommt zum Stillstand
- Ventilator Stufe 2: mit anschieben, Rotor kommt zum Stillstand
- Ventilator Stufe 3: mit anschieben, Rotor kommt zum Stillstand
Versuch 3) Darrieus Rotor mit Flügelwölbung innen zum Drehmittelpunkt, Durchm. 40 cm, Flügeltiefe 6 cm, Höhe an Wölbung 6 mm, Flügellänge 21 cm
- Ventilator Stufe 1: mit anschieben, Rotor kommt zum Stillstand
- Ventilator Stufe 2: mit anschieben, Rotor kommt zum Stillstand
- Ventilator Stufe 3: mit anschieben, Rotor kommt zum Stillstand

Vermutlich gibt es mehrere Gründe, die das schlechte Abschneiden des Darrieus Flügels begründen:
- Vielleicht war der Abstand von 1 m als Anströmlänge zu kurz gewählt, aber mehr war im Augenblick in meiner Werkstatt nicht mehr frei ( ohne grosses Umstellen )
- Die Schaufeln des Ventilators sind rundum mit einem Drahtgitter umgeben. Vermutlich entsteht keine laminare Strömung, sodass der Darrieus nicht anlaufen kann. Er hat lange gebraucht,
bis er wieder ausgelaufen war.
- Die Darrieus Flügel waren nach den Maßen für einen Durchmesser 30 cm gebaut.
Und jetzt noch ein paar Bilder zum Betrachten. Viel Spass dabei.
Gruß Wilfried

[insedere]

Hallo Erzwin,
erstmal toller Versuch - gut verständlich - und sicher auch nachvollziehbar.
Aus meiner Sicht (vom Flugzeugmodellbau her) sind die Tragflächen zwar aufwändig hergestellt - aber von der Genauigkeit der Profilierung nicht genau genug.
Meines Erachtens ist das gewählte Profil auch zu dünn. Dadurch benötigst Du sehr hohe Windgeschwindigkeiten - um überhaupt genügend Drehmoment für einen möglichen Anlauf zu erhalten.
In sehr vielen Dokumentationen über diese Form des Darrieus ist oft das Anlaufen als schwierig oder unmöglich beschrieben.
Versuche zu 5fach "Flügel" beheben das Problem recht gut - behindert aber die Schnelllaufzahl und den Wirkungsgrad - wegen der Verwirbelungen der Flächen untereinander.
Weiterhin ist auf den Fotos eine nicht "scharfe Endleiste" zu sehen - die stumpfe Fläche an der Hinterkante kostet Unmaengen an Leistung.
Vor jedem Flug entfernen wir sogar Fliegendreck um bestmögliche Leistungen unserer Flugzeuge zu erhalten.

Ich tendiere dort ganz entschieden zur Helixform mit 3 Tragflächen - dadurch wird das Anlaufen so gut wie beim 5"Flügler" aber die Schnelllaufzahl ist bei ca 2,3 bis 2,5 zu suchen.

Im Moment bin ich sogar noch am Überlegen - obwohl die Helixform schon bauaufwändig genug ist - die "Tonne" um die die Helixfläche gebogen wird zusätzlich noch bauchig auszuführen.
Dann wäre die Fläche im mittlerem Bereich auf dem grössten Durchmesser mit einem Naca 00020 auszurüsten - und am Flächenende mit einer elliptischen Ausformung auf ein Naca 00012 zu stracken.
Das ganze ist ein bißchen mehr Richtung original Darrieus - der sich ja oben und unten schliesst.
Ich hoffe auf eine besseres Andrehen bei wenig Wind durch das "dicke Profil am Bauch"- und - durch das dünnere Proil am kleineren Radius bei hohem Wind noch eine gute Schnelllaufzahl.

Schöne Grüsse aus Hüllhorst

[Bernd]

Hallo Wilfried und vielen Dank für deine Tests.

Ja der Anlauf ist ein grosses Problem weil die Rotorblätter beim Darrieus nahezu kein Startdrehmoment entwickeln.
Da kann schon eine schwarze Dichtlippe an den Lagern für genug Reibung sorgen damit der Anlauf
verhindert wird, bzw. um die vielleicht 0,5 Watt die eine deratige Rotorgrösse im Ventilatorwind vielleicht
erzeugen kann, in der Reibung in Wärme umzusetzen.
Wenn der Rotor lange braucht um auszulaufen ist das zumindest ein Indiz dafür das ein wenig Leistung
erzeugt wurde.

Natürlich spielt die Profilform auch eine Rolle. Die besten Anlaufergebnisse erzielte ich mit dem
Delfter Profil. Bei Gartenwind ist der daraus gebaute 50cm Darrieus von selbst gestartet.
Die Lagerung war allerdings auch überaus leichtgängig.

Grüsse

Bernd