H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon herbk » Di 8. Dez 2015, 16:26

Hi Nico,
bei 6m/s läuft so gut wie jeder Rotor an, da braucht man nichts mehr entwickeln dazu... ;) ;)
Aber mal im Ernst: hast Du schon mal auch nur ein klein wenig in den ganzen Threads hier im Forum gelesen?
Da gibt es mehr als Genug, wo solche Fragen wie "welches Profil verwenden" und "wann läuft der an" sogar mit Messkurven beantwortet werden...

Wie schon weiter oben mal gesagt (mit Hinweis aufdie Quelle meiner Weisheit): Bei einem so kleinen Rotor wirst Du kaum einen Unterschied zwischen den einzelnen Profilen feststellen können. Wenn Ihr einen Rotor baut der sehr gut gelagert ist, dann läuft er auch an. Wenn ihr weiter keine Forderung daran habt, dann ist diese recht einfach zu erfüllen. ;) ;)
Gruß Herbert
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Famzim » Mi 9. Dez 2015, 10:14

Hallo

Da ich sowiso alles mögliche im Keller rumliegen habe, wurde 2 Std gebastelt !

H-Rotor-0,03m².2..jpg
H-Rotor-0,03m².2..jpg (109.87 KiB) 10398-mal betrachtet


Aus Lamellen und 8 mm Rundholz die Blätter, und ein Tragekreuz aus Sperrholz .
Welle 1,7 mm mit 2 Unterlegscheiben auf dem Alustab, geht ein bischen schwer, leider .
18,3 cm hoch und ~16 cm Durchmesser.
Die Blätter 4 cm tief !

H-Rotor-0,03m².1..jpg
H-Rotor-0,03m².1..jpg (127.33 KiB) 10398-mal betrachtet


Steht ungünstig und läuft etwas später an wie die anderen die ich habe.

Gruß Aloys.
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Bernd » Mi 9. Dez 2015, 14:26

interessanter Entwurf Aloys.
Ich grüble noch welches Funktionsprinzip (Widerstand/Auftrieb) den überwiegenden Anteil der Antriebskraft darstellt,
oder ob es eher eine mehr oder minder ausgeglichene Kombination aus beiden ist.

Dreht sich das Windrad in der aufgebrachten Pfeilrichtung ?
Ich denke ja. Was passiert wenn du jeweils eine Hälfte des Rotors mit einer Pappe/Blech/Holzplatte) abschirmst so das nur
noch eine Hälfte des Rotors vom Wind erfasst wird? Interessant ist hierbei besonders die Seite abzuschirmen bei denen die
Holzstäbe sichtbar und nicht verdeckt vom Flügelanteil nach hinten laufen, also die Seite bei denen sich aus Holzstab und
Lamelle so eine Art Fangfläche für den Wind ergibt. ( im unteren Bild die rechte Seite)
Was ergibt sich wenn man diese bzw. die andere Rotorhälfte abschirmt?

Sehr interessant wäre natürlich auch das TSR, wobei selbst das Leerlauf TSR durch die Lagerung ein bisschen belastet sein wird.
Interessant hierbei liegt es unter oder bis 1 oder mehr oder minder deutlich darüber etwa in der Gegend von z.B. 2 oder 3.

Grüße

Bernd
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Famzim » Mi 9. Dez 2015, 17:19

Hallo

Ja schwer zu beurteilen ob Wiederstand oder Auftrieb ????
Also wieder in den Keller und einen Standventilator davor gestellt.
So ist auch die Windrichtung festgelegt.
Mit einem Papierfähnchen den Luftstrom ermittelt und in etwa ausgerichtet, läuft er munter mit ~90 U/min.
Dann der Versuch mit der Luftstromabdeckung.
3mm Sperrholzbrettchen 5 cm breit, und 2 cm vor das Windrad.
Vom Wind aus gesehen auf der linken Seite kaum eine Änderung.
Mitten davor bleibt ER stehen.
Vor die Rechte Seite bleibt ER auch stehen und dreht sich dann anders herum ????
Ich denke die von der Abdeckung abgeleitete Luft, strömt dann nach links in die Blätter rein, und nimmt sie dann auch mit !
Der Anstellwinkel ist nach Aussen etwa 10 °, mit 5 ° lief er nicht so sicher an.
Ob das schliessen des Profils auf der Unterseite etwas ändert ?
Jedenfalls ein schönes Spielzeug :D

Gruß Aloys.
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Famzim » Mi 9. Dez 2015, 20:12

Hallo

Ich denke das abdecken, ist die falsche Methode, da die gesammte Strömung eher ganz vom Windrad abgelenkt wird und rechts und links vorbei strömt.
Gezieltes Anblasen mit einem Trichter ; links ; mitte oder rechts, geb ich nun eher eine genauere Aussage zu machen ? ! ?

Gruß Aloys.
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Bernd » Do 10. Dez 2015, 12:41

Danke für den Test Aloys!
Ich denke das abdecken, ist die falsche Methode, da die gesammte Strömung eher ganz vom Windrad abgelenkt wird und rechts und links vorbei strömt

Das ist ja gerade Sinn der ganzen Sache.
Wenn du den "rechten" Teil des Windrades abdeckst nimmst du den Teil weg der über ihren Luftwiderstand die Flügel anschiebt.
(Am besten die Abdeckfläche leicht schräg davorstellen damit der Wind wirklich seitlich am Rotor vorbei geleitet wird)
Übrig bleibt der Teil des Rotors bei dem die Flügel grösstenteils gegen den Wind laufen müssten.
Das ist der Teil der bei einem Autriebsläufer ala Darrieus den Löwenanteil der Leistung erzeugt. (Das ist vermutlich selbst für viele erfahrene Windradbauer neu)
Wenn sich das Windrad dabei sogar rückwärts dreht ist das ein sicheres Indiz dafür das die Flügel keine Kraft aus dem Auftriebslauf gewinnen können,
vielmehr werden sie dann sogar vom Winddruck rückwärts gedrückt. Genau das hatte ich erwartet.

Das Windrad wird also mehr oder minder komplett vom Winddruck und mehr oder minder gar nicht von Auftriebskräften an den Flügeln
in Bewegung gesetzt.
Sein TSR würde mit grosser Wahrscheinlichkeit in der Gegend von knapp 1 liegen oder darunter.

Wenn du den linken Teil des Rotors mit einer schräg gehaltenen Platte abdeckst (vielleicht bis knapp zur Mitte) sollte sich sogar evtl. eine
leichte Verbesserung der Leistung/Drehzahl ergeben.
Bei einem Auftriebsläufer würde das Windrad dann aber fast stehen bleiben.

Grüße

Bernd
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Bernd » Do 10. Dez 2015, 12:47

Das Schliessen der Blätter an der Seite wo der Holzstab montiert ist wird auch meiner Erfahrung aus dem
jetzigen Modell auch keinen vom Auftrieb angetriebenen Rotor machen.
Trotzdem ist es natürlich einen Versuch wert und man kann nur lernen.
Insofern empfinde ich so ein Modell gar nicht als reines Spielzeug sondern eher als "Lernzeug" mit dem
man immer neue Erfahrungen sammeln kann.

Grüße

Bernd
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Minister92 » Do 10. Dez 2015, 13:20

Hallo Leute,

der Professor würde gerne eine Berechnung sehen, wieso und weshalb welches Profil für die Rotorblätter verwendet wurde. Wenn ich mich nicht irre, sind eure Vorschläge basierend auf Erfahrungswerten oder nicht?
Das soll jetzt nicht bedeuten, dass sie schlecht sind!!!, aber hat vielleicht jemand noch einen Tipp, habe hier im Forum dazu nichts gefunden:/

Vielen Dank
Gruß Minister
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Bernd » Fr 11. Dez 2015, 10:30

Genau das ist das Problem, es gibt keine Berechnungsgrundlagen für Darrieus Rotoren (H-Rotoren mit Auftriebsprofilen)
Deswegen findest du auch überall nur so was wie Erfahrungsberichte und keine Berechnungen.
Ich persönlich befürchte das das auch noch viele Jahre so bleiben wird....
Richtige Grundlagen wie beim Horizontal-Rotor, anhand derer man irgendwas einigermassen zielsicher berechnen könnte, gibt es bis heute keine.
Allerdings lassen sich immer mal wieder die Rechnereien von Schlaumeiern finden die glauben den Stein der Weisen doch schon gefunden zu haben.
Einer der in diese Kategorie passen würde befindet sich im Nachbarforum.

Wenn du deinen Rotor so baust das er vom Wind geschoben wird bzw. seine Flügel durch Winddruck angeschoben
werden dann könnte man das ganze über die Kraft des Winddruckes und den Hebelarm an dem sie wirkt (Tragarm) berechnen.
Schnelllaufzahl und Drehzahl könnte man auch genau genug bestimmen.
Die Kraft an diesem Hebelarm kann man dann über den CW Wert des antreibenden Flügels (Flügelform), sowie dessen CW Wert beim
Lauf auf der anderen Rotorhälfte (gegen den Wind) berechnen.
Letztendlich ist das zwar auch mehr "rechnerisches Schätzen" aber immerhin hat dein Prof. dann eine nachvollziehbare Rechnung in der Hand.
Ein Idee wär da z.B. ein Rotor mit Halbschalen als antreibende "Flügelform".
Das könnten z.B. auch längs halbierte Röhren sein.

Grüße

Bernd
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Re: H-Rotormodell aus Kunststoff

Beitragvon Minister92 » Mi 6. Jan 2016, 14:07

Hallo Leute,
das Modell wurde jetzt 3D gedruckt. Es bewegt sich aber leider kein stück. Die Professorin ist auch ratlos. :/
Maße:
Höhe: 13 cm
Durchmesser: 10 cm
Profil: Naca 0018
Anzahl: 5
Profiltiefe: 2,1cm

Habt ihr ne Idee zur Veränderung?
Dateianhänge
IMG_20160106_140631.jpg
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Minister92
 
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