Vielversprechendes Blattprofil, entwickelt von Sebastian

[Bernd]

Hallo Leute

Unser Forenmitglied Sebastian hat schon vor einiger Zeit in unserem Forum seine Eigenentwicklung
eines modifizierten Tsagi Profils vorgestellt.
Es handelt sich dabei um ein Blattprofil für einen Darrieus Rotor.
Dieses Profil wurde nun im amerikanischen VAWT Forum von einem Simulationsexperten untersucht
und es stellte sich heraus das es die besten Werte der bisher von ihm simulierten Profile zeigte.
Hier der Link zu der Liste von den bisher simulierten Profilen, inkl. dem von Sebastian. :

http://www.vawts.net/index.spark?aBID=1 ... D=37843403

Das Profil gefällt mir auch deswegen so gut weil es relativ dick ist und ich daraus schliesse das man es
vermutlich recht stabil nachbauen kann.
Vielleicht meldet sich Sebastian nochmal zu Wort und kann uns Tips geben wie wir die optimalen
Dimensionen für einen gegebenen Rotordurchmesser finden.
Schön wäre es auch wenn du Sebastian hier noch mal die Profildaten für einen Nachbau einstellen würdest.

Danke

Bernd

[miniwindi]

TSAGI-MOD-20P-Video-entfernt.jpg (136.62 KiB) 14618-mal betrachtet

Da kommen wir wohl zu spät ...

[Bernd]

Wie meinst du das, zu spät für was ?

Edit:
AAhh du meinst weil das Video entfernt wurde ? Das ist nur weil Steve versehentlich ein falsches Video hochgeladen
hatte und seinen Beitrag nicht mehr editieren konnte. Im nächsten folgenden Beitrag hat er das korrigiert, da ist
das richtige Video zu sehen. In dem amerikanischen Forum stehen die neuesten Beiträge übrigens oben.

Grüsse

Bernd

[seb]

Hallo,

Hmmm. Tips zum Bau:

Eigentlich ist´s nicht schwer. Jedes Profil hat seinen bevorzugten Reynolds-Bereich, in dem es seine besten Leistungen erbringt.
Im Falle von meinem Profil TE20W1 ist es der Bereich um die 500.000! Es hat einen ziemlich
großen Wirkbereich. 300.000 bis 700.000 gibt eine gute Grundlage.

Also: Person X möchte ein VAWT der Größe 2m (Durchmesser) X 3m (Höhe) bauen.
Das Profil hat seinen größten Wirkungsgrad bei etwa 2,3 TSR.

Nun bläßt der Wind mit etwa 6m/s. Somit ergibt sich eine Flügelgeschwindigkeit
von 13,8m/s.
Die Reynoldzahl berechnet sich in der Luft so: Re=v*l*70000.
(v= Geschwindigkeit der Luft; l= Länge des Profils)

Bei etwa 40cm Profillänge ergibt sich eine Re-Zahl von etwa 390000. Ist
also nutzbar!

Nun bläst der Wind mal mehr, z.B. bei Böen oder stark windigen Tagen mit etwa
9m/s. Es ergibt sich eine Flügelgeschwindigkeit von 20,7m/s.
Bei einer Profillänge von 40cm ergibt sich dann eine Re-Zahl von etwa 580.000.

Bei 11m/s Windgeschwindigkeit sind wir dann bei einer Re-Zahl von etwa 708.000.

Man muss, je nach Windaufkommen das Windrad entsprechen auslegen um es bestmöglich
nutzen zu können.

Für wichtig halte ich noch eine gute Auslegung des Generators, der das Windrad durch seinen
Widerstand (nicht der elektrische, der mechanische )im TSR- Bereich von 2.3 hält.

Von einer Aufteilung der Flügeltiefe auf den Umfang, also: viele Flügel= kurzes Profil,
wenig Flügel= tiefes Profil halte ich nichts auf Grund des oben geschilderten.


Viele Grüße

Sebastian

[Bernd]

Hallo Sebastian und Danke für die Erklärung, das hat mir weiter geholfen.

Rein subjektiv kommen mir 40cm tiefe Flügel an einem 2m Rotor aber sehr gross vor ?
Steve hatte in seiner Simulation einen Durchmesser von 1,52m verwandt.
Die Chordlänge (also Blattlänge für diejenigen die diesen Begriff noch nicht kannten)
betrug dabei 7 inch oder ca. 17,5 cm. Die Windgeschwindigkeit war 6,7 m/s.

Nach der Formel ergäbe sich dabei eine Reynoldszahl von nur ca. 188.700 ??

Ich bin jetzt etwas verwirrt, eigentlich müssten bei einer so niedrigen Reynoldszahl
doch sehr mässige Ergebnisse zusammen kommen oder ?

Grüsse

Bernd

[seb]

Hallo,

Ja, das hatte ich auch bemerkt. Vielleicht liegt darin eine weitere Stärke des Profils auch
mit geringen Re-Zahlen zurecht zu kommen. Das ist bei dickeren Profilen aber recht verbreitet.
Genaueres läßt sich mit einer CFD-Sim made by Steve rausfinden. (Ich will das auch können )
Eine TSR von 2,3 ist auch nicht sonderlich hoch. Darin liegt auch ein Grund für die Flügeltiefe.
Eine Verschmälerung auf 30 cm sollte aber auch ohne Probleme möglich sein.

Im Netz sah ich von einer Bilder und Videos von Darrieus-Rotoren einer (ich glaube) östereichischen
Firma, die nur zweiflügelig waren und auch recht tiefe Blätter besitzen.

Viele Grüße

Seb.

[seb]

Nochmal:

Ich hab´s: www.silentfuturetec.at


Viele Grüße

Sebastian

[seb]

Hallo,

Die 40cm Blatttiefe sind aber optisch gar nicht so gewaltig.
Habs mal gezeichnet:

TE20W1 H-Rotor.jpeg (25.55 KiB) 14362-mal betrachtet

Viele Grüße

Seb.

[Bernd]

Ja sieht auf dieser Abbildung gar nicht mal so schlimm aus.
Allerdings gibt es da noch die Sache mit der Solidity, also der Flächenabdeckung.
Da gibt es ja auch diverse Diskussionen zu diesem Thema.
Es scheint sich aber immer mehr abzuzeichnen das eine bestimmte Flächenabdeckung
entsprechend des TSR sehr günstig für einen guten Wirkungsgrad zu sein scheint.

Im amerikanischen VAWT Forum gab es da mal eine interessante Grafik zu diesem Thema.
Aus der konnte man anhand einer Kurve die theoretisch ideale Flächenabdeckung ablesen.
Leider finde ich das nicht wieder dort.

Auf jeden Fall scheint eine Flächenabdeckung um die 0,3 bis 0,35 für ein TSR von ca. 2 bis 2,5
im Bereich des idealen zu liegen. Mit 40cm lägen wir dann allerdings bei ca. 0,6...
(Das sich aber auch immer Dinge und Angaben widersprechen müssen)

Grüsse

Bernd

[seb]

Hallo Bernd,

Ja, das ist sehr nervig!
Da hilft nur eins :

Simulieren!

In diesem Fall könnte man einen direkten A-B Vergleich durchführen.

Viele Grüße

Sebastian