Optimierung der Flügelform

[Andre]

das vorgelagerte Thema findet ihr hier: viewtopic.php?f=2&t=126

[coolrunning]

Moin, Moin,
so ein Mist da glaub man einem sei auf dem Klo ein unglaublich toller Geistesblitz gekommen, und dann muss man feststellen das da schon welche schneller waren.

Na ja, macht nichts dann hilft man eben bei der langwierigen Optimierung. Die würde einen alleine eh in den Wahnsinn treiben.

So nun meine Gedanken die mir so auf dem Klo kamen:
Die letzte Skizze von Tobi ist schon echt geil. Ich könnte mir Vorstellen das eine leichte "Flügelform" des Statoren einen zusätzlichen positiven Einfluss auf den Wirkungsgrad und die Einströmung hat. Naturlich müsste man das experimentel nachprüfen.

Was die von sfktrk angssprochenen radialsymetrischen Bläter angeht, denke ich das eine Vormgebung des Vorflügels sicherlich sinnmacht. Aber mit den technischen Möglichkeiten von Hobbybastlern schwierig zu realisieren ist. Der Rest des Flügels muss in der Höhe grade bleiben um eine möglichst große Anströmfläche zu erziehlen.

Ansonsten bin ich echt begeistert von dem Forum und werde mich in der nächsten Zeit sicherlich noch öfter zu Wort melden.
Jetzt wird erst ma gegessen
CU ImmI

[Bernd]

Herzlich willkommen in unserem Forum Imml.

Ja das andere schneller waren, das habe ich auch schon mehrfach im Leben feststellen dürfen.

Immerhin haben wir hier aber eine freie Community in der nicht nur wir unsere Erkenntnisse
allen anderen zur Verfügung stellen. Auch wir, also die Betreiber dieses Forums, sind nur ein
Zahnrad im Getriebe namens "Verbesserung der Nutzung von Windenergie". Es macht einfach
Spass mit anderen gleichberechtigt an einem gemeinsamen Ziel mit zu arbeiten.

Es freut mich sehr das du auch einen Beitrag zur Weiterentwicklung von Rotoren zur Nutzung
von Windenergie leisten möchtest, von dieser Einstellung lebt unser Forum und wir freuen uns
auf deine Beiträge
Mit Flügelform meinst du vermutlich das man z.B. den inneren Bereich der Leitfläche etwas
begradigt, so das die Leitfläche z.B. aussen rund und innen flach, ähnlich einem Tragflügelprofil
wäre ?

Grüsse

Bernd

[coolrunning]

Im Prinzip ja. Ich würde anstadt des einfachen Statoren einen Fügel vorschlagen welcher der Krümmung des Bahnradius folgt. Also die Skizze von Tobi und um den gezeichneten Stator herum einen Flügel konstruieren.

Das Thema asymetrie ja oder nein ist ja schon stark besprochen und experimentel abgegrast. Aber ich bin der Meinung das die neue Nase (also "schiefes Ei") genau in die Richtung geht. In meinen Überlegungen hatte ich als Vorflügel quasi eine Parabel mit eingesetztem Halbkreis. Parabel wegen des guten cw-Wertes und die eingesetzte Halbkreis wegen der besseren durchströmung und anströmung des Flügels. Hier würde die Parabel zu hohe Strömungsverluste produzieren .
Das "schiefe Ei" ist ja nun genau diese Idee nur noch auf die Kreisbahn gebogen. Dies macht Sinn und sollte zumindest bei hohen Umdrehungszahlen einen positiven Effekt haben.
Den Stator als Flügel zu profilieren empfinde ich daher als sinnvoll, da meiner Meinung nach de Carnstein-Rotor eine Kombination eines H-Darrieus Rotors mit einem Savonius-Rotor ist.
Beim Savonius-Rotor greifen die 2 (oder mehr) Halbschalen in einander und können so den auf der einen Seite eingefangenen Wind durch umlenken in die 2. Schale noch weiter zum Vortrieb nutzen (reiner Widerstandsläufer). Beim C- Rotor hilft der Stator nun noch Wind einzusammeln, zu komprimieren und beschleunigt auf der Windabgewandten Seite wieder auszustoßen. Dadurch wird eine Strömung um den Stator/Flügel erzeugt die bei geeigneter Formgebung noch in Auftriebskraft umgesetzt werden kann.
Dadurch das der Stator in den Vorflügel hineinreicht (wie auch beim Savonius) erziehlt man eine Verengung die auf die anströmende Luft wie eine Düse wirkt. Da nach dem Venturi-Prinziep Luft die durch eine Verengung strömt beschleunigt wird, entsteht im Vorflügel ein überdruck der den Vorflügel weiter beschleunigt.
Daher erreicht man bessere Werte wenn der Stator/Flügel in den Vorflügel hineinreicht als wenn der Stator/Flügel auf der gedachten Verbindungslinie der Endpunkte des Vorflügels endet.

Diese Erklärung ist noch nicht so ganz astrein, aber ich weiß im Moment nicht wie ich die sich überlagernden Theorien die in meinem Hirn ein ganzes bilden anders und auch adequater in Worte kleiden kann.
(Ich erklär sonst immer mit Händen und Füßen )

Grüße Immi

[Carl von Canstein]

Hallo Immi!
Erstmal willkommen bei uns und schoen das Du da bist!
Tobis tolle Zeichnung regt hoffentlich auch die Windradbauer an, die ganz normale klassische Darrieusrotoren verbessern und bauen wollen. Ich denke mir mal, das dort beim voll ummantelten Profil auch noch locker ein paar Bonusprozente herausgeholt werden koennen.
Nun zu Deinem Vorschlag:
Serge Gilbert aus Frankreich und Karl Keding aus Hamburg sind Dir leider schon vor fast einem Vierteljahrhundert zuvorgekommen. Als ich unser Patent (keine Angst, es ist inzwischen freigestellt) fuer den durchstroemten Fluegel eingereicht hatte, habe ich gleichzeitig beim Amt eine Recherche beantragt und so festgestellt, dass diese beiden Erfinder jeweils eine andere Version eines durchstroemten Fluegels, beide aber mit einer aerodynamisch geformten Leitflaeche hinter dem Vorfluegel schon vor mir veroeffentlicht hatten.
Mir wurde dann nach 7 1/2 Jahren zaehen Ringens mit verschiedenen Patentanwaelten und dem allmaechtigen Amt mein Patent dafuer erteilt, dass unsere Leitflaeche durch ihre einfache flache gebogene Form den Lufteintritt fuer die Stroemung in den Vorfluegel weniger behindert! Tatsaechlich muss man ja den Vorfluegel der anderen Bauweise etwas breiter gestalten um aehnlichen Luftdurchsatz dort zu erreichen. Mit dem Nachteil eines hoeheren cw Wertes also!
Zwei weitere Verbesserungen, die Spanten, die auch als Endkappen die Fluegelrandverluste verhindern und dann noch die Kruemmung der Leitflaeche linear zur Umlaufbahn gaben damals vielleicht den Ausschlag fuer die Erstellung der Urkunde, genaues weiss ich dazu allerdings nicht, die Erteilung wurde nicht begruendet!
Insofern muesste man vielleicht ueberlegen, wie denn Dein eigentlich genialer Gedanke umzusetzen waere, ohne dass deshalb der Vorfluegel verbreitert werden muss um so die Lufteintrittsoeffnungen vergleichbar weit offen zu halten.
Einen klaren Vorteil haette eine solche Profilierung allemal, die Torsionsfestigkeit des Fluegels koennte dadurch verbessert werden!
Vielleicht finden wir da ja noch eine gute Loesung!
Gruss, Carl

[Bernd]

Ich hätte einen einfachen Vergleichstest anzubieten.
Ich nehme das Duplex Dachrinnen Vorflügelprofil und setze ein 10cm tiefes nicht gebogenes,
also gerades, Alublech als Leitfläche dahinter. Der zweite Test dann mit dem schönen NACA
Flügelprofil als Leitfläche, das Tobi mir angefertigt hat. Das Alublech gerade, weil das NACA
Profil auch "gerade" also symetrisch aufgebaut ist und dann wollen wir mal schauen wie das
Ergebnis aussieht, sprich welche Variante mehr Leistung erntet.

Grüsse

Bernd

[Carl von Canstein]

Bernd, das mit der geraden Leitflaeche habe ich nicht erfunden! Jetzt zittern mir erstmal die Knie bis Dein Test vorbei ist

[Bernd]

?? Kann gerade nichtfolgen... Was meinst du damit ?

Grüsse

Bernd

[Carl von Canstein]

Ich fuerchte, der Test mit gerader Leitflaeche koennte anders verlaufen als mit gekruemmter. Na ja, eigentlich kann es auch so ein eindeutiges Vergleichsergebniss geben. Ich bin echt mal gespannt, was Du da herausbekommst, denn solche Versuche habe ich nie gemacht! Deshalb bin ich etwas bang, weil ich vorher den Mund so vollgenommen habe! Also fuerchte ich auch, ich koennte vielleicht nicht recht behalten!
Gruss, Carl

[Bernd]

Hmmm ich peile immer noch nicht warum du bang bist. Das eine gekrümmte Leitfläche
(ohne Profil) besser ist als eine gerade wissen wir doch schon. Hier geht es jetzt doch
darum wie sich eine profilierte Leitfläche zu einer unprofilierten verhält. Selbst wenn
sich zeigen wird das die profilierte ein paar Prozent mehr Leistung liefert, stände dem gegenüber
immer noch der enorm erhöhte Bauaufwand. Ich habe auch nur ein symetrisch profiliertes
Profil zur Verfügung, ein asymetrisches wäre sicherlich interessanter. Ich persönlich tippe
darauf das die unprofilierte Leitfläche besser abschneidet.

Grüsse

Bernd