Ropatec Eigenbau

[Ekofun]

Hallo Udo,

Habe gelesen Deine Nachricht an Farmer,und sagtest das es gut wäre Genis mit 72 Polen haben die mit wenig Drehzahlen Leistung geben,Sind schwer und die sind teuer,bestimmt.
Machen sie es selbst einen großen Geni(Dualscheibengeni) dann haben Sie was gutes und nicht so teuer als fertige Geni,und der ist auf Ginlog abgestimmt.
Hier nur ein Beispiel:

D = 1,223 m , 24 Spulen pro Fase, 96 Magneten 50 x 20 x 6 mm N40.
B = 0,436 T ; Feldenergie = 1,16 Joul pro Pol

Windungen:
bei 50 U/min = 79 Pro Spule
bei 100 U/min = 40 Pro Spule
bei 150 U/min = 27 Pro Spule
Wickeln mit 4 x 1mm dicke Draht
Innenwiederstand vom Geni = 5,42 Ohm, Imax. = 9A /400V max.

Wirkungsgrad ca 88 %.; Leistung ca 3,6 KW max.

Simu:

Udo-Farmer.jpg (386.51 KiB) 5421-mal betrachtet

Udo-Farmer1.jpg (370.61 KiB) 5421-mal betrachtet

Große Windrad verlangt nach größe Geni,oder?Vorteil bei selbst machen ist das man Geni anpasst an Wechselrichter und warscheinlich kommt man biliger durch.

Grüße

Ekofun

[OPTI-Maler]

Morgen ist Wind angesagt..

Testen Testen... Mal gespannt.... Übersetzt habe ich jetzt 1:4 Anlauf des Rotors bei 2m Wind mal gespannt ob er auch Leistung bringt oder nur ein Show Rotor ist..

Lg Udo

[OPTI-Maler]

Heute war Wind und ich werde die GFK Flügel wieder abbauen, bei der großen Übersetzung sind sie zwar gut gelaufen, haben aber überhaut kein Drehmoment

Ich habe es mir eigentlich schon denken können, wenn ich am Rad drehe baut sich kein Auftrieb auf wie bei den anderen Flügeln da merke ich beim Drehen das es leichter wird, sehr viel leichter.
Das war ein teurer Versuch, da war ein Flügel so Teuer wie die 3 aus Alu deshalb möchte ich das noch mit den Klappen ausprobieren und die Wölbung wieder nach Außen machen.
Irgendwie verstehe ich das nicht.... das Profile ist ja nicht so schwer viel anders als das von Herbert
Lg Udo

[herbk]

Hi Udo,

Irgendwie verstehe ich das nicht.... das Profile ist ja nicht so schwer viel anders als das von Herbert

Profile sind eine heikle Sache, selbst kleineste Änderungen bringen ein anderes Ergebnis.
"Mein" Profil heißt nicht umsonst 10c... : insgesamt habe ich 23 Profile mit Javafoil verglichen(teils bekannte, teils selbst gezeichnete). Für jedes Profil habe ich je eine Analyse mit Anstellwinkeln von -25 bis +25 Grad gemacht. Vergleichskriterien waren dabei Auftrieb, die Lage des Auftriebsschwerpunktes und über welchen Anstellwinkelbereich beides erreicht wurde. Die Besten 5 dieser Profile habe ich dann noch mal im Detail etwas verändert und noch mal analysiert.

Bei der ganzen simuliererei hat sich eines bestätigt: schon ganz kleine Unterschiede machen wirklich gravierende Unterschiede:
10 = Basisprofil (das 10. meiner Eigenentwürfe) aus welchem diese Varianten gezeichnet wurden:
10a -> 1mm weniger Nasenradius = schlechter bei den Anstellwinkeln
10b -> maximale Dicke 5% weiter hinten = etwa 8% weniger Auftrieb und Auftriebsschwerpunkt weiter hinten
10c -> maximale Dicke 5% weiter vorn = etwa 5% mehr Auftrieb, etwas besser bei den Anstellwinkeln und Auftriebsschwerpunkt weiter
10d -> 1mm mehr Nasenradius = schlechter bei den Anstellwinkeln

Deshalb ist es das 10c geworden...

Eines haben aber ALLE simulierten Profile gemeinsam: sie haben immer die gleiche Dicke! Wenn ich es recht in Erinnerung habe, dann sind Deine Aluflügel deutlich dicker als die GfK - das könnte das nötige tsr bei den GfK deutlich nach oben schieben. Dünnes Profil = schneller Flügel.

[OPTI-Maler]

Hi Herbert

Ich habe es leidvoll gemerkt das es so ist:-(
Du hast Recht das merkt man ja schon wenn man die Abstellwinkel schon leicht verändert, dann geht da schon nix mehr..

Mit der Wölbung nach außen gingen Sie ja, sind halt nur nicht gut angelaufen aber beim Drehen spürte ich Auftrieb aber nicht so stark wie die aus Alu.
Werde jetzt die Alu drauf schrauben und einen anderen Keilriemen verwenden damit ich kein Schlupf mehr habe, vielleicht ist es ja dann gut die Welle ist ja auch jetzt besser ausgerichtet das war ja das Hauptproblem beim letzten mal das er so stark angefangen hat zu wackeln.
Der Jetzige Rotor aus GFK war ja nur 1:4 Übersetzt und war schon recht schnell, er kam ja auch schon auf 250Volt bei 9m Wind das waren ja auch schon ca 63U am Rotor, erst bei 11m Wind hat er angefangen den Mast leicht zum Wackeln zu bringen und ich denke das ist dann normal oder?


Lg Udo

[Ekofun]

Hallo Udo,

leichte vibrieren ist "normal" aber wackeln sollte er nicht,denn je stärker der Wind wird auch wackeln größer und dann kann etwas einknicken wenn zu viel wird.Das passiert am schwachste Stelle des Turmes.

Warte am Antwort,und wenn Übersezung 1:3 ist werde schwer Platz zu finden für Spulen.1:4 werde am besten....

Grüße

Ekofun

[herbk]

Guten Morgen Udo,

ich hab mal versucht auf Basis dieses Fotos Dein Profil nachzuzeichnen.

Udo-prof.jpg (149.45 KiB) 5272-mal betrachtet

Das Ergebnis habe ich dann mit Javafoil analysiert und mit dem 10c von mir verglichen.

So lange Dein Profil in einem Anstellwinkelbereich von ca -6 bis +8 Grad läuft, hat Dein Profil sogar etwas mehr Auftrieb als meines, ABER viel zu weit hinten!

u_0.jpg (103.29 KiB) 5272-mal betrachtet

10c_0.jpg (96.87 KiB) 5272-mal betrachtet

Bei größeren Anstellwinkeln hatt meines dann mehr Auftrieb (der Ca Wert auf den Bildern) UND dieser Auftrieb ist deutlich weiter vorne.

u_15.jpg (128.37 KiB) 5272-mal betrachtet

10c_15.jpg (125.53 KiB) 5272-mal betrachtet

Weshalb sind die Anstellwinkel und die Lage des Auftriebs - der "Auftriebsschwerpunkt" - so wichtig?

Zum Anstellwinkel
Jeder Flügel eines Vertikalwindrades läuft bei jeder Umdrehung nur 2x (bei tsr>1, bei tsr <1 sogar nur 1x) mit dem Anstellwinkel 0, und zwar genau dann, wenn das Blatt mit der Nase genau in Windrichtung steht.
Bei ALLEN ANDEREN Flügelstellungen steht das Blatt mit einem Anstellwinkel zur Ströhmung, die sich am Blatt (so bald es sich dreht) ja aus tatsächlichem und scheinbarem Wind zusammensetzt.

Zum Auftriebsschwerpunkt
Der Auftriebsschwerpunkt ist die Resultierende aus aller am Flügel wirkenden Auftriebskräfte, welche ja nicht gleichmäßig verteilt sind.
Liegt der Auftriebsschwerpunkt in der Verlängerung der Befestigungsachse des Rotorblattes, so wird dieses senkrecht zum Drehpunkt "Rotorachse" nach außen gezogen - es passiert gar nichts...
Liegt der Auftriebsschwerpunkt der Befestigungsachse des Rotorblattes, so wirkt die Auftriebskraft mit einem Hebel zum Drehpunkt "Rotorachse", der Rotor dreht sich in die Entsprechende Richtung.

Was lernen wir daraus?
Für einen guten Darrieus Flügel brauche ich ein Profil, dass
erst mal viel Auftrieb bringt
diesen Auftrieb mit einem möglichst großem Hebel zum Drehpunkt des Rotors wirken lässt
und das ganze auch noch über einen möglichst großen Anstellwinkelbereich auftrecht erhält.

Ach ja, das ist auch noch wichtig...: der Wiederstandsbeiwert darf dabei natürlich auch nicht zu hoch werden, sonst frisst er den erzeugten Vortrieb gleich wieder auf.

Diese Betrachtung bezieht sich aber ausschließlich auf den durch die Profilform erzielten Auftrieb - der Auftrieb der durch "angestellte Platte" erziehlt wird ist wieder eine andere Geschichte....

[OPTI-Maler]

Hallo Herbert

Das hast Du ja gut getroffen... danke für die Mühe die Du Dir gemacht hast.

Wenn mein Auftrieb zu weit hinten liegt dann lässt sich da einiges erklären zb. das er rückwärts läuft.. wenn dann ein Flügel richtig angeströmt wird geht es erst vorwärts.
Also wenn ich das richtig verstanden habe sollte der Auftrieb zur Rotor Mitte hin erfolgen und so als Hebel die Kraft vom Wind auf die Achse bringen.!?

Meinst Du ich könnte das ändern wenn ich da die spitze Nase des Flügels verändre zb wenn ich da etwas aufbaue?

Lg Udo

[Famzim]

Hallo

Ich habe mich lange gewundert das so ein Rotor überhaubt läuft, geschweige denn anläuft.

Jeder Gesammtauftrieb der erzeugt wird drückt doch haubtsächlich nur gegen die Achse und bringt kein Drehmoment.
Das muß aber irgentwo herkommen.
Also immer fleissig lesen und vergleichen.
Raus gekommen ist, das dicke Profile besser sind, und große Anlagen grundsätzlich wesendlich besser anlaufen.
Bei gleichem, aber grösserem Profil sind die Verhältnisse aber eigentlich wieder gleich beim Anlauf.
Oder eben doch nicht, einen wirklichen überzeugenden Grund habe ich nicht gefunden beim lesen.

Nun mal meine Theorie.
Steht das vordere Blatt genau platt vor dem Wind wird dieser sich vor Ihm teilen und links und rechts vorbei streichen.
Ist das Profil vorne und hinten spitz, bildet sich keine anliegende Strömung an beiden Enden.
Ist eine Seite zb Vorne stark gerundet, streicht die ausweichende Luft um diesen Bogen, und liegt auch ein Stückchen weiter noch an, bevor sie abreist und wirbelt.
Diese Stömung erzeugt aber einen Unterdruck vor dem Profil, und damit ein Drehmoment.
Je ausgeprägter dieser Nasenbereich ist, bzw runder, oder auch dicker, um so weiter und stärker ist diese Sogströmung vor der Nase.
Hinten reist sie nach wie vor ab.
Jeder Auftrieb der hinter der Nase, aber noch vor der dicksten Profilstelle ist, wird somit Vortrieb erzeugen, da die Oberfläche schräg, vor der Achse, ihre Auftriebsrichtung hat.
Ist der Rotor also angelaufen breitet sich das Sogfeld weiter nach hinten aus.
Noch weiter hinten, liegt eher keine sinnvolle Strömung mehr, auf der richtung Achse liegenden Seite an.
Die nach Aussen gerichtete Fläche, erzeugt eher nur Druck auf die Achse.
So ist es nicht so wichtig ob Wölbung nach innen oder aussen ist, er wird durch die runde Nase immer richtig herum laufen.
Die Drehzahl- Drehmomet-Verhältnisse sind, oder wären nach dieser Theorie dann aber entgegengesetzt.

So sehe ich das mitlerweile.

Gruß Aloys.

[Bernd]

Es gibt etliche Videos mit sehr aufschlussreichen animierten Simulationen diverser Profile an H-Rotoren.
Da kann man schön sehen wann und wo sich eine Unterdruckblase ausbildet und aus welcher Richtung sie am Profil "saugt".


Grüsse

Bernd