Probleme beim Bau eines grossen Darrieus

[Bernd]

nach dieser von Rainer verlinkten Grafik sollte der irische Rotor problemlos laufen.



Sie geben dort die Solidity in Nc/D an, wobei N die Anzahl der Flügelblätter ist, c ist die Cordlänge
also Flügeltiefe und D ist der Rotordurchmesser. Ich finde diese Bemassung ziemlich doof und favorisiere
die Angabe in Prozent des Kreisumfangs, das ist viel anschaulicher.

Will man aus der Angabe Nc/D die in Prozent erstellen, so muss man erstere durch 3,14 teilen.

Mithin funktioniert laut Grafik sogar noch ein Rotor der eine prozentuale Abdeckung
von 1,59 % aufweist, in Worten eins komma neunundfünzig Prozent Wers glaubt wird selig, denn
dann würden die unberücksichtigten Verluste durch Widerstand der Tragflügel (hohes TSR) sowie das extrem
schwache Drehmoment das letzte bisschen Alltagstauglichkeit aus den Dingern heraus prügeln.
Ich wette sogar das so ein Rotor nur noch mathematisch aber nicht mehr in der Realität funktionieren
würde. Wir sehen ja das es in der Praxis selbst mit 3,5% noch nicht mal klappt.

Ich lese gerade das die Kennlinien in der Grafik rein mathematische, theoretische Modelle sind......ok

Irgendwie wünschte ich mir mal Grafiken die in der Praxis verifizierte Werte wiederspiegeln.
Aber ich glaube genau das ist noch Mangelware. Alle Welt frönt beim Darrrieus rein der Theorie.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Meine Anmerkung bezüglich des dynamischen Verhaltens bei getrieben ziehlt auf die Massenträgheitsmomente .
In diesen Formeln steckt immer ein Quadrat. Aus meiner sicht wird ein H-Rotor mit Getriebe nie gehen.

Das verstehe ich noch nicht. Ein Generator (genauer seine rotierenden Massen) fungieren hinter einem Getriebe
natürlich als Speicher für kinetische Energie, das ist mir klar.
Im Krieg hat man die Messerschmitt BF 109 mit einem Schwungrad angeworfen das man zuvor über eine Kurbel
mit hoher Getriebeübersetzung auf Touren brachte.
So ähnlich ist es auch mit einem Generator hinter einer hohen Übersetzung. Die rotierende Masse des Generators
fungiert dabei unweigerlich als Energiespeicher.

Beim Windradgenerator mit Getriebe kann dafür aber auch der Generator, und damit seine rotierenden Massen,
zig mal kleiner und damit leichter ausfallen als ohne Getriebe. Von Preis mal ganz zu schweigen...

Aber warum sollte das einem Darieus überhaupt den Gar ausmachen können ?
Nach diesem Getriebeprinzip arbeiten schliesslich zig Windräder, auch sehr grosse kommerzielle.

Wenn ich eine Übersetzung 1:16 benötige, dann wäre alternativ auch ein 4 mal so grosser Generatordurchmesser
denkbar um bei gleicher Drehzahl die gleiche Spannung/Leistung zu liefern.
Der 4 x so grosse Generator wäre aber nicht nur 4 mal so schwer sondern ein vielfaches davon, denn er hätte
nicht die 4 fache Masse sondern, ganz einfach gerechnet, die 16 fache Masse.
Am Ende hätten wir also sehr wahrscheinlich wieder ganz genau das gleiche Problem mit der Trägheit der Masse,
denn ein sehr schwerer Generator ohne Übersetzung ergibt vermutlich ganz ähnliche Trägheitsmomente wie ein
vergleichsweise sehr leichter mit Übersetzung.

Außerdem glaube ich das die Flügel, weit ab der Rotormitte an der Aussenkante des Rotors, die Tragarme und der
Rest der Konstruktion zusammen ziemlich sicher eine grössere Massenträgheit aufweisen als der Generator selbst.

Wenngleich eine hohe Massenträgheit sicher das Böenverhalten verschlechtert, so sorgt es andererseits auch für einen
gleichmässigeren Lauf der auch mal kurze Phasen mit sehr wenig Wind überbrücken kann ohne das der Darrieus
neu anlaufen muss.

Grüsse

Bernd

[homatec]

Hallo Bernd,

ok die von mir angegebene Grafik ist Theorie. Alledings kenne ich wenige Maschinen die über den theoretischen Werten liegen. Meißt ist es umgekehrt.

Das Problem ist die steile Flanke ab wann der H-Rotor Drehmoment liefert.
Das wurde ja versucht in dem die Maschine angefahren wurde. Hat aber wohl nicht geklappt.

Ich kann nur sagen, dass ein im Winkanal getesteter Rotor im Freilandversuch gerade mal mit 10 % Last der Werte gefahren werden konnte, sonst hat er sich nicht bewegt. Das waren recht heikle Versuche, denn ohne Last ist die Maschine über Ihre Grenzdrehzahl gefahren und hat ziemlich dicke Backen gemacht.

Wenn ihr einen Schwungspeicher haben wollt nehmt den guten alten Fliehkraftregler der Dampfmaschine, der ist für das Drehmoment neutral und bremst nicht stetig. Übrigends waren die bei Windmühlen vorher schon eingesetzt)
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph11/umwelt-technik/07drehzahlreg/drehzahlreg.htm

Grüße

Rainer

[windsau]

.... Alle Welt frönt beim Darrrieus rein der Theorie.

Grüsse

Bernd[/quote]

So ist es bestimmt nicht. Was da von gewissen Theoretikern in den Foren und von ''Winkraftfirmen'' breitgetreten wird ist bestimmt nicht der Stand der Dinge.

Profile mit einem S am Anfang sind übrigens nach Mr. D. M. Somer von der NREL benannt. Mal googeln, nur so als Tip.

[homatec]

Hallo Bernd,

Theorie?

Rotor.jpg (28.58 KiB) 13578-mal betrachtet

Grüße
Rainer

[Bernd]

Was meinst du jetzt genau ? Ich sehe einen H-Rotor.
Offensichtlich für das Herausfinden des besten Anstellwinkels konstruktiv optimiert
Schöne Idee mit diesem Aufbau.

Was ich aber meinte ist, das zuviele immer nur Fomeln wälzen und den Bezug zur Realität
immer weiter verlieren. Gerade beim Darrieus ist das auffallend. Man findet fast nur
mathematisch erzeugte Simulationen und so gut wie keine Diagramme die die Erfahrungen
aus Freifeldversuchen wiederspiegeln würden.

Falls das auf dem Foto Dein Darrieus ist, so möchte ich Dir gratulieren.
Vielleicht kannst du uns dann etwas darüber berichten

Grüsse

Bernd

[homatec]

Hallo Bend,

das ist (oder war) eines der Projekte zu denen ich mein Senf und Schweiß beigetragen habe.
Er Rotor ist mit NACA 4421 und der Wolbung nach innen gebaut.
Unsprünglich wollte ich mich nur mit der Kontaktvermittlung und dem Standort (Lanzarote) beschäftigen und dachte diese Firma ist 2009 lieferfähig. Allerdings hat die Regelung und der Generator die meißten Probleme gemacht.
Da der Rotor aber alles andere auf diesem Dach gemacht hat als im Windkanal kam da jetzt was ganz anderes dabei raus als mein ursprüngliches Intresse.
Als weiteres Abfallprodukt hat mein Freund Walter jetzt einen fertigen Generator. Mehr dazu auf seiner Seite http://www.walter-thurner.de
Dort ist der auch beschrieben.
Da ich ungern Sachen doppelt und dreifach mache warte ich jetzt auf die Ergebnisse der Neuhäuser Turbine.
Nächste Woche kommt da eine schnelle Regelung drauf, dann sehen wir weiter.

Insgesammt sehe ich das Formelwerk und die Theorie als gute Grundlage an bevor man Versuche umsonst macht.
Es gibt aber auch einige Arbeiten zu Freilandversuchen.
Wer wenig Probleme und wenig haben will baut sich am besten eine Lenz oder ein Savonius, wenns kein C-Rotor sein soll.

Grüße
Rainer

[homatec]

ach ja das habe ich noch vergessen:

der Roter der abgebiklldet ist hat eine Zahnriemenübersetztung.
Mit diesem Getriebe ist er nie angelaufen oder hat siuch auch nur weitergedreht.

Zuerst war dort ein eisenloser Generator eingebaut da kam wenigstens etwas Leistung. Allerdings konnten wir nicht schnell genung be unt entlasten. Die Heizwiderstände waren viel zu grob abgestuft.

Gruß Rainer

[CAD&Co]

Normalerweise gehen wir bei den Vertikalachsern davon aus, dass der Wind von der Seite kommt.
Im Normalfall stimmt das ja auch, auf dem Bild kann man aber die Dachlandschaft erkennen.
In solchen Situationen kann es auch schnell zu einer Windbewegung in vertikaler Richtung kommen.
Habt ihr das schon einmal gemessen?

Sobald ungünstige Verwirbelungen im Bereich des Rotors auftreten, können die ganzen Ergebnisse
aus dem Windkanal für die Tonne sein.

[Atmos]

Hallo Zusammen,

ich würde gerne nochmal zurück kommen auf des Thema Getriebe. Das heißt für mich ein Darrieus hat eine schwankende Geschwindigkeit während einer Umdrehung, ansonsten sehe ich keinen Grund warum es nicht mit Getriebe gehen sollte.
Hat jemand Erfahrungen in diesem Bereich?