41% Wirkungsgrad, Traum, Selbstbetrug oder Wirklichkeit ?

[Bernd]

Ich kann mir gut vorstellen das weitere Veränderungen weitere Verbesserungen nach sich ziehen,
dafür gibt es ja auch unter anderen dieses Forum um weitere Verbesserungen zu ermöglichen.
Aber ich glaube nicht das alleine ein Anstellen der Flügel aus einem normalen Wirkungsgrad wie ich
ihn bisher kannte, einen Traumwirkungsgrad machen würde.
Ganz so einfach glaube ich ist es nicht um auf "traumhafte" 41 % zu kommen.
Ich glaube aber auch nicht das eine derart eckige Turbine wie die von Ed Lenz überhaupt 41 % Wirkungsgrad erzeugt.
Dafür sind mir da zu viele Kanten drann und dann hätte ja auch jede andere Vertikalkonstruktion ihre
Bedeutung verloren. Ich würde mich zwar gerne vom Gegenteil überzeugen lassen, aber irgendwas sagt mir
das es nicht so einfach sein kann solche Traumwerte zu erreichen.

Einen Joker hab ich natürlich immer noch in der Hinterhand um das ganze zu entzaubern... ich habe
nämlich eine Möglichkeit in der Realität nachzuprüfen ob solche Angaben halbwegs stimmen.
Auch jeder von euch könnte natürlich mal schnell so eine Lenz Turbine bauen, sie ist ja sehr simpel
anzufertigen.
Fürs erste würde mir genügen einen 50cm Lenz und einen 50cm C-Rotor nacheinander auf meinen Teststand
zu stellen und dann mal schauen was dabei raus kommt und ob die Lenzturbine tatsächlich doppelt soviel
Leistung erzeugt wie jede andere vergleichbare. Bis jetzt bezweifle ich das stark.
Als erstes muss ich dann aber mal einen Tragarm bauen der einen Anstellwinkel ermöglicht. Bei der
Kälte hab ich da gar keinen Bock zu..

Aber wir schweifen ab.
Die Frage war eher, sind höhere Wirkungsgrade in Amerika üblich ?
Hat die Luft da andere Eigenschaften ?
Drehen da die Windräder schneller als bei uns (TSR) ?
Sind derartige Wirkungsgradangaben glaubhaft ?
Wieso dreht mein C-Rotor so schnell wie es für mich von der Logik her Sinn macht, aber laut einer Simulation sollte
er viel schneller drehen ?

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Informationsupdate :

Im besagten Forum hat der User Steve diese Grafik zu seiner erstellten Simulation gepostet.



Es ist noch wichtig zu wissen das die Leistungswerte durch einen Fehler um den Faktor 6,2 zu
gering ausgegeben wurden.
Das bedeutet das man den angezeigeten Spitzenwert von ca. 10,5 mal 6,2 nehmen muss, was dann
ca. 65 Watt pro m² bei 6,7m/s ergibt.
Wie man sich unschwer anhand der Absolutwerte errechnen kann, liegt der (simulierte) Wirkungsgrad des
C-Rotors, trotz der nach Steves Ansicht leistungsmindernden geringen angenommenen Durchmesser
von knapp 60cm, bei ca. 35 %.
Die Lenzturbine lag noch deutlich höher, allerdings war da der simulierte Durchmesser auch höher.

Auch diese 35 % für den C-Rotor halte ich für unrealistisch, wenns auch toll wäre wenn es stimmen könnte.

Grüsse

Bernd

[sjh7132]

Hello, I am Steve, the person who did the simulation. [Sorry for the English, but I speak very little German.]

There are a few things you should know about the simulations I run.
1) They are 2d simulations, but seem to be pretty close to reality when compared to Ed Lenz's numbers.
2) My turbines are only blades, there is no support structure to cause drag and remove power.
3) My surfaces do not use a turbulence model. I believe this is like having a very smooth (polished) surface.

The simulation of the Lenz and the CRotor shows much lift from air going across the outside of the curved front. I believe this is where much of the power comes from. Even Bernd's torque graph confirms this since there is positive torque on the upwind side. My torque simulations show much more torque around 180 degrees.

[Bernd]

Hello Steve and welcome to this nice discussion board !

You said that your simulation shows much more torque at the back side of the rotor
than my measurement.
This could be happen because the distance from the fans to the backside of the rotor
is higher than to the front of the rotor.
Into a wind tunnel with more uniform flow i think the result would be more like yours.

To show the other users what we are talking about, here what Steve did for us.
At the top you see Steves torque simulation and under that the curve i measured at the teststand.
So you can compare it.
For the peak in simulation at around 340 degree i have no explanation.




Grüsse

Bernd

[sjh7132]

My torque graph was made by spinning the single blade slowly (10 seconds for a revolution.) While that is slow, turbulence that comes and goes can still affect the torque measurement. If there is interest, I can rerun that simulation with a slower spin to get a longer measurement at each angle. The 10 seconds took 2 days of computer time. 60 seconds will take about a week.

Also I simulated a single blade of Bernd's prototype. Bernd tested a blade that was larger. My wind speed was 6.7 m/s, Bernd's was about 3 m/s. So there may be real reasons that the graphs are different.

These simulations are done on a computer with Ubuntu Linux. The software is openfoam-1.5-dev and I construct the meshes with gmsh. All of this software is public domain and free (no cost). If anyone is interested in running these simulations download and install the software and I will send sample files to show you how to do it.

I am sjh7132 on youtube, and I have posted the graphical output of this software for other blades. This video is a test of the Lenz blade and shows how the air moves across the front of the blade to create a low pressure and pull the blade forward.

[miniwindi]

Hallo,
da wollte wohl jemand nicht, das in diesem Forum auf die Bilder verlinkt wird:
(Beträge wo oben nur Bild/Bild steht)
w w w .vawts.net/download.spark?ID....
Viele Grüße Herbert

[Bernd]

Hallo Herbert und danke für den Hinweis, das kommt bestimmt weil nur angemeldete User
die Bilder sehen können, also angemeldet im anderen Forum, das ist bei unserem meine ich
auch so, ich werde die Bilder also auf meinen Space legen und neu verlinken.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Hello Steve and thanks for the video.
Looking at the rotating lenz blade it seems that the blade has no angle of attack
and is just mounted tangential ? On Eds site i ever see a big angle of attack.

Maybe there is a chance to make such a great video from the C-Rotors results too ?

By the way, if you simulate the rotor again (with one or two blades more) it would be nice
if you can then use the same radius like you have done with the lenz.
(I still hope the c-rotor beats the lenz.)
Thanks

Grüsse

Bernd

[jb79]

Hello!

What computer (CPU) do you use for the simulation?
Maybe somebody has a faster computer that can do the simulation in a shorter time.

A simulation of the C-Rotor would be very interesting for us, does it need much more CPU power to simulate two or more blades or is there only a small difference?

[Wilfried]

Hallo Bernd,

C-Rotor schlägt Lenz ganz klar, denn in einigen Positionen bringt das Durchströmen einen zusätzlichen Vortrieb, in anderen vermindert sich der Widerstand. Sicher, das ist mehr ein Gefühl, wird mir beim Ansehen des Video deutlich.
Gut zu sehen ist aber auch, wie sich an einem Flügel Wirbel bilden und träge lösen. Je kleiner ein Rotor ist, desto mehr behindern ihn mit steigender Drehzahl die selbst erzeugten Luftwirbel.
Und das Video zeigt auch, dass es Stellungen mit Auftrieb gibt. Das wird für den C-Rotor nicht anders sein.

Gruß
Wilfried