Verbesserungen zum C- Rotor

gemeinsame Forenentwicklung eines Rotorprofils

Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Menelaos » Sa 4. Apr 2009, 10:51

Wenn du es "normal" montierst, also als aerodynamischer
Tragarm und es dann etwas anstellst, oder Wind etwas schräg auf dieses Profil trifft, dann wirkt doch
die Resultierende aus Auftriebskomponente in der Vertikalen, also in der Richtung der Rotorachse
und nicht in Drehrichtung.


Ja...wieso?

Bei einem " normalen" WIndrad ist es doch auch so. Klar, zum ANlauf wird das Profil von vorne angeströmt ier wirkt aber auch noch keine Auftriebskraft. Diese ist dann am größten, wenn der Rotor seine Schnelllaufzahl erreicht hat und der schienbare WInd der sich ja aus wahrem WInd und dem höheren Fahrtwind zusammensetzt (bei SLZ größer 1) das Profil im richtigen WInkel anströmt.
Hier ist es das Selbe. WIr brauchen keinen Anlauf, das macht der Canstein für uns. Danach ist nur noch der "Fahrtwind" des Tragarmes (und vielleicht etwas Luftstrom der noch durch den Rotor strömt) die Komponente die genutzt wird. Da diese STrömung ja horizontal wirkt, kann das Profil nun genau im richtigen WInkel angeströmt werden.
Natürlich darf man da keine Wunder erwarten. Es kann letztlich denke ich nicht mehr zusätzliche Energie erzeugt werden als durch die Tragarme als Verlust entstehen.
ABer ich denke dass sich viele kleine Verbesserungen auch summieren und letztlich eine deutlich Verbesserung bringen können.
Ob das ganze nun praktikabel ist und den Aufwand lohnt, ist ja eine andere Frage
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Bernd » Sa 4. Apr 2009, 10:57

Du gehst bei deinen Überlegungen also davon aus, das der Wind nicht von vorne, sondern
eher von schräg oben oder unten den Rotor trifft ? Habe ich das so richtig verstanden ?

Grüsse

Bernd
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Menelaos » Sa 4. Apr 2009, 11:04

Nein Bernd, das hast du nicht richtig verstanden. Ich gehe davon aus dass der Wind genau horizontal weht und stelle aber das NACA Profil natürlich so an, daß es im optimalen WInkel angeströmt wird, kippe es also schräg an wenn du so willst.

Gruß
Max
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Bernd » Sa 4. Apr 2009, 11:40

Dann ergibt sich aber keine Kraft in Drehrichtung des Rotors, sondern eine in der Vertikalen,
nämlich die Auftriebskraft die versucht das NACA Profil "anzuheben" oder nach unten zu
drücken, je nach Anstellwinkel. Eine Kraft in Drehrichtung entsteht dabei nicht.
Einen Horizontalläufer strömt man ja auch nicht von der Seite sondern von vorn an.
Ich glaube du machst da einen Denkfehler was die resultierenden Kräfte anbelangt.

Grüsse

Bernd
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Menelaos » Sa 4. Apr 2009, 12:29

mag sein,. muss ich nochmal drüber nachdenken...glaub ich aber nicht...

Aber bei einem mormalen Repeller strömt der scheinbare Wind doch auch nicht mehr von vorne auf den Rotor. Hier ist es das Gleiche denke ich. Bei einem normalen Rotor wirken die Kräfte nach deiner Auffassung dann doch aber auch in Richtung Rotorwelle. Und dennoch drehts sich oder wo siehst du nun den Unterschied?
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Carl von Canstein » Sa 4. Apr 2009, 12:40

Ich habe weiter vorne meine Beobachtungen an Schneeflocken bei maessigem durch landschaftliche Objekte verursachtem turbulenten Wind beschrieben. Dort treten dann staendig wechselnde Stroemungsrichtungen auch in der Vertikalen sowohl nach unten als auch nach oben auf. Nicht am Dachfirst, sondern vor meinem Wohnzimmerfenster in Bodennaehe!!! Insbesondere also unter solchen (Schwachwind) Bedingungen im Garten oder aehnlich, bei denen wirklich ausgepraegte vertikale Stroemungsfelder entstehen (standortbedingt) stelle ich mir die Option eines Vorfluegels am Tragarm sehr wirkungsvoll vor, weil er auch momentane vertikale Stroemung in Vortrieb umsetzt! :)
Das ein als Horizontalachser gebauter Rotor mit unseren durchstroemten Fluegeln auch ohne jeglichen Anstellwinkel der dann gerade ausgebildeten Leitflaechen als monogonaler ( in - egal von welcher Seite angeblasen - nur einer Laufrichtung arbeitender) Fluegel etwas leisten kann, habt Ihr am Modell des Fahrrades mit in die Raeder eingebauten symmetrischen durchstroemten Fluegeln bereits auf einem Foto und durch Berichte erfahren! Wie Ihr sicherlich nachvollziehen koennt, laeuft ein gewoehnliches Windrad anders herum und mit viel weniger Vortrieb (bei aerodynamisch ausgebildeten Profilen), wenn es von der falschen Seite (von hinten) angestroemt wird! Wird ein solcher Traegerrotor mit durchstroemten symmetrischen monogonalen Fluegeln als Tragarm in unserem Rotor dann von unten oder oben steil angeblasen so mindert sich in dieser Phase die Reaktion der eigentlichen Fluegel aussen und wird ersatzweise durch die mit Vorfluegeln ausgestatteten Tragarme im Inneren des Rotors kraeftig unterstuetzt.
Dafuer kann ich nach vielen Versuchen mit beiden Bauformen fuer sich jede Garantie abgeben!!!
Dass bei Schwachwind sowas unterm Strich nicht extrem viel Mehrleistung bedeutet, steht auf einem anderen Blatt, doch egal, auf lange Zeit laeppern sich auch Bruchteile von Prozentpunkten zusammen!!! :)
Ich gratuliere Menelaos also in jedem Fall zu seiner Anregung :idea: !!!
Was die Variante mit Nacaprofilen betrifft, so bin ich da allerdings mit Bernd etwas skeptischer. Der Nacafluegel ist viel schnelllaeufiger als unser auf maximales Drehmoment ausgelegtes Fluegelwerk, so dass ich auch mit gutem Willen nur einen Gewinn durch mehr Windschluepfrigkeit (cw Wert der Tragarme) vermuten kann. Mit anderen Worten: ich hielte einen Nacafluegel als Tragarm an unserem Modell etwas unterfordert. Wie das nun bei einem bedeutend groesseren Modell ausfaellt, dazu kann ich allerdings nichts sagen ausser dass Bernd recht entaeuschende Versuche mit Nacaprofilen an einem als konventionellen Darrieus- Rotor gebauten Miniatur 50 x 50 Modell gemacht hat. Von daher verstehe ich auch voll Bernds Skeptik und schliesse mich da an.
Den Gedanken von Menelaos, einen Vorfluegel vor den Tragarm zu setzen halte ich allerdings fuer sehr gut auch bei unseren kleinen 50cm x 50cm Modellen.
Wenn das nicht etwas aufwendig waere fuer einen Bastler, eine Form zu bauen, in der ein durchgehender Vorfluegel von der Achse bis hin zu den optimal rund ausgeformten Endkappen der Aussenfluegel in GFK oder sogar Kohlefaser gebaut und ebenso mit Tragarm und Leitflaeche aus gleichem Material in zusammensetzbare Formstuecke gebracht werden koennte, dann koennte ich mir vorstellen, dass das naechste Pralinenstueck, was hier vorgestellt wird, so aussehen koennte!!!
In jedem Fall waere so eine Ausfuehrung dann auch schon als Serienmodell sehr appetitlich!!! Ob sowas noch kommt? :)
Gruss, Carl
Carl von Canstein
 

Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Menelaos » Sa 4. Apr 2009, 12:57

Das mit der höheren SLZ sehe ich noch etwas anders aber daran muss man sich ja nun nicht aufhalten.
Wir können es ja erstmal mit den Vorflügeln an den Tragarmen testen und versuchen festzustellen ob und wie viel das bringt.

Das mit dem Formenbau, auch wenn es noch recht weit entfernt scheint, stelle ich mir nicht so einfach vor.
Ich hatte mal einen verwundenen Flügel aus verschiedenen NACA Profilen konstruiert und mir ein Angebot für eine Spritzgussform machen lassen und bin aus allen Wolken gefallen. Knapp 25.000 Euro sollte die kosten...da muss schon ordentlich produziert werden um das wieder herauszuholen. Ist die Form allerdings erstmal fertig sind die Rohstoffkosten der Hauptfaktor. Ob man eine solche Form zum Beispiel für den Eisatz mit Harz selbst bauen kann weiß ich nicht. Es erscheint mir doch recht kompliziert wenn man bedenkt wie komplex doch so ein Flügel ist.

Gruß
Max
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Bernd » Sa 4. Apr 2009, 16:57

Aber bei einem mormalen Repeller strömt der scheinbare Wind doch auch nicht mehr von vorne auf den Rotor. Hier ist es das Gleiche denke ich. Bei einem normalen Rotor wirken die Kräfte nach deiner Auffassung dann doch aber auch in Richtung Rotorwelle. Und dennoch drehts sich oder wo siehst du nun den Unterschied?

Der Unterschied ist, das unser Rotor mit einem TSR von ca. 0.5 dreht und es daher keinen scheinbaren Wind
gibt der am NACA Profil Kräfte erzeugen könnte die in Drehrichtung wirken. Anderes Beispiel:
Wieviel Leistung liefert ein Horizontalläufer noch, wenn du ihn genau 90 Grad aus dem Wind drehst ?
Keine, und wenn du ihn ein Grad weiter drehst, dreht er sogar rückwärts. Das wäre das Szenario des
Einsatzes als Tragarm, ein Horizontalläufer von der Seite angeströmt.
Wie Carl schon schrieb sehe auch ich eher deine Idee mit dem Vorflügel, insbesondere weil diese Bauart
auch zur Drehzahl passt, als erfolgversprechender.

Grüsse

Bernd
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Menelaos » Sa 4. Apr 2009, 20:33

Na wenn wir uns da nun nicht so sicher sind dann lassen wir das eben und konzentrieren uns auf die andere Variante und das lochen ;-)
Da haben wir ja auch erstmal genug mit zu tun denke ich.

Gruß
Max
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Re: Verbesserungen zum C- Rotor

Beitragvon Carl von Canstein » Sa 4. Apr 2009, 21:21

Wir (ich vermute mal in der Mehrzahl zu reden verletzt niemanden) sind begeistert von der Idee, auch den Tragarm zur Leistungssteigerung zu nutzen. Das wir da die Variante mit dem Vorfluegel favorisieren tut der Anerkennung zur kreativen Grundidee von Menelaos keinen Abbruch. Wann und was nun in naechster Zeit umgesetzt werden kann, laesst sich schlecht vorhersagen. Hier geschieht schliesslich alles auf freiwilliger Basis. Auf der to do list steht auch noch so manche andere Aktion, ich glaube, wir sollten das entspannt sehen. Wir koennen niemanden dazu zwingen, so tolle Ideen zu produzieren wie Menelaos sie aus freien Stuecken hier eingebracht hat, andererseits ist die Umsetzung in die Praxis aehnlichen Gesetzmaessigkeiten unterworfen. Immerhin steht hier schonmal das geschriebene Wort, man kann immer darauf zurueckgreifen!!! :)
Gruss, Carl
Carl von Canstein
 

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