Nicht frei durchströmter C-Rotor

[herbk]

Hi Bernd,
ja, bei C3 und C4 ist die Krümmung der Leitfläche nicht einfach ein Kreisbogen sondern wie ein Profil geformt, sind aber bei beiden (bis auf Pruduktionsungenauigkeiten) gleich.
Den Unterschied zwischen C3 und C4 sieht man in den Skitzen hier am Besten:

C3-rotor.jpg (106.43 KiB) 7427-mal betrachtet

C4-rotor.jpg (110 KiB) 7427-mal betrachtet

wobei C4 in Wirklichkeit nicht ganz so Spitz geworden ist...

In meinen Versuchen war der ovale Vorflügel vorteilhaft aber das könnte auch mal verifiziert werden.

Ich kann ja mal einen vorne nur halbrunden bauen. Nach meinem Verständnis muss der aber schlechter sein, weil er auf der "Gegenwindseite" mehr Widerstand bietet.

[Bernd]

Nach meinem Verständnis und meinen Messungen war er auch schlechter.
Ich bin aber der einzige bisher der das mal getestet hat.


Grüsse

Bernd

[herbk]

Hi Leute,

da sich die Tage auch bei uns mal ein wenig mehr als 1-2m/s eingestellt haben, hab ich den Teststand mit dem C4 Rotor mal ein wenig anpusten lassen - und natürlich aufgezeichnet...
Das ganze hat sicher mehr Unterhaltungswert als Erkenntnisgewinn, aber ich möchte es Euch trotzdem nicht vorenthalten.

Das

C4_3.jpg (170.69 KiB) 7305-mal betrachtet

ist die Messkurve einer Stunde - ich habe noch 2 weitere, die aber auch nicht wesentlich anders aussehen.

Und hier zum Vergleich eine Stunde mit meinem H-Rotor bei ähnlichem Wind:

H_1.jpg (156.69 KiB) 7305-mal betrachtet

Ach ja, ein Filmchen hab ich auch noch...

[herbk]

noch mal was "medidatives":


und die Messkurve dazu:

C4_3.jpg (148.98 KiB) 7224-mal betrachtet

Für uns schon richtig gleichmässiger Wind....

[herbk]

Guten Morgen zusammen,
eigentlich wollte ich ja die ersten aufgezeichneten Messergebnise posten... - aber leider hat mein dicker Trafo nicht mehr mitgespielt
So sieht's aus wenn alles am Lapi hängt:

messen.jpg (224.69 KiB) 6805-mal betrachtet

Eine ganze Zeit hat alles auch ganz gut funktioniert. Ich wollte mir aber erst mal sehen wie viel ich den Widerstand herausnehmen muss damit man etwas erkennen kann und wie lange jeder "Lastwert" braucht bis sich das System wieder stabilisiert hat. Das hat natürlich eine ganze Zeit gedauert in der mein dicker Lüfter (Doppellüfter aus PKW) den Trafo "etwas" überlastet hat - jedenfalls hat er leicht rauchend seine weitere Mitarbeit verweigert. Der Lüfter hing da zwar schon öffters dran, aber halt immer nur für ein paar Minuten, so gehts wenn man nicht aufpasst. Jetzt habe ich mir erst mal einen 220V Lüfter bestellt....

[Bernd]

Interessanter Meßaufbau Herbert.
Gut das du drei USB Schnittstellen am Laptop hast. (Jaaa ja es gibt noch USB Hubs etc.)
Bietet die Software der Multimeter von Haus aus die Möglichkeit das man die Messwerte aller drei Geräte auf dem Bildschirm nebeneinander darstellt?
Was sind das für Multimeter?


Grüsse

Bernd

[herbk]

Hi Bernd,
die Messgeräte sind Holdpeak 90EPC. Den einzigen Kritikpunkt den ich bisher gefunden habe (eines habe ich jetzt etwa ein halbes Jahr) ist, dass sie auch nur 2x pro Sekunde messen, aber wenn man da mehr möchte muss man doch deutlich tiefer in die Tasche greifen.
Was die Software kann die mitgeliefert wird, weiß ich nicht. Wie bei den meisten Anbietern für PC Peripherie liefert auch Holdpeak nur Software für Windows mit. Ich verwende aber seit vielen Jahren nur noch Linux (OpenSuse) als Betriebssystem.
Für DMM's ist unter Linux QTDMM das passende Programm. Von dem kann man einfach so viele Instanzen starten wie man möchte, muss halt entsprechend einstellen an welchem USB Bus das jeweilige Gerät hängt.

[herbk]

Heute ist der Ventilator gekommen - und ich hatte Nachmittags auch etwas Zeit, also los mit dem Vergleich...

Die Testkandidaten waren mein C4 Rotor und der neue C5.
Für den C5 habe ich die Flügel in den Proportionen gebaut die Ed Lenz für seinen Lenz2 vorgibt, welche sich ja auf den Rotordurchmesser beziehen. Die Rippen für die Leitfläche habe ich so gemacht, dass ich sie auch "lenzmässig" (also innen am Vorflügel) anbauen kann. Zum Umbau hat es aber heute nicht mehr gereicht, das kommt also noch nach.

Als Last habe ich einen 50Ohm / 50W Widerstand in eine Kiste gebaut und mit einem langen Zeiger versehen, dass man auch immer wieder auf den gleichen Widerstandswert einstellen kann.
Jeder Rotor wurde 2 mal nach folgenem Schema gemessen:
Lüfter einschalten und den Rotor ohne Last 5 Minuten hochlaufen lassen bis die Drehzahl sich stabilisiert hat. Dann die Last (50 Ohm) zugeschaltet und wieder 5 Min. laufen lassen. Das ganze dann mit 40, 30, 20, 15, 10, 5 und 0 Ohm wiederholt, so dass ein Testlauf ca 45 Min gedauert hat...
Der Lüfter steht im Abstand von 180cm zur Rotorachse, die "Windgeschwindigkeit" ist dann ca. 2,5m/s auf Höhe der Rotorachse. Wobei hierbei die Betonung mehr auf ca. liegt als auf der Zahl... Ich messe zwar mit einem Hitzdrahtanemometer, aber das zeigt im Raum den der Rotor später belegt Werte zwischen 2 und 3m/s an, je nach dem wo man es hinhält. Da muss ich mir noch was einfallen lassen, denn "des is a Grambf so" (fränkisch für Blödsinn)...

Hier die Testkandidaten und die Messkurven dazu:

rotoren.jpg (222.19 KiB) 6736-mal betrachtet

C4_Hz_1.jpeg (122.83 KiB) 6736-mal betrachtet

C5_Hz_1.jpeg (128.71 KiB) 6736-mal betrachtet

C4_A_1.jpeg (122.93 KiB) 6736-mal betrachtet

C5_A_1.jpeg (122.22 KiB) 6736-mal betrachtet

C4_V_1.jpeg (127.77 KiB) 6736-mal betrachtet

C5_V_1.jpeg (130.16 KiB) 6736-mal betrachtet

Als ich damit durch war, habe ich dann mit jedem Rotor noch eine genaue Messkurve in dem Bereich gefahren, wo mir der Rotor am kräftigsten schien. Die Messkurven dazu möchte ich vor dem posten aber noch glätten (wollte ich mit den obigen auch machen, aber Calc hat da nicht mitgespielt - 2700 Messpunkte pro Kurve waren wohl etwas viel). So viel kann ich aber schon vorweg sagen: Der nach den Lenzmaßen gebaute C5 ist deutlich besser als der C4 - sieht mman auch schon auf den Kurven oben.

Ach ja: hier noch ein Bild von der Meßstation in Betrieb.

schrtisch.jpg (151.18 KiB) 6736-mal betrachtet

[Bernd]

Hallo Herbert und vielen Dank für deine Mühen.
Solche sachlich, konsequent und reproduzierbar durchgeführten Vergleiche sind sehr hilfreich und wichtig!

Eine Frage zu den ersten beiden Grafiken.
Ich verstehe das so das die Leerlaufdrehzahl der Rotoren mit der Dauer des Betriebes merklich sank?
Oder stellen die ersten beiden Grafiken auch die sich steigernde Belastung dar, diesmal aber mit Aufgabe der Drehzahl?


Grüsse

Bernd

[herbk]

Hi Bernd,
ja, die beiden ersten Grafiken spiegeln die Drehzahl wieder und sollen zeigen wie sie mit zunehmender Belastung sinkt. Ich hab 24 Magnete in der Magnetscheibe, 20 Hz sind also 100U/min.

Die 3 Grafiken zum jeweiligen Rotor sind absolut zeitgleich aufgezeichnet, auf diese Art kann man schön vergleichen was passiert. Leider habe ich es noch nicht geschaft die Messreihen in eine übersichtlichere Form zu bringen....

Noch etwas zu den gemessenen Werten: C4 hat max 0,127W als Spitzenwert gebracht, C5 max. 0,150W - ganze 17% mehr!