Unterdruck

[Erntehelfer]

Erstmal hallo an alle,

seit einem Jahr etwa hat mich auch der Windradbazillus befallen. Um im Garten einen 12V-Akku mit einem Nabendynamo zu laden habe ich mir das Ziel gesetzt, ein technisch möglichst simples Windrad zu bauen. Dabei war ich vor allem von einem Artikel im Spiegel über die Firma quietrevolution inspiriert worden und begann nach deren Muster ein Windspiel zu bauen, das 90cm hoch war.

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Es funktionierte kaum, denn die Angriffsfläche war viel zu gering, weshalb ich dann noch Segel vor die Flügel spannte die ich verschieden ausrichten konnte. Mit den Segeln drehte es sich bei leichtem Wind gut, blieb aber bei starkem Wind stehen.

Danach baute ich nach dem Vobild eines Windmessers und einem Rotor der bei ebay verkauft wurde einen "Salatschüsselrotor".

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Auch bei diesem Rotor verlangsamt sich die Geschwindigkeit bei zunehmendem Wind. Durch diese Beobachtung begann ich besser über die Strömungsverhältnisse am Flügel nach zu denken. Ich vermute, daß sich bei zunehmender Geschwindigkeit bei rückläufiger Bewegung (gegen den Wind) im Inneren der Schüssel ein starker Unterdruck bildet, der den Rotor bremst. Aufgrund der Lektüre dieses Forums kam mir die Idee der Salatschüssel einen Vorflügel zu vepassen, der die einströmende Luft nicht wie beim C- Rotor um 180° umlenkt, sondern bei rückläufiger Bewegung den Unterdruck im der Schüssel mindert. Diesen (Schulz-) Rotor werde ich in den nächsten Monaten realisieren.

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Um dieses Prinzip auf den C- Rotor zu übertragen habe ich noch den Vorschlag einen Nachflügel zu bauen, der den Unterdruck hinter den Leitflügeln mindert. Um das zu verdeutlichen habe ich Carl von Cansteins Zeichnung missbraucht. Die grauen Flächen markieren die vom Wind abgewandten Seiten des Leitflügels, wo sich eventuell ein Unterdruck bildet. Besonders in der Position rechts unten auf dem Bild könnte das hilfreich sein.

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Gruß Benni

[Bernd]

Hallo Benni und herzlich willkommen hier im Forum.

Besonders dein erstes Windrad gefällt mir optisch sehr gut. Man kann es nicht richtig erkennen,
sind die Flügel aerodynamisch geformt oder ist das nur ein Blechstreifen. ?
Falls du dieses Windrad mit einem Naebndynamo verbunden hast, so wird der Dynamo nur
schlecht zu dem sehr schnell ausgelegten Windrad passen. Das heisst der Nabendynamo
erzeugt früh seine max. Leistung aber dein Windrad ist ein Schnelldreher mit wenig Drehmoment.
Daher dürfte diese Konstruktion auch schlecht angelaufen sein.

Dein Rotor mit den Schüsseln entspricht im Grunde einem Anemometer. Allerdings hat gerade
das Schalenkreuz Anemometer die Eigenschaften seine Drehzahl ziemlich exakt mit der Windgeschwindigkeit
zu verändern, daher wundert es mich wieso dein Anemometer bei stärkeren Wind langsamer lief.
War der Rotor dabei vielleicht durch einen Generator belastet ?

Ich bin gespannt was deine neueste Konstruktion für Ergebnisse liefern wird.

Grüsse

Bernd

[Erntehelfer]

Diese Windräder sind nur experimentelle Konstruktionen ohne Generator. Die Flügel der Helix sind Aluzierleisten aus dem Baumarkt, ich glaube für Türschwellen. Sie sind an den Kanten leicht nach innen gewölbt und folgen so eher dem Umfang des Rotors. ich verwendete sie, weil sie billig und schon gebohrt sind. Sie sind jedoch nicht aerodynamisch auf die Funktion abgestimmt. Aber wenn die Frage schon auftaucht, dann muss ich beteuern, daß ich auch schon sehr darüber nachgedacht hatte.

Mein Kriterium ist nicht nur der Wirkungsgrad, sondern auch die Kosteneffiziez. Mit diesem Anspruch würde sich ein Vorflügel nach von Canstein besser realisieren lassen, als eine Ausformug wie bei Darrieus. Auch dieses Vorhaben brennt mir schon unter den Nägeln und wartet nur darauf ausprobiert zu werden. Ein helixförmiger C- Rotor Flügel. Sollte sich das Ding dann schneller drehen als bisher, käme auch ein Walzendynamo oder ein anderer günstiger Generator in Betracht.

Den Salatschüsselrotor baute ich nur deshalb, weil ich den Bremseffekt bei starkem Wind beseitigen und gleichzeitig eine größere Angriffsfläche haben wollte. Eigentlich hatte ich das Helixprinzip begraben und mich in Anlehnung an das Anemometer auf eine andere Bauweise verlegt. Genau genommen bremst dieser Rotor nicht bei starkem Wind, sondern die Beschleunigung lässt einfach stark nach. Ich kann mir vorstellen, daß der Unterdruck bei den relativ kleinen Halbkugeln des Anemometers nicht diese Bremswirkung hat, da die Luft einen viel geringeren Weg zurücklegen muss um in die Halbkugel zu gelangen. Ich begann die Angelegenheit relativ unbedarft als Leihe und begann daran erst zu lernen. Der Zusammenhang von Radius und Drehgeschwindigkeit spielte dabei zunächst keine Rolle.

Gruß Benni