Savonius - Berechnung der wirksamen Fläche

[Windfuchs2]

Du hast recht,ich hab mir das auch schon gedacht. Der Gedanke war auch jedoch daß der C - Rotor oder Lenz eine gewisse Regelwirkung verursacht.Der Darrieus neigt ja bei Sturm dazu zu überdrehen,würde vielleicht durch C o. Lenz automatisch runtergebremst ?
Der Darrieus hat ja normalerweise doch etwas startschwierigkeiten,der C- o. Lenz würde aber den Anschieber machen ?
Bei mittleren Drehzahl jedoch keine große Behinderung,jedoch immer Regelwirkung.
Das Drehmoment wird ja trotzdem addiert .
Müßte man halt ausprobieren.

Gruß Windfuchs2

[Bernd]

Als "Anschieber" würde ein innen liegender C-Rotor, Lenz oder Savonius sicher funktionieren.
Als "Abbremser" glaube ich nicht das er da grössere Wirkung zeigen könnte, da er ja im Vergleich
zum eigentlich, aussen liegenden Rotor kaum Fläche aufweist. Außerdem wenn er bremsen soll,
müsste es erstmal einen Grund geben warum der innen liegende Rotor das machen könnte.
Er würde nach meiner Einschätzung, genauso immer schneller drehen wie der äussere Rotor auch.

Grüsse

Bernd

[Windfuchs2]

Ich hatte nicht gedacht daß die C-o. Lenz Flügel weiter innen angebracht werden , sie sollten die etwa gleiche Fläche mit gleichem Abstand zu Achse haben (4 Flügler).Sie haben ja einen anderen Luftwiderstand,der Vorflügel müßte ja eigendlich bremsen wenns für ihn zu schnell wird,weil er dann die Luft vor sich herschieben muß,wenn er eigendlich nicht mehr nachkommt.Vorrausgestzt es gibt keine Sogwirkung (Windschatten), deswegen wirst aber trotzdem Recht haben.

Gruß
Windfuchs2

[Bernd]

C-Rotor- und Darrieusflügel so zu montieren das die Tragarme nahezu gleich lang sind macht
wegen der unterschiedlichen Schnellaufzahlen keinen Sinn. Dann kann man die Darrieusflügel
gleich weg lassen, denn sie werden nie ihre benötigte Geschwindigkeit erreichen, die ca. um
den Faktor 5 über der des C-Rotorflügels liegt.

Grüsse

Bernd

[thomas schuster]

Probier doch mal das Berechnungstool.

[luftikus]

Moin, moin,

ich habe mal eine rein theoretische Frage. Mir ist bekannt das man zur Berechnung der Leistung immer die "überstrichene Fläche" verwendet. Aber mal folgende Überlegung:
Windrad Höhe 1m, Durchmesser 2m, Typ Savonius oder besser noch einfacher - Schalenanemometer
Windgeschwindigkeit: 5m/s
Annahmen: Wirkungsgrad 25%
Bei normaler Betrachtung ergäbe sich eine Leistung=0,5 * 1,225kg/m³ * 2m² * 125m³/s³ * 0,25 = 38W

Fragen:

• Wenn die gegen den Wind laufende Seite des Windrades abgeschattet wäre, ergäbe sich damit ein garantiertes TSR von 1?
• Durch die Abschattung würde sich die "überstrichene Fläche" halbieren, aber wie ändert sich der Wirkungsgrad in obiger Berechnung bezogen auf diese Fläche?
• Kommt man, dadurch das der Wind jetzt ausschliesslich antreibt und die Gegenseite nicht abbremst, nun ans Betz-Limit von 59,3%? Wohl kaum, denn sonst wäre die erbrachte Leistung bei halber Fläche ja größer als in der obigen Berechnung, oder?

Gruß, aJ

[Bernd]

Wenn die gegen den Wind laufende Seite des Windrades abgeschattet wäre, ergäbe sich damit ein garantiertes TSR von 1?

Garantiert nicht. Bei einem Widerstandsläufer wie dem Schalenanemometer liegt es in der Natur der Sache das
es unter Last deutlich unter 1 liegen wird. Auch im Leerlauf wird es TSR 1 nie ganz erreichen.

Durch die Abschattung würde sich die "überstrichene Fläche" halbieren, aber wie ändert sich der Wirkungsgrad in
obiger Berechnung bezogen auf diese Fläche?

Die überstrichene Fläche deines Windrades verkleinert sich nicht. Das Windrad ist immer noch gleich gross.
Beim Wirkungsgrad kommt es immer auf die Fläche an die man zur Berechnung heran zieht.
Auch die geblockte Fläche steht im Wind und ist Bestandteil der Konstruktion.
Ich nehme daher immer die Fläche zur Berechnung, die die Windradkonstruktion gegen den Wind stellt.
Darin einbezogen sind auch geblockte Flächen oder Konzentratorbleche etc.

Kommt man, dadurch das der Wind jetzt ausschliesslich antreibt und die Gegenseite nicht abbremst, nun ans Betz-Limit von 59,3%?

So ähnlich rechnen einige Firmen die einen Repeller mit außenliegenden Konzentratorflächen versehen die den Wind
so bündeln das ein stärkerer Luftstrom auf den Repeller trifft. Auf diese Weise kann man Neulingen natürlich
einen sehr hohen Wirkungsgrad vortäuschen wenn man zur Berechnung nur einen Teil des Windrades, nämlich den
Repeller, berücksichtigt. Tatsächlich sind doch aber auch die Konzentratorflächen im Wind und müssen somit
ebenfalls mit in die Rechnung einbezogen werden.
Ohne Auftriebseffekte, also rein durch den Widerstandslauf, wird wohl kein Windrad je 50% oder mehr erlangen.

Grüsse

Bernd

[luftikus]

Hallo Bernd,

und danke für das schnelle Feedback.
Meine Frage war, wie gesagt, zunächst rein theoretischer Natur. Mein Gedankenspiel mit der abgeschatteten Rotorhälfte zielt einzig und allein dahin, das Anemometer schnellstmöglich drehen zu lassen ohne Last im Sinne eines Generators.
Ich grüble gerade über den Magnus-Effekt nach (Auftrieb an einem rotierenden Zylinder). Ich stelle mir vor, einen Zylinder mit an den Enden angebrachten Anemometern (also doch eine Last, nämlich der Zylinder) in Rotation zu versetzen. Und damit sich dieser möglichst schnell dreht, wollte ich die Anemometer halt an der bremsenden Seite abschatten. Um einen Zylinder zu drehen, bedarf es aber Rotationsenergie und deshalb wollte ich ermitteln, wieviel Windenergie bei abgeschatteter Rotorhälfte noch dafür zu gebrauchen ist - deshalb die Frage nach dem anzusetzenden Wirkungsgrad und dem Betz-Limit.

Ich denke eine Grafik/Simulation dessen was ich mir vorstelle, kann nicht schaden. Falls Interesse besteht, setz ich mich da mal ran.

Gruß, aJ

PS: Evtl. gehört das in einen eigenen Thread ("Magnus-Effekt" ???), Bernd. Der Savonius oder was auch immer dient ja hier "nur" als Antrieb für den Zylinder.

[Bernd]

Ja eröffne doch mal einen neuen Thread dafür.

Grüsse

Bernd