Aufwindkraftwerk (Modellbau)

  • Warum ist denn die Anwendung in einem Triebwerk ein völlig andere Anwendungszweck?

    Luft kommt aus der Brennkammer und die Turbine entzieht dieser Energie um diese wiederum auf eine Welle zu übertragen. Wohin die Welle diese Energie dann überträgt (Antrieb des Verdichters beim Triebwerk, Antrieb eines Generators bei einer Gasturbine, Antrieb eines Radars im Modell) ist doch völlig egal. Es funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Die Turbine soll nur die Energie aus dem Luftstrom zapfen. Nicht mehr und nicht weniger. Und so lange das Medium Luft oder ein anderes Gas (Wasserdampf) ist, ist das Wirkprinzip auch gleich. Beim Triebwerk wird die Luft durch das Verbrennen von Treibstoff beschleunigt, beim Aufwindkraftwerk durch die Sonneneinwirkung. Aber darum gehts ja nicht.

  • Hier geht es um Fly`s Modell. Und ich möchte nicht an einer rechthaberischen Konversation vorbei am Thema teilehmen Sorry.

    Danke Dir Maxwell, ich denke aber auch, dass es den Teilnehmern der Konversation weniger um das Recht haben geht. Klingt für mich mehr nach einer hitzigen Diskussion mit Fachwissen als Bewaffnung und dagegen habe ich eigentlich nichts einzuwenden. ;)




    Update Modell:

    Der Kamin ist nun funktionstüchtig (nur noch schmale Lücken beim Übergang zur Brennkammer durch die etwas Wärme entweicht).

    Das zweite Testergebnis ist deutlich besser als das erste - selbst mit nur noch einer Kerze wird eine Drehung erzeugt! Vorher habe ich alle 4 benötigt (erstes Video, ohne Kamin). Bei voller Leistung habe ich nun gefühlt 1,7 U/s. Das heißt ich kann die Nutzlast erhöhen und eine Radarschüssel-ähnliche Konstruktion draufbauen. :D

    Als nächstes werde ich das Turbinenmodul so umbauen, so das ich den Spalt auf ein minimum reduziere und auch problemlos den Propeller wechseln kann, für die weiteren Tests (ist noch ziemlich umständlich das ganze). Die Lagerung muss auch verbessert werden (bisher Holz auf Alufolie, lächerlich) sowie die Welle des Props, welche mir gleichzeitig auch Sorgen bereitet - finde mal einen geraden Holzspieß (habe 40 Stück verglichen :wacko: und will ungern auf Plastik zurückgreifen).




    PS:

    Was haltet ihr eigentlich von der Farbe? Ich hatte zwischendurch etwas bedenken, denn nur die Brennkammer allein sieht wie eine 60er Jahre Nachttischlampe aus :D So im ganzen gefällt es mir dann doch wieder und die Idee mit der Radarschüssel finde ich auch passend dazu (weil dreht sich eben, dazu die Färbung, Aufbau). Hättet ihr etwas anderes oben drauf gesetzt?

  • Wird das Radar dann direkt damit betrieben oder kommt da noch eine Übersetzung dazwischen?


    Geplant habe ich keine dafür. Habe da eher wenig Erfahrung mit und in der Form auch noch nie gebaut.

  • hey o/


    Schickes Ding was du da hast. Ich finde übrigens nicht dass es nach 60er Jahre Nachttischlampe aussieht, sondern wirklich gut und (sobald oben die schüssel noch drauf ist (aus was machste die eigentlich? Draht? :D)) wird das Ding auch richtig als das zu erkennen sein was es ist ;)

    Mir gefällt es vorallem weil es aus ein paar Schaschlik-Spießen und ein bisschen Pappe besteht, aber gut aussieht und einen schönen Effekt nutzt. Schöne Bastelei ^^



    Kommen wir mal zum fachlichen, in das ich gar nicht so tief abtauchen will, erstens weil die Kollegen Cheesecake und Maxwell das schon besser gemacht haben als ichs könnte, zweitens (und wichtiger) weil ich in der Prüfungszeit erst massivst damit konfrontiert wurde und gerade keine Lust auf fachliche Diskussionen zur Strömungslehre mehr habe :D

    Zuerst mal zu ner Aussage die mir richtig weh tat: Irgendwer von euch hat von nem Gleichrichter nach der ersten Turbine gesprochen weil wegen verlusten und so. Wenn du so rangehst haste das Problem aber schon bei der ersten, weil Flammen zwar unter Abschluss gute Strömungen erzeugen, aber schon bei minmalen Störungen wars das.



    Dein Thema ist glücklicherweise sehr gut erforscht McFly und gute Erfahrungen existierten nicht nur wegen Flugzeugen, Dampfkraftwerfen oder irgendwelchen Staudämmen sondern vorallem in der breiten Bevölkerung wegen sowas hier:

    220px-Tilgner-weihnachtspyramide.jpg


    Zum Thema "optimaler Anstellwinkel" gibts da übrigens gefühlt Kriege. Zwischen 30° und 60° ist da alles dabei. Käthe Wohlfahrt empfiehlt 45° und verweist (wie viele andere Hersteller auch) darauf dass die Pyramiden sehr anfällig für Störströmungen sind, die auch in der normalen Raumluft vorkommen (Bewegung, Thermik, nicht hermetische Fenster, ect). Aber ich zweifle irgendwie stark daran dass da Ingenieure die Strömung der Turbine auslegen[Beleg erforderlich] :nerd::wmann:

    Zum Glück ist das ein faszinierendes Rätsel für Jung und Alt und es gibt zu dem Thema diverse Beiträge und Tests. Mit einfachen geraden Flügeln ist der optimale Anstellgrad laut diesem Video bei ~20°. Dadurch dass er das Experiment gemacht hat, was wir alle machen müssten, hat er uns viel Arbeit abgenommen, nett von ihm.


    Bei dem Ergebnis gilt es aber zu beachten dass wir damit nur die höchste Drehzahl erreichen, nicht das höchste Drehmoment oder die höchste Leistung (die sich aus den ersten zusammen setzt). Das Problem an der Geschichte ist auch, dass man das nicht mit einem Getriebe mal eben hinbiegen kann, weil die Verluste/der Wirkgrad (hauptsächlich Strömung, nichteinfangen von Energie, ect) von Winkel zu Winkel auch unterschiedlich sein wird. Es gibt Gründe warum das ganze für Anwendungen wo es drauf ankommt Ingenieure machen.


    Wie sieht jetzt der perfekte Rotor aus? Die Frage stellen sich Leute seit Erfindung der Windmühle. Moderne Windräder (für die Stromerzeugung) haben immer 3 Blätter und das aus gutem Grund. Es gibt dazu zwei Videos die beide jeweils einen Faktor gut erklären. Einmal in der Variante Sendung mit der Maus - und einmal in der Variante englisch und Populärwissenschaftlich.


    Fachteil, eigentlich nur blabla ohne Hilfe für dein Projekt:


    Die einfachste Methode aus meiner Sicht wäre es, dass man statt das (Wind-) Rad neu zu erfinden, einfach Designs aus der Realität schamlos abkupfert.

    Diverse Designs von Wasserturbinen sind da sicher kein schlechter Anhaltspunkt, auch wenn sie eben für Wasser statt Gase ausgelegt sind. Wenn du dich aber auf die Varianten für Flusskraftwerke beschränkst solltest du einige interessante Ideen bekommen können.



    Aber auch Ventilatoren in ihren Formen und Farben sollten extrem gute Vorlagen abliefern. Die wollen ja das was du machst, nur umgekehrt, sprich aus möglichst wenig Strom möglichst viel Wind. Zwei drei Sachen kannst du dir da sicher abschauen. Auch die Ventillatoren in deinem PC sind einen Blick wert ;)

    Eine Idee Wert wäre es auch, einen Stab horizontal rein zu legen und daran Blätter zu kleben. Ich hab dir mal eine Augenkrebs-Zeichnung davon gemacht was ich meine. Vorteil: Du füllst deinen aktuellen Schornsteinquerschnitt optimal aus und es arbeitet mit Mechanik statt Aerodynamik. Nachteile sind dass es hässlich ist und du definitiv ein Getriebe brauchst.



    Ich persönlich fand ja Trolls Vorschlag schick und wollte schon immer mal mehr über andere Formen von vertikalen Windturbinen wissen. Ich hab noch Schaschlikspieße wenn ichs richtig im Kopf habe. Ich setze mich mal dran :D

  • Wieso kommen eigentlich die Projekte meist am besten an, in die ich die geringste Zeit/Aufwand investiere...?! Naja egal, ich finds toll das, jetzt nicht unbedingt mein Projekt, aber generell viel Interesse an dem Thema besteht - ein hoch auf diese Community! :ekeks::ekeks::ekeks: :D


    KCST

    Witzig das du die Weihnachtspyramide gepostet hast - ich musste beim bauen auch immer daran denken und wollte sogar das ganze Projekt danach ausrichten. ^^ Der Radarturm ist aber, denke ich, die bessere Entscheidung.

    Bei der Schüssel bin ich am überlegen, zwecks Gewicht. Sollte das mit dem Getriebe hinhauen, wäre es egal, andernfalls würde ich vielleicht etwas aus Holz und Papier basteln, was mir aber stark missfällt. Alternativ dachte ich daran, dicke Wollfäden o.ä. mit Leim zu tränken und dann zum trocknen und formen über eine Wölbung zu legen, zum Schluss ggfs. bemalen.

    Falls du dich wirklich mal daran versuchst etwas derartiges zu basteln, schonmal Daumen hoch :thumbup:


    Thema Propeller:

    Ich habe bislang keinen weiteren gebaut und vor nächster Woche wird das leider nichts mehr werden, da ich übers WE wegfahre... Eure Vorschläge fließen aber wie gesagt alle mit ein und bis auf den von Troll und KCST finde ich alle super. ;P :-* Ich vermute nämlich auch, das der von Troll vor allem für seitliche Winde ausgelegt ist, bzw. bin ich beim recherchieren drauf gestoßen (hauptsächlich finde ich ihn nur zu groß und unschön, nix für ungut, selbiges bei KCST). Grundsätzlich denke ich aber, dass sich speziell bei meiner Anlage, jede der hier genannten Versionen drehen würde.


    Bezüglich Doppelrotor ist mein Gedanke, dass er nur funzt, wenn ich das "Propellermodul" wesentlich höher baue und so die immer noch warme Luft aus dem ersten Prop beschleunigt wird und dadurch eben den zweiten antreibt (sry falls das schon jemand so beschrieben hatte, weiß es nicht mehr im einzelnen). Dann wäre aber eben das schon beschriebene Problem, ob das Mehrgewicht nicht diesen Bonus killt... Grundsätzlich finde ich den Gedanken aber immer noch ganz gut.

  • Mein Gefühl sagt mir, dass dieses Design zwar ne geringe Drehzahl aber dafür ein größeres Drehmoment erzeugen kann.

    Also genau was Fly bräuchte.

    Allerdings sieht es nach viel Gewicht aus, was alles wieder zunichte machen würde.
    Es müsste halt extrem leicht gebaut werden können.

  • Nach dem ganzen durchlesen, insbesondere von Trolls und KCSTs Beiträgen, hab ich mal in meinem Hinterkopf gekramt und da kam der Flettner-Rotor wieder mal zum Vorschein. Dieser wäre für deine Zwecke eigentlich eher ungeeignet da er einen Eigenantrieb benötigt aber mit geringem Energiebedarf + Wind (Aufwind) könnte man eine deutlich größere Energieausbeute herausholen.

    Das ganze wäre natürlich etwas experimentel und wäre nicht ganz das was du machen möchtest.

    Allerdings kam ich in Verbindung mit dem Flettner-Rotor zum Savonius-Rotor. Das wäre evtl. eine recht gute Alternative wenn du das Quer einbaust. Ob das technisch einfacher ist oder die Energieausbeute höher ist kann ich dir leider nicht sagen.

    Definitiv anspruchsvoller aber lt. Wiki auch energieeffizienter wäre ein Darrieus-Rotor.

  • Wie kurz im Chat erwähnt, habe ich mich für die "Trollige Idee" zum Propeller entschieden. Ich finde es sieht zwar mehr aus wie ne Schraube, aber das ist ja egal, ein gutes Gefühl habe ich damit trotzdem. Das Gerüst für das neue Modul ist auch schon fertig, allerdings noch ohne Verkleidung usw. - da ich mich nun auch noch für eine Übersetzung entschieden habe, macht es das Ganze wesentlich komplizierter und ich habe glaube den halben Sonntag mit anglotzen und auf Ideen warten verbracht :D

    Mir ist aber eine tolle und einfache Idee als Lager eingefallen, welches ich auch verstellen kann, dazu das nächste mal mehr, weil kein Photo vorhanden (erklärt sich dann besser). Ebenso ist schon das große Übersetzungsrad fertig, aber das ebenfalls dann nächstes mal (wie nennt man das eigentlich ohne Zähne?).


    Guts Nächtle :wink:

  • Hier der dritte Test (Video von gestern morgen).

    Die Röhre besteht (noch) aus ner Fanta Flasche, aus der ich einen ~3cm breiten Streifen geschnitten habe, um auf den Umfang von ~19cm zu kommen. Weil man das nicht auf Stoß kleben kann, sollte das Abfallstück als Verbindung dienen. Außerdem sollte es das ganze so versteifen, das sich eine "perfekte Rundung" bildet, denn so ergibt sich übertrieben gesagt eine Tropfenform. Ich hatte beides zsm um eine entsprechend große Bierflasche "gekabelbindert" und danach für eine Minute in die Mikrowelle mit Grillfunktion gepackt - es sollte sich alles kurz erhitzen, so dass die Form bestehen bleibt, allerdings hat sich das Verbndungsstück so schnell verformt, dass es nicht mehr zu gebrauchen war. Es hält jetzt eben nur provisorisch mit Kabelbindern und der Konstruktion an sich.


    Die Idee von euch, Laminierfolie zu nehmen finde ich gar nicht mal schlecht, weiß aber nicht in wie weit sich das mit der auftretenden Wärme verhält.

    Der Vorsatz auf Plastik zu verzichten, gestaltet sich nebenbei bemerkt, als recht schwierig... Ein Glasrohr wäre mir echt am liebsten...