Bladdesign

Re: Bladdesign

Inläggav PowerMizer 20 maj 2008 21:14

Okej, jag har redan sagt att det inte är min tekopp. Det hindrar ju inte att jag lägger mej i, pekar med hela handen och är allmänt styv i korken! :mrgreen:

Har du läst inlägget där jag skrev att "Optimalt är ett oändligt antal och oändligt smala blad"?
Ska man vara 'optimal' så får man ett annat problem: lågt varvtal /TSR. Det går eventuellt att bygga bort med en annorlunda generatordesign / växellåda.

Om man lägger till en profil à la deepforest och bygger den med 12 (eller nått) vingar borde man kunna höja verkningsgraden ytterligare?!

Inte vet jag om jag tillför något konstruktivt, men det blir i alla fall ännu ett par kilobytes data i Görans databas! :lol:
/PowerMizer
P!
Användarvisningsbild
PowerMizer
 
Inlägg: 3800
Blev medlem: 28 mar 2007 15:04

Re: Bladdesign

Inläggav Göran 20 maj 2008 21:59

PM, än så länge är det inga problem med kilobytesen, så ös på bara. :P

När de gäller oändligt antal blad så tror jag att det fortfarande är högt TSR som gäller och blad som tandpetare.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 20 maj 2008 22:28

Hur kan du få ingen lyftkraft alls? Bladbredden ökar ju parabelt innåt bladet så reynoldstal borde bli ganska konstant längs hela bladet.


Jag skrev nästan ingen lyftkraft, Hastigheten och strömningshastigheten på bladet nära roten blir helt enkelt för låg för NACA 44** seriens profil. Även om man ökar bredden. Reynoldstalet hamnar på ca 500 000 och enligt experter så bör man inte understiga 1 000 000 för denna profil. Det hjälper inte med att öka bladbredden "normalt". Om man ska ha det ideala driftfallet på bladet vid 20 % av bladlängden så blir bladet bli 267 cm brett där!! Det går ju inte och som de flesta konstruktörer verkar säga. "Runda av bladet mot roten då det inte har någon större betydelse" och " i det ideala fallet skall bredden multiplicerad med aktuell radie, vara konstant. Bladet skulle då bli oändligt brett nere vid bladroten, men detta har ingen praktisk betydelse då bladet avslutas en bit från roten". Jag förstår det resonemanget när man har samma profil på hela bladet, eftersom inre delen av bladet då inte kommer att tillföra just någon effekt. för att krångla till det lite mer så sveper ju inte luftmolekylerna vinkelrätt över bladet på en turbin utan går i en "båge över bladet eftersom bladet roterar. Se skissen nedan. Bladet roterar moturs, luften går i en båge över bladet (svarta pilar). och inte som på ett flygplan rakt över bladet (Gröna pilar) Men om man som jag nu resonerar och använder en profil för låg strömningshastighet på inre delen av bladet så blir det en helt annan femma. Nu ger ju även den inre delen av bladet effekt, och om man kan öka effekten speciellt vid svag vind tror jag medeleffekten över året ökar betydligt. Man bör väl också "böja" profilen när man konstrerar bladet. som jag ritat bredvid.
Bilagor
Blad.JPG
Blad.JPG (15.64 KB) Visad 3746 gånger
Senast redigerad av deepforest 20 maj 2008 22:53, redigerad totalt 2 gånger.
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 20 maj 2008 22:36

Om man lägger till en profil à la deepforest och bygger den med 12 (eller nått) vingar borde man kunna höja verkningsgraden ytterligare?!

Tyvärr! Den idealiska turbinen för snabblöpare har tydligen ett blad!! Men den bästa kompromissen när det gäller verkningsgrad , balans och okänslighet mot turbulens, mm är tre blad.....

Okej, jag har redan sagt att det inte är min tekopp. Det hindrar ju inte att jag lägger mej i, pekar med hela handen och är allmänt styv i korken!


Jag har ju redan stuckit ut hakan och är inte mindre styv i korken :mrgreen:
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav HJFF1969 20 maj 2008 23:06

deepforest skrev:
Du har säkert rätt att det är fördelaktigare med en viss sorts profil vid viss strömningshastighet, viktigast längst ut på bladet naturligtvis.

Men hur mycket ger det?


Jag har suttit och räknat lite, rundat av ganska mycket neråt. Om jag tar "mitt" blad, 3,75 m med den vanliga profilen 4412 vid spetsen 4415 vid 75% 4428 vid 50 % och 4421 vid 25 % av bladlängden. Den profilen ger nästan ingen lyftkraft alls på inre 40 % av bladet under 10m/s även om det är perfekt korderat. Jag får ett Reynoldstal på mindre än 500 000 och man bör inte understiga 1 000 000. Yttre delen av bladet går perfekt frå ca 6 m/s och även mittendelen går bra från 8,5 m/s.
Om jag räknar med profilen i ovanstående (Wortmann FX 63-137) på inre 40 procenten och sakta går över till NACA 44** på yttre delen så får jag lyftkraft på även inre delen av bladet redan från 4,5 m/s så det bör ge en avsevärd ökning av effekten vid låga vindhastigheter. Jag har räknat med ca 5 Kw vid 8 m/s. 150 RPM och låter turbinen bromsa över 12 m/s. Jag är mer intresserad av att få så mycket effekt som möjligt vid låga vindar (mer normala) än hög effekt vid stark vind.
Genomgående för nästan alla "low Reynolds" blad är att de är nedåtsvängda i bakkant. Nu vet jag ju inte vilken av profilerna som skulle vara bäst men det får jag väl försöka räkna på. En del profiler för vindkraft ser väldigt märkliga ut och en del ser ut som ett genomskuret PVC blad!


Nu vet jag inte vad Reynoldstal är men om du har ett Reynoldstal på 1000000 hur mycket ökar turbinens effektupptag jämfört med om talet är 0 eller 500000?

Hur stor betydelse har lyftkraften på verkningsgraden? lyftkraften drar ju mest in mot masten, något framåt också iofs:) (mindre mot mast och mer i rotationsriktningen ju lägre löptal, eller? ) är den ett sätt att kompensera för luftmotståndet då inte tekniken och materialet finns för att göra ett supertunt blad?

Hur "tjock" är Wortman profilen i förhållande till Naca 4421, om den sistnämnda är tjockare blir det ett stabilare blad, bara en tanke.
Användarvisningsbild
HJFF1969
 
Inlägg: 767
Blev medlem: 04 jan 2008 16:43

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 21 maj 2008 16:41

Nu vet jag inte vad Reynoldstal är men om du har ett Reynoldstal på 1000000 hur mycket ökar turbinens effektupptag jämfört med om talet är 0 eller 500000?


Reynoldstal är den vanligast förekommande dimensionslösa storheten inom strömningsmekanik, och beskriver om fluiden strömmar laminärt eller turbulent.
Är profilen (som NACA 44**) gjord för strömningstal/Reynoldstal på över 1 000 000 så blir det turbulens vid lägre tal. Du får ingen lyftkraft alls! Över 1 000 000 strömmar luften laminärt.
Alla profiler är framtagna för ett visst arbetsområde. Det går inte att göra ett blad som passar allt. Tyvärr.

Hur stor betydelse har lyftkraften på verkningsgraden? lyftkraften drar ju mest in mot masten, något framåt också iofs:) (mindre mot mast och mer i rotationsriktningen ju lägre löptal, eller? )


Det är lyftkraften som drar runt turbinen, utan den skulle de stå still. Lyftkraften strävar mot ”masten” men bladet är vinklat så kraften är inte vinkelrät mot rotationsrikningen utan strävar också åt sidan. Mer i rotationsrikningen vid lägre löptal, korrekt. Eftersom bladet inte kan röra sig mot masten rör det sig istället åt sidan. Då uppstår ett nytt fenomen. När bladet rör sig ”genom vinden” kommer ju inte vinden på samma sätt mot bladet utan det blir som om den kom snett framifrån Se skiss nedan.

är den ett sätt att kompensera för luftmotståndet då inte tekniken och materialet finns för att göra ett supertunt blad?


Ett supertunt plant blad fungerar inte lika bra eftersom det är skillnaden i ”väg” som luften går på undersida respektive översida som ger lyft. Du måste ha en profil eller "böja" det. När luften går över bladet tar den en längre väg, det blir ”glesare” mellan molekylerna och luften blir ”tunnare” där vilket ger ett svagt vacum på översidan = lyft. Om man bara har plana blad a`la Vilda Western så blir det mer som ett "roder" du styr bara undan luften och bladet flyttar sig i motsatt riktning. Funkar med många blad och lågt varv, men har dålig verkningsgrad.

Hur "tjock" är Wortman profilen i förhållande till Naca 4421, om den sistnämnda är tjockare blir det ett stabilare blad, bara en tanke.


Tjockleken på profilen framgår oftast av de två sista siffrorna, t.ex är 4415 15 % tjock i förhållande till bredden. Störr tjocklek = högre styvhet, men också högre motstånd.
Wortman du nämnde finns i olika tjocklek den också.
Bilagor
Blad 2.JPG
Blad 2.JPG (25.2 KB) Visad 3725 gånger
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 01 jun 2008 21:58

Jag har spionerat :twisted:
Jag har tittat på bladen på ett av de STORA vindkraftverken. De har ju säkert sina egna hemligheter när det gäller bladdesign osv, men, mina funderingar verkar inte vara helt ute i det blå, för vad ser jag. Jo, bladet har en profil som är böjd inne mot centrum! ungefär som wortmanprofilen. Längst ut däremot var det vanlig profil. Det var lite svårt att se eftersom det j__la bladet inte stod still..... Tyvärr har jag ingen bild eftersom kameran var tom på ström.
Isses vad stora de är :shock:
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 10 jun 2008 20:32

Jag har surfat runt rätt mycket nu och studerat massor av nya snurror. Jag har sett att utvecklingen gått från ganska raka blad, till mera strömlinjeformade sådana. Jag har också sett att ett flertal av de STORA tillverkarna har blad som är kupad profil inne mot navet. Aircon har en snurra som verkar mycket bra och här kommer bild på bladet. Där syns det mycket tydligt att bladet är kupat.
Bilagor
Aircon10P_3.JPG
Aircon10P_3.JPG (123.31 KB) Visad 3603 gånger
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav HJFF1969 10 jun 2008 20:59

PVC-rörs blad är nog inte så dumma, till en början iaf.
Användarvisningsbild
HJFF1969
 
Inlägg: 767
Blev medlem: 04 jan 2008 16:43

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 11 jun 2008 09:19

Faktiskt så blev jag glatt överaskad av bladen jag gjorde åt min morbror, de funkar utmärk, och faktiskt bättre än bladen som satt original på snurran. (raka blad 2m dia) den är inte så känslig för byig vind längre och ger bättre effekt vid lägre vindhastighet. Jag har inga exakta data på det, men det märks att den laddar tidigar.
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 04 jul 2008 14:20

Mer bevis för att jag är ett geni!! :mrgreen:

Jag hittade detta på http://www.sciencedaily.com/releases/20 ... 180042.htm

"Sized at 27.1 meters - almost three meters longer than the baseline it will replace - the blade improves energy capture at lower wind speeds. Instead of the traditional linear shape, the blade features a curvature toward the trailing edge, which allows the blade to respond to turbulent gusts in a manner that lowers fatigue loads on the blade. It is made of fiberglass and epoxy resin."
(Böjd profil in mot centrum! Ger bättre energiuttag vid låg vind och blir inte lika känslig för turbulent vind!)
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav Göran 04 jul 2008 20:44

Ja, du är ett geni, deepforest! Naturligtvis fungerar det på det sättet, det förstår väl jag också. :P
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4426
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: Bladdesign

Inläggav Martin 04 jul 2008 21:57

Om man har två (eller flera) oilka profiler längs ett blad. Hur skulle den bästa övergången mellan de olika profilerna se ut? Enligt er uppfattning.

Som jag ser det kan man göra på två sätt. En lång övergång som går mjukt över till den nya profilen eller en kort ganska abrubt övergång mellan de oilka profilerna.

Problemet med en lång mjukt övergång är att profilen i själva övergången blir helt odefinerad och man har ingen aning hur den skulle uppföra sig.
Senast redigerad av Martin 05 jul 2008 07:56, redigerad totalt 1 gång.
Martin
 
Inlägg: 831
Blev medlem: 30 mar 2008 21:50
Ort: Rimforsa

Re: Bladdesign

Inläggav deepforest 05 jul 2008 02:21

Tack Göran! Jag vet att jag är ett geni, ett ödmjukt sådant :roll:

Om man tar Wortmann och NACA 44** serien så är de mycket snarlika, nästan identiska på översidan, men undersidan skiljer sig, på Wortmann är den kupad.
Så, om man tar Wortmann fram till tex 30% från centrum och låter det bli en mjuk övergång till Naca 44** från 30-60 % och sedan har NACA** på resten så tror jag det blir en mycket fin kompromiss! Ungefär som nedan, en grov skiss bara!
Profiler.JPG
Profiler.JPG (31.67 KB) Visad 3530 gånger
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Bladdesign

Inläggav Martin 05 jul 2008 08:06

Jo, det ser onekligen bra ut. Man skulle ju kunna rita in "mellanting" profilen i ett airfoil program och få fram ett polardiagram över profilen bara för säkerhets skull.
Martin
 
Inlägg: 831
Blev medlem: 30 mar 2008 21:50
Ort: Rimforsa

FöregåendeNästa

Återgå till Vindkraft

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 0 gäster