H-rotor

[daniel.h]

Kalkylatorn blir bara bättre och bättre
Blev bra verkningsgrad med den nya profilen.
Med dom nya reglerna på 3m i diameter kan man ju slänga ut vedpannan.

vind2.JPG (43.69 KB) Visad 2601 gånger

[Karro]

Jag har en liten fundering till dej: Kan man få se beräkningarna bakom din kalkylator? Hade hoppats kunna stoppa in den i ett kalkylblad...

Det går inte att göra med vanliga spreadsheet-funktioner, utan man får skriva det hela i visual basic. Kan du tillräckligt med visual basic? (jag förutsätter att du menar excel här)
Sjäv har jag programmerat i algol-68, men jag skulle kunna extrehera själva kärn-algoritmen för att räkna ut Cp, på ett sätt man kan förstå lätt, men jag konverterar inte till visual basic.

[PowerMizer]

Det går inte att göra med vanliga spreadsheet-funktioner

Jag antar att det är vingprofilen som ställer till det vid beräkningarna, och det kan jag förstå, men samtidigt måste det ju finnas vissa beräknade parametrar för varje vingprofil (som du använder), och det borde gå att lägga in i ett kalkylblad så att man väljer profilens parametrar (som du gjort i kalkylatorn).

Huvudtanken är att få sambanden utläsbara via formler för att få förståelsen för hur det fungerar. Om man t.ex. gör en kalkylator som räknar ut att "Kp=Cp/Lambda^3" så har man ju missat allt "griller" som syns i den mittersta delen av formeln:

formel001.gif (2.61 KB) Visad 3294 gånger

Hoppas du förstår hur jag menar?!

Ett alternativ kan vara att bakomliggande formler presenteras som en bild vid sidan av kalkylatorn?! Då får man räkna själv (och lära sej) på sina egna märkliga sätt.
Allt bottnar nog i min filosofi att all kunskap ska vara fri.

Kan du tillräckligt med visual basic?

Kan ingen VB... Har gjort lite "Hallo World" i C++ och BASIC och gjorde script i 4DOS på den gamla goda tiden, men det räknas knappast som programmering.

Lägg gärna ut koden på nätet med nån GPL-licens eller nått, då kommer det nog påbyggnader av koden i olika riktningar. Ställ som krav att dom låter dej få tillbaks deras modifierade kod... Din kodbas kanske blir en "De facto"-kalylator med tiden?!

Jag ska ladda ner "Programming Algol 68 Made Easy", och se om jag fattar nått....

[PowerMizer]

Ahhhhrrrgggg!!!

Screenshot-Package Installer - algol68toc.png (45.52 KB) Visad 3299 gånger

Varför har man alltid "fel" (AMD64) processor???

[TimPellet]

Jag kan inte lova att jag har tid, tid, tid men skulle någon bli mycket gladare av att ha koden i VB i stället för Algol kan jag säkert konvertera den om jag får låna Algol versionen och det inte är massa konstiga libbar som används.

PMa eller posta koden så skall jag göra ett försök.

Tim

[Karro]

Ok, den grundläggande uträkning enligt "double multiple stream-tube"-modellen har jag tillfälligtvis lagt på http://shakti.ath.cx/Karro/dms.txt

Indata är tabeller för CL och CD, för vingprofildata. Just nu från javafoil.
Resten är ganska ointressant, för det är det som ger grafik, interface till webben, cgi osv.
Interpolationen i tabellen kan man skrota. Det är bara en optimering för att ge bättre resultat. Istället kan man välja det närmaste tabellvärdet.

Man kallar på rutinen som:
predict cp (cp, solidity, tsr, reynolds no, wind velocity)
Där solidity, tsr, reynolds no och wind velocity är indata och cp utdata.

[Göran]

VB vore inte dumt.

Heja karro! Ös på!

[Pelle]

En gammal hederlig centrifugalregulator skulle ganska enkelt kunna reglera rotorns hastighet via ett länksystem med inte alltför många eller komplicerade delar....har förmodligen både tänkt och sagts förut..

Vi skall leda strömmen/Pelle

[Karro]

Förklaring av terminologi:

Reynolds-tal
-----------------
Reynolds-talet är ett aerodynamiskt tal. Reynolds-talet är beroende av vindhastigheten över vingen och vingens bredd (korda). Det räknas ut som:
reynolds no := wind velocity * tsr * blade width cm / 100 / air viscosity
Ju lägre Reynolds-talet blir, desto sämre fungerar vingprofilen, desto mindre "lyft" ger den, så det gäller alltså att få upp talet. Detta ger stora problem med smala blad, som man har i små vindturbiner. De fungerar inte bra i svag vind.

Soliditet
------------
Soliditeten är hur stor del av varvet som summan av alla vingar täcker. Det är en viktig parameter för H-rotorn. När man ökar antalet rotorvingar, så ökar man just soliditeten. Ofta ökar det uteffekten. En rotor med 3 st 20 cm breda vingar är i det här fallet likvärdig med en rotor med 6 st 10 cm breda vingar. Här är hur det räknas ut:
solidity := (blade width cm * blade count) / (diameter cm * pi)

Aspektförhållandet
--------------------------
En tredje parameter. Det är förhållandet mellan vingens längd och vingens bredd:
aspect ratio := blade height cm / blade width cm

Numera kompenserar mitt program, som fortfarande är i testversion, för aspektförhållandet. Oturligt nog betyder det ett ganska rejält effektivitetstapp. Ju högre aspektförhållande, desto mindre tapp. Dvs. ju smalare blad, i förhållande till längden, desto effektivare. Oturligt nog krockar det med reynolds-talet som blir mindre när bladbredden minskar och soliditeten som också blir mindre, båda vilket säknker effektiviteten.

Så optimalast? Väldigt långa breda blad, verkar det som.
Fast har man breda blad, behöver man större rotordiameter. Vilket gör att större H-rotorer generellt fungerar bättre. Är man listig kan man experimentera med andra modeller, som typ "vinglets", eller att göra H-rotorn som en trumma. Sådana konstruktioner finns bland de fantasifulla H-rotorerna som man kan hitta på internet.

Görans rotor har små utstickande sidor vid rotorbladens ändar. Jag vet inte om det är för att korrigera aspektförhållandet, eller av någon annan orsak. Kanske Göran kan svara på det?

[Göran]

Grejerna som sticker ut på vingarna (på bilden) måste ha en aerodynamisk profil för att göra någon nytta, enligt Sven Olof Ridder som ritat dem. Aerodynamik är svårt så jag gör bäst i att passa när det gäller sådana saker. Vad jag förstått så är det bara marginell vinst man kan göra, så det är tveksamt om effekten av dessa uppväger kostnaden. Antalet blad påverkar kostnaden ganska drastiskt och handlar det bara om några procent får pengarna styra. Folk är inte beredda att betala vad som helst för ett rekordförsök.

[Karro]

Aerodynamik:
Ibland kan man bli nipprig.
Jag har börjat misstänka att jag räknar ut soliditeten fel, för det stämmer inte rikigt.
Men, när jag börjar söka efter formeln för att räkna ut soliditeten, finner jag olika svar på olika ställen. Nu har jag tre olika:

Nc/R
Nc/D
Nc/2 pi R (vad jag trodde)

R= Radien
D= Diametern
N = Antal rotorblad
c = bladens korda, dvs. bredd

Det är inte lätt att få till det, när andra inte ger samma svar.
Antagligen är det något väldigt grundläggande, som man lär sig så tidigt i aerodynamikstudier, att alla vet vad det är. Utom jag, då, som inte kan grundläggande aerodynamik ens.

[Karro]

Jag tror jag har kommit på det!
För en HAWT är det Nc/(2*pi*R)
medans det för en VAWT är Nc/D

[Karro]

Det finns en förenklad formel.
Dess noggrannhet vet jag inte, men det kan vara intressant för de som har spreadsheet.


Bokstäverna verkar vara någon sorts standard i dessa sammanhang, och de är:
= 3.14.....
= soliditet = Nc/D
= löptal (TSR)
cd = medeltal av drag-koefficient för vingprofilen
och
N = antal turbinblad
c = korda, turbinbladets bredd
D = turbinens diameter

[Martin]

Var hittade du den formeln? Gäller den bara för VAWT?

[Karro]

Formeln hittade jag på: TURBY: concept and realisation of a small VAWT for he built environment
http://www.tudelft.nl/live/ServeBinary? ... 4_B7-1.pdf
vilken i sin tur kommer från: APPLIED AERODYNAMICS Of WIND POWER MACHINES
http://wind.nrel.gov/designcodes/papers ... h_1974.pdf

Det finns säkert liknande enkla former för HAWT. Eftersom jag inte är intresserad av HAWT, luskar jag inte reda på det, om jag nu inte råkar snubbla rakt över en. Eventuell kanske det till och med i den andra referensen ovan. Jag har kommit fram till att det finns en massa tekniska texter om vindturbiner på nätet. Det är bara svårt att hitta dem. Många har också väldigt abstrakt matematik. Men ibland dem finns mer praktiska. Jag lägger sakta upp mitt eget bibliotek av intressanta texter, avhandlingar och böcker på min dator.

Samtidigt, kan någon tala om för mig varför följande inte fungerar:
[url=http://www.tudelft.nl/live/ServeBinary?id=3dcbe092-4334-4d47-9f82-dff9ed15ab5e&binary=/doc/STC_04_B7-1.pdf]
TURBY: concept and realisation of a small VAWT for he built environment[/url]
vilken i sin tur kommer från:
[url=http://wind.nrel.gov/designcodes/papers/WilsonLissaman_AppAeroOfWindPwrMach_1974.pdf]
APPLIED AERODYNAMICS Of WIND POWER MACHINES[/url]