DE2908761A1 - Fluegel fuer windmotore die nach aerodynamischen grundsaetzen konstruiert und bekannte elemente, die zur erhoehung des auftriebs des fluegels dienen (start- und landehilfen) eingebaut haben - Google Patents
Fluegel fuer windmotore die nach aerodynamischen grundsaetzen konstruiert und bekannte elemente, die zur erhoehung des auftriebs des fluegels dienen (start- und landehilfen) eingebaut habenInfo
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Description
- B e s c h r e i b u n g
- 1. Seit Jahrhunderten ist die BoS und die Holländer- W i n d a ii h 1 e bekannt.
- Sie wurde für die verschiedensten Zwecke eingesetzt. Ihre Leistung ist für heutige Verhältnisse zu gering.
- Bei 12 m Flügekkreisdurchmesser und 8 m/s Wind leistet sie 5 kW. (1) 21 Seit etwa 100 Jahren sind amerikanische Windräder ii Gebrauch. Ihre Leistung konnen nach der Formel N = k . F . v3 (in PS) berechnet werden. (2) Ein Windrad mit 12 m Flügelkreis und 8 m/s Wind leistet 13,2 kW (18 PS).
- 3) Otto Lilienthal (3) hat 1873 gefunden, daß gewölbte Flächen, wenn sie von einer Seite angeblasen werden, an der gewölbten Fläche eine Kraft entwickeln, die weit größer ist, als der Widerstand den die Fläche dem Winde bietet. Dieser Tatsache ist es überhaupt erat su verdanken, daß wir fliegen können. Diese grdßere Kraft, die die Fläche zu heben versucht, nennt man Auftrieb, die andere, rechtwinklig zu ihr, wird Widerstand genannt. Lilienthal berechnete den Auftrieb seiner Flugzeuge nach folgender Formel L = 0,18 . F . v2.
- In desl zwanziger Jahren tauchten die ersten Windmotore auf1 deren Flügel den Flugzeugflügeln nachgebidet waren. Sie entsprachen aerodynamischen Gesetzen.
- Prof. Prandtl, der diese Zusammenhänge um den Flügel untersuchte und beschrieb, kam auf die Formel A - Ca . F/#/2 . v2 (in kp).
- Hierin ####/# /2 (= Masse des Luftgewichts / 2) und v2 von der Fläche unabhängige Größen sind. Die Flächengröße kann nach dem Verwendungszweck verändert werden, während Ca, der Auftriebsbeiwert, im Windkanal festgelgt wird und die aerodynamische Güte der Fläche darstellt. Für Segelflugzeu##Profile liegt ## zwischen 1,0 und 1,3. (4) Nach dem Kr#ege hat Prof. Rütter die Erkenntnisse aus dem Segelflugzeugbau für die Konstruktion der Flügel fur Windmotore ausgenutzt. Die Flügel dieser motore werd### einen Ca-Wert von 1,3 besitzen.
- I)er vielbesprochene Windmotor auf Sylt leistet bei 11 m » und 8 m/s Wind 12 kg (5).
- Da mir keine weiteren vergleichbaren, genaueren Werte bekannt sind, habe ich die Flächen eines Windmotors Bit Segelfluzeugflächen nachgerechnet und kam bei einem Flügelkreisdurchmesser von 12 m und 8 m/s Wind auf 14,2 kW.
- 4. Flügel für Windmotore nach dem Patenanspruch sind übliche Flügel, die nach aerodynamischen Grundsätzen aufgebaut sind aber dadurch gekennzeichnet, daß sie bekannte Elemente enthalten, die der Auftriebserhöhung dienen und als "Start- oder Landehilfen" bekannt sind. Z.B. Klappen, Vorflügel und auch Vorrichtungen zumAbsaugen der Grenzschicht oder zum Anbl@en Strömung auf der Oberseite der Fläche.
- Als Beispiele möchte ich anführen:(4): Wölbungsklappe eit Spalt, sie erreicht ein Ca - 2,0 Fig. 1, Fowler-Flügel mit Spalt, er erreicht ein Ca w 3,15 Fig. 2 und einen besonders hohen Flügel an dem die Grenzschicht abgesaugt werden kann, er erreicht einen Ca= 5,1 Fig. 3 Das Absaugen der Luft kann durch einen Injektor am freien Flügelende oder durch den hohlen Flügelholm erfogen. Der geringe Kraftaufwand dafir fällt gegenüber dem Leistungsgewinn kaum ins Gewicht.
- Aufstellung lfd. Art Flügel- Wind Leistung effektive Leistung Nr. # v kW bezogen auf den Ansellwinkel 1 Windmühle 12 m 8 5 2 Windrad 12 m 8 13,2 5 Windmotor (Sylt) 11 m 8 12 4 Windmotor, errechnet 12 m 8 14,2 Wölbungsklappe mit Spalt 12 m 8 22 12° = 0,98 . æ 22 - 21,5 kW Fowler-Flügel mit Spalt 12 m 8 45,7 160 = 0,96 . 43,7 = 41,7 kW Sonderprofil 12 m 8 55 33° = 0,84 . 55 = 46 kW Somit ergibt sich eine Leistungssteigerung von maximal auf den dreifachen Wert.
- Quellenangabe (1) Sonnenenergie 6/78, Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie, München (2) Hütte,II, Ausgabe 1908 (3) Strömungslehre von Ludwig Prandtl 2. Auflage, S. 178 (4) Elementare Aerodynamik und Flügphysik, Günter Meyer, Leipzg, S.
- ( wie (1), S. 19 L e e r s e i t e
Claims (1)
- Patent anspruch Flügel für Windmotore nach dem Patentanspruch sind Flügel, die nach üblichen aerodynamischen Grundsätzen aufgebaut sind, aber dadurch gekennzeichnet sind, daß sie die bekannten ßlemente enthalten, die der Auftriebserhöhung dienen und als "Start- und Landehilfen" bekannt sind.
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