Diskussion:Darrieus-Rotor

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2007 bis 2013 ab 2014

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Vor- und Nachteile

Im Artikel stehen zwar viele Details, die sind aber weit durch den Text verteilt. Schön wäre eine Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile im Vergleich zu den vorherrschenden Windkraftanlagen. --BjKa (Diskussion) 14:43, 16. Jul. 2014 (CEST)

Den Befund "verstreut" kann ich nicht bestätigen. Die beiden aufeinander folgenden Abschnitte "Wirkungsweise und aerodynamische Auslegung" und "Konstruktion" sind voll von Hinweisen auf Vor- und (naturgemäß überwiegend) Nachteile. Ein Fazit dazu könnte in die Einleitung, so etwa?

"Diese Bauweise erfordert für die gleiche Leistung den zwei- bis dreifachen Materialaufwand. Schön anzusehende helixförmige Varianten mit Nennleistungen in der Größenordnung von 0,001 MW dienen vereinzelt als ökologisches Feigenblatt."

--Rainald62 (Diskussion) 21:54, 16. Jul. 2014 (CEST)

Eine Aufteilung in Vor- und Nachteile halte ich generell für ungünstig, da die Auslegung von Eigenschaften doch recht subjektiv sein kann.

--XXLRay (Diskussion) 08:15, 13. Nov. 2014 (CET)

--Verlierer (Diskussion) 13:44, 4. Dez. 2015 (CET) : ich würde mir auch Vorteile/Nachteile wünschen. Denn es könnte doch Vorteile geben: 1. Kleinanlagen effizienter an turbulenten Standorten ? 2. Jeder Flügel erntet die Fläche doppelt ab. 3. Durch die gegenläufige doppelte Aberntung entsteht kein Verlust durch Drall wie bei horizontalen Anlagen ? Nachteile sind offensichtlich: 1. Fläche skaliert nicht quadratisch mit der Flügellänge. 2. Flügelphasen ohne Auftrieb aber mit Luftwiderstand. ...

Nur für den letzten, plausiblen Punkt habe ich schon Sekundärliteratur gesehen, die anderen müssen draußen bleiben. Speziell zu 1.: Kleine HAWT sind effizienter und preiswerter als kleine VAWT. --Rainald62 (Diskussion) 21:30, 4. Dez. 2015 (CET)

--Verlierer (Diskussion) 14:32, 5. Dez. 2015 (CET) ja klar deswegen erwähne ich die möglichen Vorteile ja auch hier in der Diskussion ! HAWT sind in bodenhöhe neben Bäumen und auf Häusern stark wechelnden Winden ausgesetzt. Da KÖNNTE eine VAWT von Vorteil sein. Punkt 2 finde ich auch interessant. Solche Details helfen beim Verständnis der Funktionsprinzip: Ein 5m Durchmesser Darreius könnte fast zwei 5m hintereinander Abstand HAWT entsprechen (da sind nochmal 0.6 x 0.4 = 24% Energie rauszuholen). Da sehe ich doch Potential für "Vorteile". Natürlich muss noch jemand so schlau sein, Sekundärliteratur dazu zu finden :-)

In der Richtlinie Wikipedia:Keine Theoriefindung. Ich bitte auch darum, deine Beiträge immer zum Schluss zu signieren, nicht am Anfang. das ist verwirrend und kann zu Verwechselungen führen. Was die Vor- und Nachteile angeht, ich hatte vor kurzem im Artikel WKA einen vermutlich etwas deplatzierten Absatz eingefügt, der hier wohl deutlich besser passen würde. "Ein systemimmanenter Nachteil von Windkraftanlagen mit vertikaler Achse ist, dass sie nahe am Boden installiert werden und damit niedrigeren Windgeschwindigkeiten ausgesetzt sind, was den Ertrag verglichen mit herkömmlichen Windkraftanlagen mit horizontaler Achse senkt. Um eine vergleichbaren Stromertrag zu erreichen, wird deshalb ein höherer Materialaufwand benötigt, was mit größeren Kosten einhergeht. Vorteilhaft sind hingegen die niedrige Anlaufgeschwindigkeit, ihr niedriger Schallpegel und die Fähigkeit ohne Nachführung Wind aus allen Richtungen verwerten zu können. Erfolgreich eingesetzt werden sie z.B. als Windgenerator auf Hausdächern." Die Infos stammen aus der wissenschaftlichen Literatur. doi:10.1016/j.rser.2015.07.200. Dein Punkt 1 dürfte stimmen, die Punkte 2 und 3 aber falsch sein. Immerhin liegt der aerodynamische Wirkungsgrad deutlich unter Horizontalachsern. Viele Grüße, Andol (Diskussion) 14:58, 5. Dez. 2015 (CET)

Der höhere Materialaufwand ist umseitig bereits erwähnt.

""Ein systemimmanenter Nachteil von Windkraftanlagen mit vertikaler Achse ist, dass sie nahe am Boden installiert werden" – meist sind die Masten deutlich höher als der Rotordurchmesser, vgl. die Helixrotoren der Portland Marina, den H-Rotor in Schweden und die Mehrzahl der umseitigen Fotos. Dass das im Ergebnis immer noch als bodennah durchgeht, liegt an den im Vgl. zu HAWTs geringen Rotordurchmessern. Systemimmanent ist das nur deshalb, weil größere VAWTs sich schnell selbst zerlegen.

"niedrigere Anlaufgeschwindigkeit'" trifft nicht zu. Darrieus-Rotoren laufen auch bei starkem Wind nur zufällig selbst an, in Verbindung mit Luftwirbeln.  ::::::Wenn das aus wissenschaftlicher Literatur stammt, dann fresse ich einen Besen. --Rainald62 (Diskussion) 16:08, 6. Dez. 2015 (CET)

Wie bereits geschrieben, das ist dieses Paper doi:10.1016/j.rser.2015.07.200 in Renewable and Sustainable Energy Reviews. Der Wortlaut ist folgender: "Modern wind turbines can bedivided into two types:(1) hor-izontal axis wind turbines (HAWTs) and (2)vertical axis wind turbines (VAWTs). HAWTs dominate the majority of the wind industry due to their greater efficiency and energy output in comparison to VAWTs [25,26]. VAWTs are inherently problematic in that they are installed close to the ground and therefore haveless exposure to wind, which in turn leads to less power output. In order to achieve the same output as that of HAWTs ,VAWTs require more material and a greater size, which in turn results in a sig-nificantly greater cost [27]. However, VAWTs still have their share of advantages such as lower cutsinspeed, meaning that they can produce at least some electricity in low winds. They also have a low noise level can capture wind from any direction. VAWTs have been proven to be effective in roof top and small scale applications [25,27]." Andol (Diskussion) 16:23, 6. Dez. 2015 (CET)

Genau die Aussagen, die ich kritisiert habe, sind in diesem "Review" ohne Beleg. Ich betrachte dieses Journal, wie viele andere neue Journale, als nicht wissenschaftlich (auch Elsevier muss Geld verdienen). --Rainald62 (Diskussion) 16:31, 6. Dez. 2015 (CET)

--Verlierer (Diskussion) 20:15, 5. Dez. 2015 (CET) Na bitte, da hat die TF doch schon eine Quelle zu tage gefördert. Und TF ist nur im "Artikel" verboten. Da ich Physiker bin, halte ich Punkt 2 und 3 für selbstevident. Ohne diese "Vorteile" wär der Rotor wohl noch schlechter. Allerdings ist mir inzwischen aufgefallen, dass für nach aussen gewölbte Flügelprofile die Standarderklärung vielleicht komplett falsch ist ! Hier schön zu sehen, wie der innere Flettner-Rotor zusätzlich Luft ansaugt: http://www.rotorflugzeug.de/mediapool/87/871936/resources/28315192.gif . Ähnlichen Effekt haben aber auch nach aussen gewölbte Tragflächen! Sie schleudern Luft nach innen und die zwei "toten Arbeitspunkte" haben durchaus eine Bedeutung, sie vergrößern die Wirkfläche. Und vor dem Wind braucht das dort eh falsch gewölbte Profil gar keinen Vortrieb erzeugen, sondern würde nach aussen gewölbt die mittige Luft beschleunigen und durch den Sog nochmal die Wirklfläche vergrößen. Energie wird dann hauptsächlich hinter dem Wind erzeugt. Tja und solche TF müsste man jetzt nur per Knopfdruck an registrierte Professoren zur Stellungnahme schicken und schon hätte man die zitierfähigen Quellen. (PS, durch Signatur am Anfang sieht man sofort wo neuer Redner sich nur auf den zuerst eingerückten Redner bezieht.)

"TF ist nur im "Artikel" verboten" – für Diskussionsseiten gilt, dass sie ausschließlich auf die Verbesserung des Artikels gerichtet sein sollen. Damit ist auch hier TF nicht erlaubt. WP-Seiten jeglicher Art dienen nicht als Ersatz für eine private Homepage oder ein Forum. Weiteres in dieser Richtung werde ich löschen. --Rainald62 (Diskussion) 16:08, 6. Dez. 2015 (CET)

Ich bin auch der Auffassung, dass unbedingt etwas zu den Vor- und Nachteilen gegenüber klasssichen Windkraftanlagen geschrieben werden müsste. Es ist nämlich überhaupt nicht klar, ob die Leistung in einer ähnlichen Größenordnung liegt oder deutlich geringer ist. Hier ist alles guz erklärt: [1] --Skraemer (Diskussion) 22:49, 8. Aug. 2018 (CEST)

Einleitung: chinesisch vs. persisch

Die persische Windmühle ist kein guter Vergleich für den Darrieus-Rotor, denn sie funktioniert nur mit einer festgelegten Windrichtung und hat -- als wohl einzige Windturbine? -- um ihren Rotor eine Art Leitschaufel, einen Stator. Die chinesische Windmühle ähnelt dem Darrieus schon ein bisschen mehr. Deshalb so geändert. --UvM (Diskussion) 21:50, 7. Jul. 2015 (CEST)

Schlechter Vergleich – die chinesische Windpumpe arbeitete nicht mit festem Anstellwinkel. Ihr schneller laufender Nachfolger ist die Cycloturbine. Der dem Darrieus-Rotor entsprechende Langsamläufer ist der Savonius-Rotor. --Rainald62 (Diskussion) 14:41, 8. Jul. 2015 (CEST)

Blattwinkelverstellung / Flügelprofil ..

Ich lass das mal besser in Englisch.. made this little animation while trying to understand the aerodynamics https://www.youtube.com/watch?v=ne5Yv0uOre4 i have set it to CC, maybe you want me to make a special version for wikipedia.

I see a lot Darrieus wind turbines with ordinary "airplane" wings, even those that pitch its wing into the wind (http://www.srf.ch/player/tv/einstein/video/schweizer-erfindet-neuartiges-windrad?id=6109bc24-c926-474a-9fde-ac66c2a7071a). Okay, a little bent outwards would compensate the circular motion of the aerofoils. But this effect gets less the wider the diameter becomes. In my understanding, the aerofoil should even be bent inwards when in front of the wind.

I am also sceptical on the "Fig 4: Schematic of mass-stabilised pitch control system." (https://en.wikipedia.org/wiki/File:Massstab.windturbine.jpg). When the wind is used to pitch the wings, the wing will always be a "little to late" as the tilt becomes only a reaction to the wind. With that fast changing wind direction in the turbine, i am unsure if that will give some extra energy. Who uploaded that Image ? Any prototype having proved that concept ?

der kleine physiker, --Verlierer (Diskussion) 12:24, 3. Dez. 2015 (CET)

Ich kenne keine Anlage, die genau dieses System umsetzt, aber Envento hat mal Anlagen mit Blattverstellung per Windfahne gebaut. --XXLRay (Diskussion) 13:43, 3. Dez. 2015 (CET)

"Ich lass das mal besser in Englisch." – nicht von dir? dann bitte mit Quelle.

Die Animation ist ja ganz nett, aber wie soll so ein Flügel realisiert werden? Außerdem ist der Verlauf "Krümmung versus Umlaufwinkel" alles andere als optimal. In welchen Bereichen des Umlaufs wie stark gekrümmt werden sollte (und gepitcht, nach innen oder außen), hängt zudem von der Schnelllaufzahl λ ab. Der passive Mechanism der verlinkten "Fig. 4" ist für ein niedriges λ geeignet (falls man bei VAWT überhaupt von Eignung sprechen kann). Ob passives Pitching schnell genug ist, hängt vom Rotordurchmesser ab. --Rainald62 (Diskussion) 22:03, 3. Dez. 2015 (CET)

Text von mir, hab halt zuerst bei en.wikipedia geposted. Hier aber mehr Interesse :-) Die Animation soll nur das Prinzip zeigen, Klar ist Flügelbreite VIEL zu groß in Relation zum Radius. Darum denkt man der Flügel bremst wenn er vor dem Wind ist. Realisiert werden könnte er durch eine elastische Bespannung, aber wikipedia ist ja kein Erfinderportal, wie es der Urheber von Fig4 wohl verstanden hat. In dem Abschnit HIER geht es mir um das optimal Flügelprofil. Komplett symmetrisch stimmt wohl nicht. Wohl ein wenig nach aussen gewölbt um die Kreisbewegung zu kompensieren. Ohne Wind soll ja eigentlich gar kein Auftrieb erzeugt werden. Alternativ könnten die symmetrischen Profile ein wenig nach innen gedreht sein ? Meine Animation soll zeigen, dass für optimale Aerodynamik die Wölbung sich ändern müsste. Wenn Ihr das auch so seht, könnte eine angepasse Animation hier lehrreich sein. Man sieht dem orangen Pfeil schön an wie er den Vortrieb erzeugt. Zu der Blattwinkelverstellung könnte man ergänzen, dass das exakt die Technik von modernen Schaufelraddampfern ist ! --Verlierer (Diskussion) 13:38, 4. Dez. 2015 (CET)

Auch hier: Keine TF in den Artikel (und auch nicht auf die DS). --Rainald62 (Diskussion) 21:36, 4. Dez. 2015 (CET)

--Verlierer (Diskussion) 14:38, 5. Dez. 2015 (CET) und schon erheben die Götter wieder das Wort. Wo bitte steht dass man hier keine TF machen darf. Klar ist das normale Flügelprofile verwendung finden. Ich weiss nicht warum aber finde, dass es im Artikel erwähnt werden sollte. Also mache ich mir hier Gedanken, eine Erklärung zu finden. Natürlich muss man dann noch Quellen dafür finden. Aber um zu Finden muss man auch die Richtung kennen in der man dann sucht. Gilt ebenso für meine Vorteile/Nachteile da oben. Das sind eigentlich sogar selbstevidente Vorteile !

Animation

Interessante Animation, aber kann das wirklich sein? Ich glaube nicht, dass eine Vortriebsraft gegen die Anströmung entstehen kann. Bei einem Flugzeug würde das ja bedeuten, dass es nach vorne gezogen würde und keinen Antrieb bräuchte. Die Widerstandskraft darf nicht vernachlässigt werden. Die Resultierende aus Auftriebskraft und Widerstandskraft ist immer nach hinten gerichtet ( siehe Tragfläche) und nicht nach vorne. Vielleicht kann jemand das aufklären? --Gueziv (Diskussion) 11:05, 21. Mär. 2016 (CET)

"Ich glaube nicht, dass eine Vortriebskraft gegen die Anströmung entstehen kann." – Ich auch nicht. Die Animation zeigt das auch nicht. Die Luftkraft (rot) ist in der Animation stets quer zur Anströmung (blau) gerichtet. --Rainald62 (Diskussion) 22:48, 21. Mär. 2016 (CET)

O.K., da habe ich nicht genug überlegt, die Sache ist ja auch nicht ganz einfach. Tolle Animation! Trotzdem gleich noch eine Frage: Ich meine, ich hätte einmal gehört, dass auf Tragflächen auch ein Drehmoment ausgeübt wird. Wenn dem so wäre, wäre das in diesem Fall ja ganz nützlich. Ist da was dran? --Gueziv (Diskussion) 19:02, 22. Mär. 2016 (CET)

"auch ein Drehmoment" – Der Wert des Drehmoments hängt von der Wahl der Drehachse ab. Koeffizienten c_m für Flügelprofile werden meist für den Punkt auf der Sehne angegeben, der um 1/4 der Profiltiefe hinter der Nase liegt. Für eine gegebene Anströmung gibt immer Punkte, um die das Drehmoment exakt null ist (auf der Wirklinie der Luftkraft). Für verschiedene, nicht zu große Anstellwinkel schneiden sich die Wirklinien ungefähr in einem Punkt. Beim Darrieus-H-Rotor mit seinem symmetrischen Profil liegt dieser Punkt auf der Sehne. Tunlichst wird man die Blätter nah an diesem Punkt mit den Streben verbinden, damit die Verbindung nicht auch noch wechselnd auf Biegung belastet wird – zusätzlich zur bei VAWT unvermeidbaren Zug-Druck-Wechsellast. Zum Darrieus-Quirl spare ich mir den entsprechenden Ratschlag, der Quirl ist eh eine MTBF-Katastrophe (außer vielleicht im Whirligig-Format).

"Tolle Animation" – danke. Das Original, von dem die 12 Teilbilder des GIFs als Screenshot entstanden sind, ist übrigens eine SVG, die samt Script für die Animation kleiner ist als jedes Teilbild, 2,7 kB, aber leider erlaubt Wikimedia-Commons keinen Script-Code in SVGs (als wären Schleifen mit sin und cos gefährlich). Ich habe den SVG-Quelltext jetzt auf der Bildbeschreibungsseite gepostet. Bemerkenswert, außer dem Skripting, ist die Definition des Profils als Spline mit nur sechs Wertepaaren. Das klappt, weil die Definition mit dreifacher Profildicke erfolgt (hypothetisches Profil NACA 0045) und daher die Krümmung im Bereich der Profilnase nicht so viel größer ist als anderswo. Der Befehl scale(4 1.33) weiter unten korrigiert die Dicke auf 15% (NACA 0015). --Rainald62 (Diskussion) 00:41, 23. Mär. 2016 (CET)

Vielen Dank für Deine hilfreichen Erläuterungen und frohe Ostern! --Gueziv (Diskussion) 17:01, 26. Mär. 2016 (CET)

"Kettenlinie"

Die Blattform kann nicht der Kettenlinie entsprechen. Die Kettenlinie ergibt sich unter der Voraussetzung einer ortsunabhängigen konstanten Beschleunigung, also in einem homogenen Schwerefeld. Das sich beim D einstellende Zentifugalfeld ist aber betragsmäßig proportional zum Radius. Da kann nicht dasselbe herauskommen. --77.0.50.171 16:39, 22. Okt. 2023 (CEST)