Windkanalversuche

Ergebnisse der Windkanalversuche, AVA-Göttingen

Die 1923 von der Aerodynamischen Versuchsanstalt AVA in Göttingen experimentell ermittelten Auftriebskoeffizienten Ca und Widerstandskoeffizienten Cw geben einen guten Aufschluss über die Größe des Auftriebes und des Widerstandes in Abhängigkeit der Rotordrehzahl bei konstanten Anströmgeschwindigkeiten ϑ und bilden gleichzeitig die Berechnungsgrundlage für Flettner-Rotorsysteme.
Tabelle 1 enthält die Ca und Cw Werte bei steigendem U /ϑ Verhältnis und die sich daraus ergebenden Gleitzahlen und Gleitwinkel für den Modellzylinder der
Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ca = Auftriebsbeiwert
Cw = Widerstandsbeiwert
ε° = Gleitwinkel
U = Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders [m/s]
ϑ = Windgeschwindigkeit [m/s]

In den beiden folgenden Diagrammen Abb. 25 und Abb. 26 sind die Auftriebs- und Widerstandskoeffizienten aus den Versuchen der AVA-Göttingen von 1923 und 1932 in Abhängigkeit der Verhältnisse L : D und DS : D dargestellt. Die hierbei verwendeten Ca- und Cw-Werte beziehen sich dabei auf ein U /ϑ − Verhältnis von 4. Es ist gut zu erkennen, dass die Ca-Werte mit zunehmender Rotorlänge immer günstiger werden. Jedoch können annähernd gleich große Ca-Werte auch bei kleineren Rotorlängen mit größeren Endscheiben erreicht werden (Abb. 25). Nachteilig ist jedoch, dass bei kleineren Rotorlängen mit großen Endscheiben der Cw-Wert relativ groß wird, d.h. ein großer Gleitwinkel ε°. Bei der Ermittlung der günstigsten Rotorabmessungen für ein Rotorantriebssystem ist es daher sinnvoll, zunächst einmal die maximal zulässige Rotorlänge zu bestimmen.

Weiterhin ist aus Abb. 25 zu erkennen, dass für einen guten
Auftriebsbeiwert Ca der  Endscheiben-durchmesser nicht zu klein gewählt werden darf.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1985 wurden im Rahmen einer Forschungs- und Entwicklungsarbeit des BMFT Bonn Messungen an einem Flettner-Rotor Modell im Windkanal des Institutes für Schiffbau in Hamburg vorgenommen. Der Modellzylinder hatte folgende Daten:
L = 302 mm Maximale Drehzahl = 22.000 U/min
D = 64 mm Windgeschwindigkeit = 10 – 40 m/s

Die Versuche wurden mit verschieden großen Endscheiben durchgeführt:
1) – Beide Endscheiben DS = 90 mm
2) – Beide Endscheiben DS = 128 mm
3) – Obere Endscheibe DS = 90 mm
Untere Endscheibe DS = 128 mm

Die Ergebnisse deckten sich im Wesentlichen mit den Ergebnissen der AVA-Göttingen und werden daher hier nicht gesondert aufgeführt.

Comments

  1. illiat on 24. Juni 2013 at 06:29 said:

    Hat das schon mal jemand im fließenden Wasser getestet?

Trackbacks

Schreibe einen Kommentar

Social Widgets powered by AB-WebLog.com.