Windkraftanlage. Warum nur 3 Blätter?

Hallo,
diese Frage hätte man auch in Luft- und Raumfahrt stellen können, weil sie vermutlich mit Aerodynamic zu tun hat:
Warum haben Windkraftanlagen 3 Blätter? Wären 4 oder mehr Blätter nicht wirkungsvoller? Der zukünftige Airbustransporter M400 hat 7-Blatt-Propeller. http://www.ultimatespotters.de/?nid=217&sub=shownews

Bin gespannt…

Gruß Michael

etwas ot
Hallo Michael,

M400 hat 7-Blatt-Propeller.

Das hier ------- sind 7 Striche.
Das hier -------- sind 8 Striche.
Nix für ungut.

Ralph

Hallo Michael,

vermutlich kann man mit mehr als 3 Blättern bei der Windkraftanlage
den Wirkungsgrad nicht signifikant erhöhen, aber da sind sicherlich
noch einige Strömungstechniker hier, die das besser/richtiger beantworten.

Das Bild zeigt aber 8 Flügel. Sicherlich auch deshalb, weil man einen
Vollkreis nicht in 7 gleiche Teile teilen kann.

CW-WertWieEineSchrankwandHabende Grüße Grisu

hallo Michael
Dass der Transporter 6 Blätter hat, hängt damit zusammen, dass man bei Propellern im subsonischen Bereich bleiben muss, denn im Überschallbereich wird es mit den Druckverhältnissen an Tragflächen -und das Blatt ist das nun mal- ziemlich chaotisch und zerstörerisch.

Man hatte vor 10 oder 15 Jahren sogar mit dem MONOPTERIX experimentiert, einem einflügeligen Windgenerator, aber wegen unkontrollierbarer Schwingungen das Ganze dann fallenlassen.
3 Flügel, weil man so am ehesten die Vibrationen in den Griff bekommt und der Materialeinsatz in vertretbaren Größen liegt.
Die auftretenden Windkräfte muss die Mastkonstruktion aufnehmen also gibt es auch da Grenzen.
Lieber höhere Masten und längere Blätter -Winglets haben die ja schon-
als mehr Blätter.

Gruß Olschi

schäme mich ja schon… Aber mir ging es mehr um die Anzahl Blätter bei den Windkraftanlagen als bei dem Flugzeug.

Das Bild zeigt aber 8 Flügel. Sicherlich auch deshalb, weil
man einen. Vollkreis nicht in 7 gleiche Teile teilen kann.

Das musst du mir aber jetzt mal erklären. Aus welchem Grund sollte man einen Kreis nicht in 7 gleiche Teile teilen? Wenn ich einen Kreis mit 7m Umfang habe, dann ist logischerweise jeden Meter ein Rotorblatt zu befestigen.

2 Like

Hallo,

je mehr Blätter der Rotor hat, umso wahrscheinlicher wird es, dass die Blätter jeweils in den Verwirbelungen des vorauslaufenden Blattes laufen. dadurch würde der WG deutlich absinken.

Gruß, Niels

Hallo!

Wenn da tausende Windkraftanlagen rumstehen, die Hunderttausende oder Millionen Euronen kosten,
kann man schon davon ausgehen, dass sich da schlaue Leute Gedanken gemacht haben,
dass da letztendlich soviel wie möglich Leistung rauskommt.

Zu der Flügelanzahl kann ich nur sagen, dass da immer eine ungerade Anzahl genommen wird.
Das liegt daran, wenn ein senkrecht nach unten stehendes Flügelblatt sozusagen im Windschatten des Mastes ist, ( auch vor dem Mast ist „Windschatten“)
sollte kein Flügel senkrecht nach oben stehen. Der Grund dafür ist, dass man die Lagerung der Hauptwelle dadurch etwas entlastet.

Grüße, Steffen!

Hallo Beobachter,

Du hast recht, das funktioniert.
Ich habe da wohl etwas verwechselt.
Man kann 360° nicht in 7 gleiche Teile teilen.
360/7=51,428571428571428571428571…

Aufgeklärte Grüße Grisu

Du hast recht, das funktioniert.
Ich habe da wohl etwas verwechselt.
Man kann 360° nicht in 7 gleiche Teile teilen.

Doch, das tust ja gerade, wenn du einen Kreis mit 7m Umfang in 7 Teile (alle 1m einen) unterteilst. Dann unterteilst du den Kreis in 360°/7 große Teile.

360/7=51,428571428571428571428571…

Ja und? Die Zahl ist ein periodischer Dezimalbruch. Somit könntest du auch keinen Meter in 3 gleiche Teile zerlegen, das sind ja schließlich auch 33,33333…cm

Also nochmal:
Du kannst auch 360° in 7 gleich große Teile teilen, nämlich in

\frac{360}{7}^\circ = 51,\overline{428571}^\circ.

Dass die Teile gleich groß sind und auch wieder zusammen 360° ergeben siehst du ja daran, dass du die 7 teile auch wieder zusammenfügen kannst und es kommt exakt 360° raus.

51,\overline{428571}^\circ \cdot 7
= 51^\circ \cdot 7 + \frac{428571}{999999}^\circ \cdot 7
= 357^\circ + \frac{2999997}{999999}^\circ =

= 357^\circ + \frac{3 \cdot 999999}{999999}^\circ
= 357^\circ + 3^\circ
= 360^\circ.

Wäre dem nicht so, dann könntest du nach deiner Logik auch keinen Meter in 3 gleich große Teile teilen. Das kann man aber, nämlich eben in

\frac{1}{3}m = 0,\overline{3}m.

Moin,

Man kann 360° nicht in 7 gleiche Teile teilen.

ich vermute, der liebe Grisu meint, daß man ein Siebeneck nicht mit Lineal und Zirkel konstruieren kann.

Gandalf

Danke Gandalf (owT)
kein Text mehr

Zunächst ist Dir vielleicht aufgefallen, dass Dein Airbus-Rotor eine etwas kleinere Fläche besitzt als eine Windmühle :smile:.

Für die Zahl der Blätter gibt es verschiedene Beschränkungen. Eine ist, dass man möglichst wenig Rotorblätter hat wegen der Kosten. Schaffst Du es, eine Windmühle mit nur einem Blatt am Markt zu positionieren (ich schreibe extra nicht: zu bauen), dann wirst Du vielleicht reich damit.

Um also die gesamte, durch die Rotorfläche strömende Energie möglichst optimal abzuernten, muss man an jedem Punkt der Fläche oft genug vorbeikommen. Das geht mit vielen, langsam drehenden Blättern (wie z.B. bei der Western-Mühle), oder mit weniger schnell drehenden Blättern. Viele gute aerodynamisch optimale Flügel wären aber teuer und bei hohen Geschwindigkeiten kommen sie sich dann tatsächlich ins Gehege. Deshalb also recht schnell drehende Mühlen (aerodynamisch günstiger) mit weniger Blättern, also weniger Kosten für den Rotor.

Einarmige Banditen, wie die Monopteros-Anlagen bei Wilhelmshaven, drehen aber so schnell, dass nicht nur die dynamischen Lasten zu groß werden (das bekäme man vielleicht noch in den Griff), sondern die drehen dann auch zu schnell. Die Rotorspitzen kommen da weit in den Überschallbereich. Die Schallemmissionen werden zu stark und dann darf man die Dinger nirgends mehr hinstellen.

Es gibt auch ein paar wenige 2-Blatt Anlagen. Naja, man kann fast sagen: es gab. Die sind natürlich auch etwas lauter als die dreiblättrigen, aber fast noch wichtiger ist die optische Unruhe. Wenn Du einmal die Gelegenheit hast, einen zweiflügligen Propeller zu beobachten, stell Dich in die Rotorebene und schau Dir die Drehung von der Seite an. Das sieht aus, als ob der Rotor „eiert“. Bei 3-Blättern tritt dieser Effekt nicht auf. Die höheren Schallemmissionen und dieser optische Effekt sind wichtige Gründe, weshalb die meisten Anlagen heute drei Rotorblätter haben.