Hvorfor laves vindmøllevinger længere og ikke bredere?

Preben Hansen undrer sig over, hvorfor man laver vindmøllevinger længere i stedet for bredere.

»Jeg er en chauffør der hovedsagelig transporterer vindmøllevinger, og har tænkt på, hvorfor der hele tiden laves vinger der er længere. Hvis man fremstillede vinger, der var bredere, ville man jo også få større overflade. Men der er jo nok en logisk forklaring«

Henrik Stiesdal, Chief Technology Officer hos Siemens Wind Power, svarer:

Når man hele tiden laver vinger, der er længere og ikke blot bredere, er det, fordi at man får mest energi fra møllen med længere vinger.

En vindmølles teoretiske produktionsevne afhænger primært af det bestrøgne areal. Altså det areal, som vingerne overstryger, når de roterer. Længere vinger giver et større bestrøget areal og dermed mere energiproduktion.

Den praktiske produktionsevne er mindre end den teoretiske, fordi en fuld udnyttelse af al vindens energi ville indebære, at luften skulle bremses helt op. Men det duer jo ikke i virkeligheden, da luften så ikke kan slippe væk. Den ville være gået helt i stå, og så kan der ikke komme frisk vind til møllen. Derfor tilpasser man vindmøllens vinger, så luften bremses passende op. Nok til at man udnytter det meste af energien, men ikke så meget, at luften ikke kan slippe væk.

Det viser sig, at man får det bedste resultat, hvis man opbremser vinden, så den bag møllen har 1/3 af sin oprindelige hastighed. Ved denne opbremsning yder en ideel vindmølle ca. 60 % af det teoretiske maksimum. En rigtig vindmølle har ikke helt ideel aerodynamik og har desuden forskellige tab, så den udnytter typisk omkring 45 % af vindens energi.

Ved udvikling af en vindmøllevinge fastlægger man altså vingebredden, så man får netop den ønskede opbremsning af vinden.

Hvis man gør vingerne for smalle, udtrækker vingerne ikke al den energi fra vinden, som de burde. Hvis man omvendt gør vingerne for brede, bremser vindmøllen luften for meget op, og så falder vindmøllens produktion også.

Den ideelle vingebredde afhænger af møllens omløbstal. Jo hurtigere møllen roterer, desto smallere er den ideelle vinge.

Den ideelle vingebredde gange antallet af vinger er en konstant. Det vil sige, at en to-vinget vindmølle, der kører med samme omløbstal som en tre-vinget mølle, skal have vinger, der er 50 % bredere. Og en fire-vinget mølle skal have vinger, der er 33 % smallere for at fungere lige så godt i den samlede rotor.

Sammenfattende kan man altså sige, at
- Vingelængden bestemmer, hvor stort det bestrøgne areal er, og dermed hvor meget vindmøllen kan producere

  • Vingebredden tilpasses, så vingerne tilsammen giver den rigtige opbremsning af vinden

Spørg Scientariet er redigeret af Julian Henlov, juh@ing.dk.

Spørg Scientariet

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.

Kommentarer (43)

Det rigtige svar til; "hvorfor laves vindmøllevinger længere og ikke bredere":

Moment laves nemmest ved at fjerne "konstruktionen / vingeprofilen" længst muligt fra centrum af møllevingernes omdrejningspunkt. Derfor

  • 0
  • 0

Det idelle antal vinger er 3;

1 vinge skulle afbalanceres af en kontravægt, og så kan man lige så godt lave kontravægten til en vinge.
2 vinger giver ujævn belastning, bl.a. fordi det ikke blæser så meget nede ved jorden som højere oppe, og kan lettere komme i svingninger.
3 vinger giver en ret jævn belastning.

Flere vinger kan ikke betale sig, fordi det er det overstrøgne areal. der tæller.

Vejrmøller har 4 vinger af konstruktionsmæssige årsage er det lettere at lave et kryds end en stjerne, når man arbejder i træ.

  • 0
  • 0

3 vinger giver en ret jævn belastning.

Flere vinger kan ikke betale sig, fordi det er det overstrøgne areal. der tæller.

Rent effektmæssigt er 3 vinger ikke det optimale, men økonomisk kan det godt være det!

Sammenlign med helikopterrotorer; jo mere løftekraft, jo flere rotorvinger! 10 rotorvinger er i hvert fald set.

  • 0
  • 0

En god forklaring er oftest forenklet, så der er plads til forbedringer ;-)

Vinden skifter retning somme tider.
Under krøjning vil 2 vinger skabe vibrationer, da møllen krøjer lettere når vingerne står op/ned, end ud til siderne (tænk på en skøjteprincesses piroetter).

At de fleste møller har 3 vinger skyldes netop dette, sammenholdt med økonomien i fremstillingsprocessen.
Hertil kommer dog også den statiske belastning ved stilstand i extreme vindforhold.
Flere vinger giver højere effektivitet + lavere omdrejningstal = mindre vindstøj, men også større gearudveksling med gængse generatorer.

Virkeligheden er indviklet, men ellers helt enig i, at det var et godt svar.

  • 0
  • 0

[quote]
3 vinger giver en ret jævn belastning.

Flere vinger kan ikke betale sig, fordi det er det overstrøgne areal. der tæller.

Rent effektmæssigt er 3 vinger ikke det optimale, men økonomisk kan det godt være det!

Sammenlign med helikopterrotorer; jo mere løftekraft, jo flere rotorvinger! 10 rotorvinger er i hvert fald set.[/quote]

Lige som i en elmotor/generator, så er det forskel på hvad der er optimalt, afhængig af om du prøver at tilføje energi eller udvinde energi.

Som tidligere nævnt er 1 eller 2 vinger ikke hensigtsmæssige. Man kunne godt tilføje yderligere vinger på en vindmølle for derved at kunne reducere omløbstallet, men umiddelbart vil det kun medføre en lavere mængde støj, ikke en bedre udnyttelse af vinden.

  • 0
  • 0

"Det viser sig, at man får det bedste resultat, hvis man opbremser vinden, så den bag møllen har 1/3 af sin oprindelige hastighed. Ved denne opbremsning yder en ideel vindmølle ca. 60 % af det teoretiske maksimum. En rigtig vindmølle har ikke helt ideel aerodynamik og har desuden forskellige tab, så den udnytter typisk omkring 45 % af vindens energi."

Henrik Stiesdal! Jeres møller har ikke en virkningsgrad på 45 % vel. Den ligger og roder omkring de 18 ikke sandt.

  • 0
  • 0

Jeg ved ikke lige, hvor du har de 18% fra - ?

En moderne vindmølle ligger faktisk på ca. 45% virkningsgrad, når den kører optimalt, dvs. ved en opbremsning af vinden til 1/3 af hastigheden før vindmøllen. Man kan vise med den såkaldte Betz' formel, at en ideel vindmølle har en virkningsgrad på 16/27 = 59.3% ved denne opbremsning, men det er ikke muligt at opnå i praksis, for dels er vingerne ikke ideelle, dels er der mekaniske og elektriske tab. I praksis havner man derfor på ca. 45% som maksimum.

I meget lav vind er virkningsgraden lavere, fordi de mekaniske og elektriske tab er relativt større ved lav last.

I meget høj vind er virkningsgraden også lavere, men det er så at sige "med vilje". Man er nemlig nødt til at begrænse effekten til møllens maksimale effekt, og det gør man ved at regulere vingernes indstilling, så man kun udnytter en mindre del af den tilgængelige effekt i vinden.

  • 1
  • 0

[quote][quote]
3 vinger giver en ret jævn belastning.

Flere vinger kan ikke betale sig, fordi det er det overstrøgne areal. der tæller.

Rent effektmæssigt er 3 vinger ikke det optimale, men økonomisk kan det godt være det!

Sammenlign med helikopterrotorer; jo mere løftekraft, jo flere rotorvinger! 10 rotorvinger er i hvert fald set.[/quote]

Lige som i en elmotor/generator, så er det forskel på hvad der er optimalt, afhængig af om du prøver at tilføje energi eller udvinde energi.

Som tidligere nævnt er 1 eller 2 vinger ikke hensigtsmæssige. Man kunne godt tilføje yderligere vinger på en vindmølle for derved at kunne reducere omløbstallet, men umiddelbart vil det kun medføre en lavere mængde støj, ikke en bedre udnyttelse af vinden.[/quote]

Og som jeg tidligere skrev er det sidste du skrev bare forkert; man får mere effekt jo flere vinger man udstyrer rotoren med! I praksis er der økonomiske begrænsninger og materialemæssige begrænsninger. De materialemæssige begrænsninger er delvis også okonomiske; at bygge vindmøllevinger af samme materialer som helikopterrotorer er meget dyrt. I øjeblikket er økonomien sådan, at den effektmæssige gevinst ved at gå fra tre til fire vinger åbenbart ikke er stor nok til at det kan betale sig, men med den materialemæssige udvikling, kan forholdene naturligvis ændres!

  • 0
  • 0

"jeg ved ikke lige, hvor du har de 18% fra - ?"

Nej, det er næsten ikke muligt at vide hvor jeg har min viden fra, men følgende er sakset fra windpower.com.

En typisk 1.000 kW vindmølle har en rotordiameter på 54 meter og et rotorareal på ca. 2.300 kvadratmeter

Øger vi vindhastigheden til 16 m/s, bliver effekten otte gange højere, dvs. 2509 W/m 2 .

Jeg regner så lidt selv 2.300 * 2509 = 5770 kW

100 % effekt er altså 5770 kW
1 % er altså 57,7 kW
1.000 kW er altså 1000 : 57,7 = 17,33 % virkningsgrad.

En 1.000 kW Bonus mølle yder sine 1.000 kW ved 16 m/s så eksemplet er vel relevant.

Jeg regner gerne virkningsgrader ved lavere hastigheder ud, hvis vi skal træde mere i det.

  • 0
  • 0

Vedrørende antallet af vinger, så er det med hensyn til virkningsgrad en fejlslutning at sammenligne med helikoptere. Helikoptere og vindmøller har visse lighedspunkter, men virkningen af antallet af vinger er forskellig.

Man kan forøge aksialkraften fra en propeller, f.eks. en flypropel, en helikopterrotor eller en skibsskrue, ved at forøge antallet af blade og bladenes bredde, for på en propeller er der ikke samme teoretiske grænse, som der er på en vindmøllerotor. Man kan i princippet sende luften eller vandet bagud med så stor hastighed, som man lyster og derved opnå stor trækkraft (eller "thrust", som det ofte kaldes). En række praktiske forhold sætter dog grænser for, hvor mange og hvor brede blade man har fordel af, herunder lydens hastighed, interferens mellem bladene, det relativt højere tiptab ved brede blade m.v.

Efterhånden som teknikken er udviklet og hastigheden er forøget, er antallet af blade gradvist forøget på mange propellertyper. Før krigen havde flypropeller ofte kun to blade, mens det nu er almindeligt med seks. Samme tendens ses på skibsskruer. Og et eksempel i den høje ende er forreste rotor i en turbofan-motor på et moderne jetfly, som ud over at være første trin i kompressoren også fungerer direkte som propeller. Her er der snesevis af blade.

På vindmøllen er det helt anderledes. Her frembringer rotoren ikke aksialkraft, men påvirkes af aksialkraft som følge af vindens opbremsning. Som beskrevet i den lille artikel til scientariet ovenfor er der en optimal opbremsning, og det duer ikke at forøge denne med bredere eller flere vinger.

I praksis er der en lille gevinst ved at have flere vinger på en vindmølle, og det skyldes, at den optimale opbremsning af vinden helst skal være så jævn som muligt. Det opnår man bedre med flere vinger. Men forskellen er lille. Man siger som regel, at en to-vinget rotor måske kan yde 5-6% mere end en én-vinget rotor med samme diameter, og at en tre-vinget rotor måske kan yde 2-3% mere oveni, mens mere end tre vinger højst giver 1-2% mere. Ud fra en økonomisk betragtning kan det slet ikke betale sig.

  • 0
  • 0

Ja, det regnestykke er rigtigt. Og ved 25 m/s er virkningsgraden endnu ringere! Her er den tilgængelige effekt 10.000 W/m2, så møllens virkningsgrad ligger og roder helt nede omkring 4%.

Men både ved 16 m/s og ved 25 m/s kører møllen med effektregulering. Der er simpelthen for meget effekt til rådighed, og møllen sørger for ved at indstille vingerne at holde ydelsen på det, gear, generator og elsystem er dimensioneret til.

Forholdene ved effektregulering er irrelevante for en diskussion af det optimale design af en vindmøllevinge. Ved 16 m/s eller 25 m/s kan man så at sige ikke have en vinge, der ikke kan lave effekt nok, og udfordringen er alene at undgå, at møllen laver for meget.

Det optimale design af en vindmøllevinge har kun betydning for lave og mellemhøje vindhastigheder, hvor der ikke er "for meget" effekt i vinden, og hvor det gælder om at udtrække så meget som muligt af den effekt, der så er til rådighed.

  • 0
  • 0

Vedrørende antallet af vinger, så er det med hensyn til virkningsgrad en fejlslutning at sammenligne med helikoptere. Helikoptere og vindmøller har visse lighedspunkter, men virkningen af antallet af vinger er forskellig.

Selvfølgelig er der andre forskelle mellem en helikopterrotor end at den virker som en kompressor (foruden at den giver fremdrift ved tiltning), hvor møllen er en turbine, men at der er en sammenhæng mellem antallet rotorvinger og effekten for de begge kan vel ikke benægtes, hvis man skal være seriøs?

  • 0
  • 0

Hvis man skal være seriøs, må man respektere både lighedspunkterne og forskellene mellem helikopterrotorer og vindmøller.

For denne diskussion er det vigtigste lighedspunkt, at man bruger tilnærmelsesvist de samme fremgangsmåder ved beregninger af effekter og kræfter, og at der ved en bestemt driftssituation er den samme éntydige relation mellem effekt, omløbstal, vingebredde og antallet af vinger – antallet af vinger gange bredden af den enkelte vinge er en konstant ved en bestemt driftssituation.

Det er også fælles for de to rotortyper, at man får en lidt bedre virkningsgrad med flere blade eller vinger, fordi man får den bedste tilnærmelse til den teoretiske virkningsgrad ved at have en så jævn belastning af rotorskiven som muligt, og en sådan jævn belastning bedst opnås med flere vinger. Men forskellen i virkningsgrad mellem f.eks. to og fire blade eller vinger er ganske lille, nogle få procent.

For denne diskussion er den vigtigste forskel imidlertid, at man for en helikopter selv bestemmer den effekt, der overføres til rotoren. Hvis man har mere effekt til rådighed, kan man vælge en anden konfiguration af rotoren og få mere løfteevne. Lad os sige, at vi har en helikopterrotor med to blade, som det kræver en motor med effekten P at drive, og som har en løfteevne på F. Lad os nu sige, at vi vælger at installere en motor, som kan yde det dobbelte af før ved samme rotorhastighed, altså 2 P. Så vil vi kunne tilføje to blade mere af samme design og derved ændre rotoren til en fire-bladet type, og den vil i princippet have en løfteevne på 2 F. I praksis er det ikke så enkelt – løfteevnen går ikke helt lineært med effekten, virkningsgraden afhænger lidt af belastningen, der kan komme begrænsninger fra interferens mellem vingerne, og man vil nok også finde, at den dobbelt så kraftige motor vil forøge den parasitiske vægt. Men helt basalt giver flere vinger altså mere løfteevne – og kræver mere effekt.

Her er det helt anderledes for vindmøllen. Lad os sige, at vi har en vindmøllerotor med to vinger, som kan yde effekten P, når den kører optimalt, og som oplever en aksialkraft F fra vindtrykket. Lad os nu sige, at vi vælger at installere to vinger mere uden at ændre rotorhastigheden. Så vil aksialkraften F blive større, og dermed vil luften blive opbremset mere. Men hvis luften opbremses mere end optimalt, falder rotorens virkningsgrad, og effekten P bliver ikke dobbelt så stor som før – den falder tværtimod. Eneste mulige løsning er at reducere rotorens hastighed, til man igen har den samme aksialkraft og dermed opbremsning af vinden som før – og så har man samme effekt som før.

Som nævnt af andre i denne sammenhæng kan man opnå en støjfordel ved at gå ned i hastighed på en vindmøllerotor. Men hvis man gør det ved at tilføje flere vinger, er prisen dels omkostningerne til de ekstra vinger, dels omkostningerne til et større gear, der kan overføre det højere moment. Og der er altså kun en støjfordel, men ikke mere effekt at hente med flere vinger, ud over den helt marginale forbedring af virkningsgraden fra den lidt jævnere rotorbelastning.

Alt i alt, ved samme omløbstal og uden hensyn til de sekundære forhold som jævn belastning, interferens mellem blade osv:

  • Dobbelt så mange vinger af samme bredde på en god helikopterrotor giver dobbelt så stor løfteevne og kræver dobbelt så stor motoreffekt

  • Dobbelt så mange vinger af samme bredde på en god vindmøllerotor giver større belastning på tårnet, men giver mindre generatoreffekt.

  • Ved at reducere omløbstallet kan vindmøllerotoren med dobbelt så mange vinger bringes tilbage til at give samme tårnbelastning og yde den samme effekt, som rotoren gjorde, før den vingeantallet blev fordoblet. Men det giver større moment og kræver derfor et større gear.

  • 0
  • 0

Henrik
Du skriver at man kan sende luften bagud med den hastighed man lyster------ og dog, forudsat at luften kan nå at strømme til propellen!

  • 0
  • 0

Sammenlign med helikopterrotorer; jo mere løftekraft, jo flere rotorvinger! 10 rotorvinger er i hvert fald set.

Det skyldes helt andre hensyn: en helikopter holder sig oppe ved at producere en trykforskel over og under rotoren.

Hvor meget luft den skal flytte hvor hurtigt, er designparametre for at opnå dette mål.

Der ligger et gammelt dokument et sted os Boeing, der i håndtegnede figurer forklarer hvorledes man vælger rotorparametrer, men jeg har tilsyneladende ikke gemt URL'en og kan ikke huske nok af teksten til at google kan finde det for mig igen.

Den væsentligste parameter er såvidt jeg husker at man skal holde rotorspidserne under lydhastigheden i hele flight-envelope, inkl. design emergencies, så jo hurtigere helikopteren skal kunne flyve, jo mindre rotordiameter.

Derudover var der nogle betragtninger omkring taktisk manøvredygtighed og rotorens inerti, hvor en rotor med lille diameter og dermed mindre inerti tillader hurtigere hastighedsskift end en rotor med stor diameter.

Poul-Henning

  • 0
  • 0

"Det skyldes helt andre hensyn: en helikopter holder sig oppe ved at producere en trykforskel over og under rotoren."

Mnja, du vil nok mene at forskellen tangerer flue knipperi, men den flyver pga. et reaktionsmoment opstået ved en aktion gående ud på at sende luft nedad.

"Hvor meget luft den skal flytte hvor hurtigt, er designparametre for at opnå dette mål."

Eller måske nærmere omvendt!

Der er to måder at opnå det nødvendige reaktionsmoment på.

Man kan accelerere en stor luftmasse lidt, eller en lille masse meget.

Det sidste kræver meget mere energi, og skal derfor forsøges undgået.

Mvh. Jørgen

  • 0
  • 0

Eller måske nærmere omvendt!

Der er to måder at opnå det nødvendige reaktionsmoment på.

Man kan accelerere en stor luftmasse lidt, eller en lille masse meget.

Det sidste kræver meget mere energi, og skal derfor forsøges undgået.

Korrekt! Fint med skrivekløe, men så kan vi vel bare (igen) konstatere, at er korrekt at en helikopter med flere rotorvinger (alt andet lige) kan løfte mere og en vindturbine får (alt andet lige) en større effekt jo større antal turbineblade den er udstyret med!

  • 0
  • 0

Har før berørt problemet overfor vingeproducenterne , at kunne fastholde trykket på vingebladet under rotationen ved at undgå vindetrykket afslynget af centrifugalkraften . Dette er foreslået undgået ved en fremefter kumbøjning af vingens yderste del . Har erfaret man på universitsniveau i USA forsker i denne løsning . Kan da godt tro der ligger en effekforbedring heri . ??

  • 0
  • 0

Johan Ståhl: Udover skrivekløe har du så en pointe?

Der er vist ingen der er uenig i at man kan hæve en given mølles effekt ved at montere tre ekstra vinger. Det er blot ganske få procent.

Sætter man derimod de tre ekstra vinger i forlængelse af de tre eksisterende øges effekten med 400%.Det er det debatten handler om.

Hvor svært er det?

  • 0
  • 0

og en vindturbine får (alt andet lige) en større effekt jo større antal turbineblade den er udstyret med!

Nej. Hvis du sætter flere blade på møllen uden at sænke omløbshastigheden, eller reducere bladenes brede vil du bremse vinden for meget og du vil miste effektivitet.

  • 0
  • 0

Den væsentligste parameter er såvidt jeg husker at man skal holde rotorspidserne under lydhastigheden i hele flight-envelope, inkl. design emergencies, så jo hurtigere helikopteren skal kunne flyve, jo mindre rotordiameter.

Jeg skal på ingen måde forsøge at gøre mig til ekspert på hverken vindmøller eller helikoptre, men spurgt faktisk engang en norsk helikopterpilot hos Grønlandsfly om, hvorfor deres Bell 212'ere med to rortorblade havde en så distinkt "klaprende" lyd. Den kan høres på meget længere afstand end andre helikoptre, deroppe i den dybe Grønlandske stilhed.
Svaret var, at ved bestemte flyvehastigheder kunne rotorbladstippenes hastighed gennem luften oscillere omkring lydens hastighed.

Jeg tog svaret for gode varer dengang, men hvem ved; måske var det også bare noget han "havde hørt"!

  • 0
  • 0

[quote][quote]
3 vinger giver en ret jævn belastning.

Flere vinger kan ikke betale sig, fordi det er det overstrøgne areal. der tæller.

Rent effektmæssigt er 3 vinger ikke det optimale, men økonomisk kan det godt være det!

Sammenlign med helikopterrotorer; jo mere løftekraft, jo flere rotorvinger! 10 rotorvinger er i hvert fald set.[/quote]

Lige som i en elmotor/generator, så er det forskel på hvad der er optimalt, afhængig af om du prøver at tilføje energi eller udvinde energi.

Som tidligere nævnt er 1 eller 2 vinger ikke hensigtsmæssige. Man kunne godt tilføje yderligere vinger på en vindmølle for derved at kunne reducere omløbstallet, men umiddelbart vil det kun medføre en lavere mængde støj, ikke en bedre udnyttelse af vinden.[/quote]

Nu er det optimale, det højste mulige antal vinger. Det skyldes at det er den øverste vinge som trækker mest, da vindhastigheden øges med højden. Et lige antal vinger giver et problem og en belastning, for når en vinde er i top, så er en anden vinge i læ foran tårnet. De mulige antal vinger er derfor 3, 5, 7 og 9. Da vingerene virker bedre jo hurtigere de drejer rundt, fordi de suger vinden til sig. så er det lydhastigheden som giver den maksimale hastighed på vingespidsen. Det vil sige omkring 1000km/t og vind hastigheden er sjælden over 50km/t. Så skal vingespidsen op på en hastighed som er over 20gange vindens hastighed før det er hensigtsmæssigt med flere vinger end 3.

  • 0
  • 0

Jeg har taget kontakt til Bell Helicopter omkring netop dette. Jeg vender tilbage når/hvis jeg hører mere.

Mit spørgsmål til Bell Helicopter lød:
"The 2 bladed Bell helicopter rotors have a very distinctive sound - why?"

Bell Helicopter svarede:
"At least a couple of reasons…

  1. What makes the noise in the first place?

- The rotors are actually wings moving in a circle. At the speed they move, they compress a bit of air in a repetitive fashion forced by this circular motion. That repeated compression is noticeable to us as the noise of the helicopter – a whup-whup-whup…as the blades rotate around at roughly 300rpm or so…and pushing that bit of air to give the aircraft lift, also makes the noise.

  1. What makes it distinctive?

- Most aircraft these days have more than two blades. That alone would make just 2-blades distinctive, but blade shape, size (and the 2-blade rotors are wide and larger, relatively speaking), speed through the air and numbers of blades all contribute to the characteristics making the sound."

  • 0
  • 0

"Det skyldes helt andre hensyn: en helikopter holder sig oppe ved at producere en trykforskel over og under rotoren."

Mnja, du vil nok mene at forskellen tangerer flue knipperi, men den flyver pga. et reaktionsmoment opstået ved en aktion gående ud på at sende luft nedad.

Virkelig? Gør den? Er du sikker?

Jeg har ellers alle andre steder, læst, set og hørt, at bladene i en helikopterrotor fungerer som roterende vinger. Jeg går ud fra ud du godt selv ved hvordan en vinge skabert opdrift, - hvis ikke vil jeg lade dig google det selv.

Du forstår godt at der er forskel på hvad du skriver, og det at bladene fungerer som vinger ik'? Det håber jeg virkelig at du gør.

  • 0
  • 0

[quote]

"Det skyldes helt andre hensyn: en helikopter holder sig oppe ved at producere en trykforskel over og under rotoren."

Mnja, du vil nok mene at forskellen tangerer flue knipperi, men den flyver pga. et reaktionsmoment opstået ved en aktion gående ud på at sende luft nedad.

Virkelig? Gør den? Er du sikker?

Jeg har ellers alle andre steder, læst, set og hørt, at bladene i en helikopterrotor fungerer som roterende vinger. Jeg går ud fra ud du godt selv ved hvordan en vinge skabert opdrift, - hvis ikke vil jeg lade dig google det selv.

Du forstår godt at der er forskel på hvad du skriver, og det at bladene fungerer som vinger ik'? Det håber jeg virkelig at du gør.[/quote]

Vinger virker ved at trykke luft ned, og derved at skubbe vingen op. Der findes en sejlivet myte om noget andet. Jeg kan god lide myter, men det kræver at de giver en mening.

  • 0
  • 0

[quote]
Vinger virker ved at trykke luft ned, og derved at skubbe vingen op. Der findes en sejlivet myte om noget andet. Jeg kan god lide myter, men det kræver at de giver en mening.

Det er en grov forsimpling, der næsten er misvisende. Vingens virkning kommer fra to komponenter: en newtonsk og en bernoullisk. Den newtonske del stammer ganske rigtigt fra "at trykke luften nedad" mens den bernoulliske del virker ved at sænke trykke på vingens overflade.

Var det bare den newtonske del, der fik et fly til at flyve kunne man rundt regnet erstatte en vinge med et bræt
[/quote]

Et fladt brædt er faktisk det bedste vingedesign ved mindre vinge til vind indfaldsvinkler.

http://www.av8n.com/how/htm/airfoils.html#...
CItat: "...
At small angles of attack, a symmetric airfoil works better than a highly cambered airfoil.
...
Conversely, at high angles of attack, a cambered airfoil works better than the corresponding symmetric airfoil. An example of this is shown in figure 3.14.
http://www.av8n.com/how/htm/airfoils.html#...
...
A more profound reason is that large camber is only really beneficial near the stall, and it suffices to create lots of camber by extending the flaps when needed, i.e. for takeoff and landing.
...
Even a thin flat object such as a barn door will produce lift, if the wind strikes it at an appropriate angle of attack. The airflow pattern (somewhat idealized) for a barn door (or the wing on a dime-store balsa glider) is shown in figure 3.16. Once again, the lift-producing mechanism is the same.
http://www.av8n.com/how/htm/airfoils.html#...
..."

Deltavinge jetflys vinger er typisk ret flade.

og fly som en drage. Det er bare afsindigt ineffektivt.

Hvorfor kan en kunstflyver (eller jager) flyve på hovedet mens et passager-/fragtfly ikke kan? Tænk vingeprofil.

Læs her:

3.8 Inverted Flight, Cambered vs. Symmetric Airfoils:
http://www.av8n.com/how/htm/airfoils.html#...
Citat: "...
You’ve probably been told that an airfoil produces lift because it is curved on top and flat on the bottom. But you shouldn’t believe it, not even for an instant.
...
Here is a list of things you need in an airplane intended for upside-down flight:
...
You will notice that changing the cross-sectional shape of the wing is not on this list. Any ordinary wing flies just fine inverted. Even a wing that is flat on one side and curved on the other flies just fine inverted, as shown in figure 3.11. It may look a bit peculiar, but it works.
..."

  • 0
  • 0

[quote]
Vinger virker ved at trykke luft ned, og derved at skubbe vingen op. Der findes en sejlivet myte om noget andet. Jeg kan god lide myter, men det kræver at de giver en mening.

Det er en grov forsimpling, der næsten er misvisende. Vingens virkning kommer fra to komponenter: en newtonsk og en bernoullisk.
...
[/quote]

Nej, det er blot to forskellige måder at modellere på.

NASA, Glenn Research Center: Bernoulli and Newton:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/...
Citat: "...
The proponents of the arguments usually fall into two camps: (1) those who support the "Bernoulli" position that lift is generated by a pressure difference across the wing, and (2) those who support the "Newton" position that lift is the reaction force on a body caused by deflecting a flow of gas. Notice that we place the names in quotation marks because neither Newton nor Bernoulli ever attempted to explain the aerodynamic lift of an object. The names of these scientists are just labels for two camps.
...
Which camp is correct? How is lift generated?
...
The integrated velocity variation around the object produces a net turning of the gas flow. From Newton's third law of motion, a turning action of the flow will result in a re-action (aerodynamic force) on the object. So both "Bernoulli" and "Newton" are correct. Integrating the effects of either the pressure or the velocity determines the aerodynamic force on an object
...
What is the argument?
...
Arguments arise because people mis-apply Bernoulli and Newton's equations and because they over-simplify the description of the problem of aerodynamic lift. The most popular incorrect theory of lift arises from a mis-application of Bernoulli's equation.
...
The real details of how an object generates lift are very complex and do not lend themselves to simplification. For a gas, we have to simultaneously conserve the mass, momentum, and energy in the flow. Newton's laws of motion are statements concerning the conservation of momentum. Bernoulli's equation is derived by considering conservation of energy. So both of these equations are satisfied in the generation of lift; both are correct.
..."

  • 0
  • 0

[quote]
Sammenlign med helikopterrotorer; jo mere løftekraft, jo flere rotorvinger! 10 rotorvinger er i hvert fald set.

Det skyldes helt andre hensyn: en helikopter holder sig oppe ved at producere en trykforskel over og under rotoren.
[/quote]

Håber ikke at det er sådan du mener?:

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/...
Citat: "...
There are many theories of how lift is generated. Unfortunately, many of the theories found in encyclopedias, on web sites, and even in some textbooks are incorrect, causing unnecessary confusion for students.
...
Turning to the incorrect airfoil theory, the top of the airfoil is curved, which constricts the flow. Since the area is decreased, the velocity over the top of the foil is increased. Then from Bernoulli's equation, higher velocity produces a lower pressure on the upper surface. The low pressure over the upper surface of the airfoil produces the lift.

Before considering what is wrong with this theory
..."

Hvor meget luft den skal flytte hvor hurtigt, er designparametre for at opnå dette mål.
...
Poul-Henning

Det rigtige svar er her:

NASA, Glenn Research Center: Bernoulli and Newton:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/...
Citat: "...
The integrated velocity variation around the object produces a net turning of the gas flow. From Newton's third law of motion, a turning action of the flow will result in a re-action (aerodynamic force) on the object. So both "Bernoulli" and "Newton" are correct. Integrating the effects of either the pressure or the velocity determines the aerodynamic force on an object
..."

NASA, Glenn Research Center. Et stykke nede:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/...
Citat: "...
In fact, when one considers the downwash produced by a lifting airfoil, the upper surface contributes more flow turning than the lower surface.
..."

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/...
Citat: "...
The downwash from the wing has pushed a trough into the cloud deck. The swirling flow from the tip vortices is also evident.
..."

-

Iøvrigt flyver en afrundet kasse ustabilt - men ganske udemærket:

At high speed no traditional wings are needed, the lift the fuselage as an airfoil generates as downwash, is enough:

http://en.wikipedia.org/wiki/Lifting_body

NASA Dryden Fact Sheet - Lifting Bodies:
http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/Fa...
Quote: "...
Aerodynamic lift - essential to flight in the atmosphere - was obtained from the shape of the vehicles rather than from wings as on a normal aircraft.
...
To reduce the costs of constructing a research vehicle, the Air Force returned the X-24A to Martin for modifications that converted its bulbous shape into one resembling a "flying flatiron"
..."

  • 0
  • 0

...
Kunstflyveren har et symmetrisk tværsnit og A320'eren har well, vingeprofil. Ellers kik på en C-17 og fortæl mig den kan rygflyve?
...

Passagerfly er ikke beregnet til at flyve på hovedet - men:

14.05.08, Cimber-passagerfly lavede loop.
En uautoriseret rulning i et charterfly fra Cimber Air kan koste pilotens sit flycertifikat:
http://jp.dk/indland/article1341509.ece
Citat: "...
- Flytypen er jo ikke beregnet til at lave luftakrobatik og er ikke godkendt til det, siger kommunikationschef Thorbjørn Ancker fra Statens Luftfartsvæsen til dr.dk/syd.
..."

Med billeder:

maj 14, 2008, Passagerfly laver loop inden landing:
http://tandersen.wordpress.com/2008/05/14/...
Citat: "...
En flyspotter fangede hele episoden med sit kamera og lagde dem på nettet til stor begejstring for sidens læsere.
..."

  • 0
  • 0

...
Din kære ladeport har også det problem at den ikke kan lette med en AOA på nul og hvis du off-setter den kan den ikke flyve hurtigt pga. drag.

Hej Michael

AoA skal som regel være større end nul for at give dynamisk opdrift.

Flat airfoil flight characteristics.
(The following was offered by Chuck Bixel of Fort Walton Beach, Florida. If you are interested in discussing any of his observations or conclusions, he can be reached at: cbixel(at)cox.net)
http://www.twitt.org/Bixel_WIG.html
Citat: "...
As an old retired military and commercial aviator, aero-marine designer, and itinerant lover of winged flying machines.
...
As simply as I’m able, I’d like to tell of my experiences with flat/ symmetrical airfoils and non standard wing shapes leading up to my findings.
...
We determined;

  1. The properly balanced flat airfoil tail less, (no elevator), paper glider type wing profile designs flight characteristics and performance were roughly identical upright or inverted.
    ...
    The Low and very Low Aspect Ratio Flat Airfoil Gliders Lift performance does not increase or decrease with airspeed changes like standard airfoil wings.
    ...
    I first discovered a number of symmetrical airfoils so thin there was no reason not to call them flat airfoils.
    ...
    Comparing both airfoil types with, the same thickness ratios, the flat/symmetrical airfoils Lift/Drag values exceed the cambered airfoils values by nearly ten percent.
    ..."

http://community.discovery.com/eve/forums/...
Citat: "...
An inverted wing produces lift quite nicely. A flat plate produces lift quite nicely.
..."

  • 0
  • 0

Det undertryk du så godt kan lide afhænger alene af indfaldsvinklen. Om det er en dør eller noget andet er ligemeget.

Der findes såkaldte superkritiske profiler der er flade på ovesiden og krumme på undersiden. Boing 727 rodprofilet er et sådant.

Opdriften forsvinder ikke fordi strømningen på oversiden af vingen bliver turbolent, for det er den på de fleste vinger. Den laminare strømning giver mindst luftmodstand, men døde fluer, nagelhoveder(nittehoveder) danner turbulente strømninger.
Det du formodentlig tænker på er når strømningen slår fra ved et stall.

Der er flere måder at beskive opdrift på en vinge Bernouilli, Newton og cirkulations forklaringerne er de mest almindeliger.

Der intet ivejen teknisk for at kunne få en helikopter til at flyve på ryggen, men den egenskab er aldeles uinteressant, med de opgaver, der hidtidigt har været helikopterens. At det kan lade sig gøre ses ofte med RC modeller, men her er der tale om legetøj.
En kamphelikopter kan sagtens loope, lave barrelrolls og immelmanns,men har intet at bruge rygflyvningsegenskaber til.

  • 0
  • 0

Du skal bare file forkanten skarp på døren, så har du en F104 vinge.

Mach 2+

Vingen gør mindre modstand en ladeporten Thats all.

Gå hen og betragt haleplanet på en Pipercub og du vil finde en flad dør uden den mindste krumning.

Jeg kender ikke begrebet AoA , hvad er det?

  • 0
  • 0

Haleplanet leverer sandeligt også lift og indgår i vingearealet!

Det er ret morsomt at du sammenligner en F104´s laste evner med en C130.
Starfighteren kan bære 274kg last per kvadratmeter vingeflade, hvor Herculessen kun kan løfte 123 kg. Herculessen kan kun laste 20 ton med en begrænset brændstof mængde

F 104 tom 6350 max 13175kg det giver en last på 5 ton og 1825 kg brændstof.

Nu erindrer jeg ikke, at det alene var vingerne eller struktursvagheder alene der var årsag til de 400 havarier de tyske Starfightere kom ud for.

Man brugte dem anderledes end vi gjorde det. De blev katapultstartet fra en lastbil, De fløj overlyds i meget lave højder i bjergrigt terrain . Piloterne kom på Starfighter lige efter at de kom hjem fra USA med 250 timer på bogen, hvor man i DK først kom på blæselampen efter 800-850 timer.
Desuden blev deres iltforsyninger fyldt op på en gammel giftgasfabrik, hvor ved mindst et haveri skyldtes dette forhold. Piloten fløj op over Jylland hvor man var oppe og se på ham og fandt at han var død. Flyet havarerede mod de norske klipper.
Specielt husker jeg havari nr 200 hvor det var den tyske forsvarministers søn der omkom.

Nu er vor diskussion lidt off topic ,da det er vindmølle vinger denne tråd om handler, så jeg synes at vi skal afvente med at skrive om vort yndlingsemne til det rette sted :o)

  • 0
  • 0

Sagt med andre ord - grise kan også flyve så længe hastigheden i forhold til luften er høj nok - og grisen har den rette vinkel i forhold til vinden.

Præcisering - det kan godt være at grisens tryne og krop skal modificeres noget:

NASA Dryden Fact Sheet - Lifting Bodies:
http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/Fa...
Citat: "...
Eggers found that by slightly modifying a symmetrical nose cone shape, aerodynamic lift could be produced. This lift would enable the modified shape to fly back from space rather than plunge to earth in a ballistic trajectory.
..."

  • 0
  • 0

[quote]
AoA skal som regel være større end nul for at give dynamisk opdrift.

Helt enig, og det vil være forrykt at gøre andet i praksis, men det er ikke hvad vi diskuterer. Vi diskuterer om vingen fungerer ren newtonsk eller om Bernoulli har en del at skulle have sagt også.

Kast et blik på dette billed:
http://www.efluids.com/efluids/gallery/gal...
Det kan IKKE forklares ved at vingen presser luften nedad, men sagtens ved at der er massivt undertryk på vingens overside, vel at mærke på et fly i "level flight"
[/quote]

Hej Michael

Det er en "hjemmelavet" illustration - det er ikke et autentisk fotografi !

Billedet er præget med drupelair.com:

Aviation and Star Trek Art by Dru Blair:
http://www.drublair.com/

Dru Blair's Biography:
http://www.drublair.com/comersus/store/bio...
Citat: "...
The following year he produced his first aviation painting
...
He was the official artist for Star Trek: Voyager book covers, as well as several of the other Star Trek licensees.
..."

  • 0
  • 0

Haleplanet leverer sandeligt også lift og indgår i vingearealet!
...

På en deltavinge har du ret.

På "traditionelle" fly er CoG (massemidtpunktet, rund S/H-cirkel fire felter) omkring hovedbjælken i hovedvingen, virker flykroppen fra CoG til og med "højde"-roret ligesom en vægtstang - ved at vinkle hovedvingen i forhold til vinden (AoA). "Side"-roret og flykroppen til CoG vinkler også ligesom en vægtstang - roterer hovedvingen.

Ovenstående vægtstangsvirkninger er netop et af hovedformålene - og et andet formål hvorfor man vælger at balancere CoG ved hovedbjælken er, at hovedvingens AoA næsten er uafhængig af vindhastigheden (PS: Tentativ slutning).

The Importance of CG [=CoG] (Center of Gravity) Class 11:
http://www.rcpowers.com/forum/blog.php?b=98
( Fra PS: ufattelig gode videoer: http://www.rcpowers.com/forum/showthread.p... )

Nu er vor diskussion lidt off topic ,da det er vindmølle vinger denne tråd om handler, så jeg synes at vi skal afvente med at skrive om vort yndlingsemne til det rette sted :o)

Nu er det den samme problematik der gør sig gældende...Hvordan virker vindmøllevingerne/flyvingerne...

-

Lige plader flyver fint - med et par flade styreplader:

Very STOL dog house?:

Flying ThingZ Flying Dog House:
http://www.redrockethobbies.com/Flying_Thi...

Video:
http://www.3d-nut.com/videos/doghouse.wmv

  • 0
  • 0