Warum haben Rotoren von einem Windrad das selbe Profil wie Flugzeuge?
Hi,
In Physik muss ich eine Frage beantwortet. Und zwar „Warum haben Rotoren einer Windenergieanlage ähnlich geformte Profile wie Schiffantriebsschrauben?
Ich wollte fragen ob mir hierbei jemand helfen kann. Danke im Voraus
4 Antworten
Damit sie sich durch den Wind nicht zu sehr verbiegen?
Das sind jetzt aber 2 unterschiedliche Fragen im Titel und in der Beschreibung.
Im wesentlichen ist die Antwort Fluiddynamik. Gase und Flüssigkeiten lassen sich bis zu einem gewissen Grad ähnlich betrachten. Also Profile welche Luft weiterschieben (Propeller) sehen daher für Flüssigkeiten und Luft ähnlich aus. Das ganze gilt natürlich auch umgekehrt, sprich Profile welche Luft weiterschieben können, können selbst auch in der selben weise bewegt werden. Das merkst du zB wenn du in einen stehenden PC Lüfter rein bläst.
Allerdings ist hier anzumerken, dass die Dinge nur ähnlich ausehen. Eine Schiffsschraube wird zB als Ventilator oder als Windturbine nicht sonderlich Effizient sein und umgekehrt auch nicht. Ebenso ist ein Propeller auf das Bewegen von Luft optimiert und nicht darauf selbst von Luft bewegt zu werden.
Es geht in beiden Fällen darum möglichst viel Kraft zu überzragen. Bei Schiffsschrauben die Motorkraft in Schubkraft. Die Schraube drückt sich am Wasser ab und treibt so das Schiff an.
Bei der Windkraft andersrum. Die Windkraft soll möglichst gut auf die Rotoren übertragen werden, damit die sich schnell drehen.
was denn nu? ähnlich wie flugzeuge, oder ähnlich wie schiffsschrauben?
die antwort ist in der effizienz zu suchen. das wasser, durch das die schraube das schiff schiebt, ist wesentlich dichter wie die luft, die das windrad antreibt. hier werden sich ganz andere effekte zu nutzen gemacht.
während die schraube nur darauf ausgelegt ist, die axiale bewegung in eine lineare zu überführen, "fliegen" die rotorblätter förmlich. lies dir mal ein paar artikel zum thema auftrieb bei flugzeugen durch, dann verstehst du.
lg, anna