Wie berechnet man den Wirkungsgrad eines Savonius-Rotors?

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2 Antworten

Was den Savoniusrotor von den gängigen Turbinen radikal unterscheidet, ist sein diskontinuierliches, (d.h.: sich ständig veränderndes) Strömungsbild. Man kann bei ihm mit der Tragflächentheorie nichts gescheites anfangen. Deshalb ist er mathematisch schwierig zu fassen, und die, die ihn erforschen, machen Computersimulationen oder Messungen am realen Objekt. 

https://www.youtube.com/results?search\_query=savonius+simulation

Wenn Du gern eine Abschätzung der Verluste versuchen möchtest: Ich würde bei der Wirbelschleppe ansetzen, die sich hinter dem Rotor bildet.

Da der Savoniusrotor ein Langsamläufer mit hohem Drehmoment ist, trägt die Abluft aufgrund der Drehimpulserhaltung viel Drehimpuls mit davon, und an diesen ist einiges an Rotationsenergie gebunden, die damit verloren geht. Dieser Verlust mindert den, wie ThomasJNewton schon sagte, ohnehin begrenzten Wirkungsgrad (siehe Betzsches Gesetz) noch weiter.

Im Prinzip ist das bei der langsamlaufenden Horizontalachsenturbine ebenso, nur daß die einen langen Abluftwirbel hat und der Savoniusrotor eben eine Kette von immer neu entstehenden einzelnen Wirbeln.

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Der Wirkungsgrad von Windkraftanlagen wird erst mal ganz stumpf anhand der Bewegungsenergie der Luft berechnet, die die Querschnittsfläche der Anlage durchströmt.

Daher kann er nie 100 % erreichen, weil man die abgebremste Luft ja nicht im Keller lagern kann, oder in die Hosentasche stecken.
Man kann sie eben nur umlenken, und verlangsamen.

Der Savonius-Rotor hat seine eigenen Stärken, und ein hoher Wirkungsgrad gehört nicht dazu.
Er ist einfach zu bauen, muss auf Änderungen der Windrichtung gar nicht erst "reagieren", ist auch bei geringen Windgeschwindigkeiten einsetzbar.
Und billig.

Die 25 % erscheinen mir durchaus realistisch bis optimistisch.
Soweit allgemein, berechnen kann ich all das nicht, weiß nicht mal, was v1 und v2 sind.

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