Stimmt es, dass die Blattspitzen von Windkraftanlagen Schallgeschwindigkeit erreichen?

Hallo, hallo, geht doch ins Internet und nehmt die Daten der Anlage: z.B. Kerpen Buir mit 1 MW, Rotordurchmesser 54 m, Drehzahl 22 u/min, daraus mit u/min durch 60 ist u/s, mal Durchmesser mal Pi (3,14) kommt eine Geschwindigkeit von 57,5 m/s heraus. Große 5 MW Anlagen mit 126 m und 12,1 u/min erreichen 130 m/s. Die Schallgeschwindigkeit ist dagegen ist c = 343 m/s (1234,8 km/h) für 20 °C in Luft.

Altes Thema, neuer Senf:

(Folgendes bezieht sich auf Enercon Anlagen!) Bei einer Wartung einer Windenergieanlage wird stets ein FKS (Fliehkraftschalter) - Test durchgeführt. Es gibt drei Fliehkraftschalter, für jedes Blatt ein. Um den Test durchzuführen, muss der Mitarbeiter den Test starten (Voraussetzung es ist genügend Wind vorhanden), dabei wird der Generator nicht erregt und leistet somit keinen Widerstand. Desweiteren wird die Normale Pitchregelung deaktiviert. Jetzt Dreht sich der Rotor ohne nennenswerten Widerstand, bei einer E-70 lösen die Fliehkraftschalter bei ca. 29-30 U/min aus und die Blätter werden aus den Wind gepitcht. Diese Drehzahlen werden zwar nicht im Normalbetrieb erreicht aber das ist die maximale Drehzahl, die die Rotoren in ihren Leben mitmachen (sofern es nicht zu einem GAU kommt)

Nun kann man errechnen das die Flügelspitzen einer E-70 (Durchmesser 71 m) eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 401 km/h erreichen.

Im Normalbetrieb erreich eine E-70 ca 21,5 U/min also eine Blattspitzengeschwindigkeit von 288 km/h

Alles in allem sind die Blattspitzen weit entfernt von der Schallgeschwindigkeit

Rotorgeschwindigkeit Eine weitere wichtige Kennzahl ist die sog. Schnelllaufzahl λ (lambda). Sie gibt das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit des Rotors (Blattspitzengeschwindigkeit) zur Windgeschwindigkeit an. Dreiblattrotoren, wie sie heute bei großen Anlagen Standard sind, erreichen bei einer Schnelllaufzahl von 7 bis 8 den größten Wirkungsgrad. Daraus resultieren Blattspitzengeschwindigkeiten in der Größenordnung von etwa 250 bis 300 km/h unabhängig vom Rotordurchmesser. Durch den Betriebspunkt mit dem höchsten Leistungsbeiwert und der Auslegungsschnelllaufzahl ergibt sich auch die Auslegungswindgeschwindigkeit.

Quelle: Wikipedia

Rechne es dir aus. Windkraftanlagen drehen sich zwischen 10-50 Umin. Rotordurchmesser ist zwischen 70 und 100 Meter. Formel: (D * pi) * (Umin/max * 60) /1000 >= ~1200

Die Schallgeschwindigkeit bei Gasen ist nur von der Temperatur abhängig. Bei 20° C ungefähr 340 m/s oder 1224 km/h