Berechnung eines Schalenanemometers

Kirsten · Gast

Hallo,
ich habe mir ein Anemometer selber gebastelt und möchte nun gerne eine Berechnung anstellen, wie ich von der Umdrehungsanzahl/min auf die Windgeschwindigkeit schließen kann. Meine Rechnung funktioniert leider nicht so wie ich möchte. Ich bin dankbar für jeden Tipp, den ihr geben könnt.

Meine Berechnung sieht wie folgt aus:

mit

und

mit

R: Kraft auf die Schale des Anemometers

= 1,33: Widerstandswert der geöffneten Schale

= 0,34: Widerstandswert der geschlossenen Schale

: Dichte von Luft
w: relative Windgeschwindigkeit
F = 2*pi*r: Stirnfläche der Schale
c:Windgeschwindigkeit

: Umdrehungsgeschwindigkeit
r: Radius

Als nächsten Schritt habe ich die Momente gleichgesetzt:

mit

und

: Winkelbeschleunigung

Das ganze habe ich nun nach c umgestellt.

Nun habe ich eine Tabelle mit Umdrehungsgeschwindikeit, allerdings weiß ich nicht, wie ich auf die Winkelbeschleunigung kommen sollen. Wenn ich diese Null setzte, bekomme ich falsche Ergebnisse.
Gibt es vielleicht eine bessere Lösung, sowetwas auszurechnen.
Es muss nicht allzugenau werden.

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Hallo

die Winkelbeschleunigung bringt hier nichts

man braucht ein Kräftegleichgewicht

Die Formeln,die ich im Internet gefunden habe scheinen ziemlich kompliziert

Ein einfaches Modell könnte so aussehen

weil die Schalen bei der Rotation ja auch einen Luftwiderstand spüren

k sollte hier 3 sein,wenn es 4 Schalen gibt

Vielleicht braucht man noch einen konstanten Faktor zur Anpassung

c=konst*f(cw)*u
konst sollte aber schon nahe bei 1 liegen

VG

Kirsten · Gast

Erstmal danke für deine Hilfe.
Aber ich verstehe nicht so ganz, was genau der k-Faktor ist und wie du auf die Gleichung für c kommst. Meinst du mit f(cw), dass ich sozusagen die obere Gleichung und die c Gleichung einsetzen soll?

LG Kirsten

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Hallo

Du hast nicht genau geschrieben,wie das Anemometer aufgebaut ist
Ich bin mal von 4 Schalen ausgegangen

Überlege dir zunächst was passiert wenn es keinen Wind gibt und das Anemometer durch einen Motor angetrieben wird

Die Schalen erfahren einen Luftwiderstand aufgrund ihrer Eigengeschwindigkeit u

Jetzt mit Wind ohne Motor

Eine Schale wird durch den Wind angetrieben
Die anderen werden gebremst (siehe oben)

Eine die im Wind steht wird aber stärker gebremst als die anderen 3

das jetzt ausrechen

f(cw) bedeutet,daß dieser Ausdruck aus den cw-Werten besteht
muß man nicht weiters beachten

Grüße