https://www.allmystery.de/themen/rss/63684Allmystery: Schneller als der Wind...Feed zur Diskussion auf Allmystery. Es werden maximal die neusten 100 Beiträge angezeigt.2012-08-21T11:09:31+01:00Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84179982012-08-21T11:09:31+01:00Z."Beitrag von Z.nerdisch schrieb:Was deine Energie Betrachtungen angeht. Du machst es dir viel zu kompliziert. "Windenergie" und "energie der Lufmassen" ist das gleiche. Na ja wenn du es so willst....
nerdisch schrieb:Das ist übrigens quatsch. Du verwechselst wohl Rollwiderstand mit Haftreibung/Gleitreibung. Liest mal das hier:
Na das war im Laufe des Gefechtes formuliert, ist nicht leicht für mich den recht komplizierten Zusammenhang darzustellen. Die erste Post war einfach spontan formuliert und dank der Unstimmigkeiten, die nun imo beseitigt sind, ist es allg. klarer was abläuft.
Wichtig war mir den Sog darzustellen der aufgrund der Windenergie von Anfang an entsteht... und das Gefährt letztendlich über WEnergie beschleunigt, zudem das ganze aus fluiddynamischer Richtung zu betrachten. Wobei bei einem motorgetriebenen Prop, der Impulsatz eher Sinn macht.
Danke für deine Bemühungen ;) NG ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84178872012-08-21T10:42:30+01:00nerdisch"Beitrag von nerdisch
"Ein Auto kann ohne Rollwiderstand nicht beschleunigen,"
Das ist übrigens quatsch. Du verwechselst wohl Rollwiderstand mit Haftreibung/Gleitreibung. Liest mal das hier:
Mit "vor dem Rotor" meine ich in Fahrtrichtung vom Rotor: Dort gibt es eine Unterdruck Mit "hinter dem Rotor" meine ich gegen die Fahrtrichtung vom Rotor: Dort gibt es einen Überdruck
Mit "vortrieb" meine ich eine Kraft in Fahrtrichtung. Mit "widerstand" meine ich eine Kraft gegen die Fahrtrichtung.
Ich habe vorher auch immer ausdrücklich von der Phase bei/oberhalb Windgeschwindigkeit gesprochen.
Was die Anfangsphase unterhalb Windgeschwindigkeit angeht: Man kann natürlich die intialle Schubkraft von der Luft als "Widerstand" bezeichnen. Aber das führt nur zu Verwirrung, denn diese Kraft leistet Vortrieb und geht während der Beschleunigung nahtlos in Schub der Propellers über. Physikalisch macht es keinen Sinn die Vorwärtskraft auf den Propeller in "Widerstand" und "Schub" aufzuteilen. Wie willst du das quantitativ machen?
Was den SZ Artikel angeht, dort steht ziemlicher Unsinn:
sobald das Auto die kritische Geschwindigkeit des Windes überschreitet. Nun erzeugt das Windrad nicht nur Vortrieb, der entstehende Fahrtwind unterstützt sogar seine Drehung.
Abgesehen davon dass sie Fahrtwind und scheinbaren Wind verwechseln, wirkt das aerodynamische Drehmoment immer gegen die Rotationsrichtung, und unterstützt nie die Drehung.
Was deine Energie Betrachtungen angeht. Du machst es dir viel zu kompliziert. "Windenergie" und "energie der Lufmassen" ist das gleiche. ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84151692012-08-20T21:04:52+01:00Z."Beitrag von Z.
Na dann versuch ichs nochmal...
Kurz: Nochmal, ohne vorderen Luftwiderstand könnte sich das Objekt nicht schneller als der Wind bewegen.
Z. schrieb:Wie soll den Widerstand zusätzliche Beschleunigung erzeugen? Die Luft übt eine nach vorn gerichtete Kraft aud den Propeller aus, also Vortrieb nicht Widerstand.
Wenn kein Widerstand* da wäre könnte selbst ein motorgetriebener Propeller das Objekt nicht nach vorne bewegen! ;)
Durch den Druck des Rückenwindes entsteht vor dem W-Rad Unterdruck.
nerdisch schrieb:Für die Interaktion zwischen Rotor und Luft ist nur der relative Wind relevant. Und der relative Wind ist kein Rückenwind, sondern ein Gegenwind von vorn.
Das ändert nichts an meiner Aussage. Es entsteht Unterdruck auf Rücken-Wind abgewandter Seite beim Anfahren und zunehmend bei höheren Gesw. "Dabei ist vollkommen klar, das sich der Propeller mit zunehmender Gesw. schneller dreht (s. Radübersetzung), und einen Einfluss auf die Gesw. und den Unterdruck vor ihm hat."
"da die Windenergie den Unterdruck erzeugt, nicht aber der Propeller der sich nur aufgrund der Radbewegungen des Objektes dreht."
nerdisch schrieb:Doch, der Propeller erzeugt den Unterdruck vor sich, weil er sich dreht und Luft nach hinten beschleunigt. Wenn er sich nicht drehen würde, dann würde ein Überdruck vor dem Rotor sein, der den Wagen bremst.
Die einzige beschleunigende Energie die hier im Spiel ist apriori die Windenergie und später die der vorderen Lufmassen, die Energieabgabe des Propellers ist insofern nebensächlich, da dieser jegliche Energie indirekt und ausschliesslich über die W-Energie erhält. Zudem erzeugt der Propeller bereits vor anrollen Unterdruck vor seinen Blättern. !Widerstand! "Dabei ist vollkommen klar, das sich der Propeller mit zunehmender Gesw. schneller dreht (s. Radübersetzung) und einen Einfluss auf die Gesw. und den Unterdruck vor ihm hat."
Der Sog macht das, das Windrad ist der Widerstand², hinter dem Winrad/Widerstand bildet sich der Sog der die vordere Luftmassen ansaugt"
nerdisch schrieb:Du versuchst hier Widerstand in Antrieb umzudefinieren*. **Wenn das funktionieren würden Autos nach anschieben von alleine weiterfahren: Unterdruck entsteht hinter Auto wegen Widerstand -> Sog saugt die vordere Luftmasse -> Fertig ist der Düsenantrieb aus dem Nichts. Ist natürlich Unsinn.
(s. Oben) * Nein du versuchst einen Antrieb ohne Widerstand herzudefinieren ;) Ein Auto kann ohne Rollwiderstand nicht beschleunigen, genauso wie ein Flugzeug ohne Luftwiderstand nicht fliegen kann! Und Unsinn sind in dem Falle, mit Verlaub, nur die darauf folgenden Herleitungen**, die nicht von mir sind
Etwas weiter vorne:
nerdisch schrieb: Daher glaube ich nicht das man in Fluidmechanik (Druck-Energie usw.) eintauchen muss, um hier die Energie-Bilanz zu erklären. Aber jeder hat ja seine eigene Vorlieben, was Erklärungen angeht.
Mir ist schon klar das deine Aussagen apriori vom Impulssatz Leben, da in deinem Falle, anscheinend nur der Propeller über seine Schaufelbewegung entsprechenden Impuls erzeugt. Dennoch ist imo in unserem Fall hier, die Fluiddynamik wichtiger... das nur sie, in diesem spezifischen Fall, die gesamte Energie liefert. Windkraft. Die daraus entstehende Dynamik, die aus Windkraft und dem Widerstand der durchfahrenen Luft resultiert und ihre Energie bezieht, unterscheidet sich aber maßgeblich von Motor getriebenen**** Propeller-Objekten, für deren Effizienz und Wirkungsweise, der Impulssatz vor Fluiddynamik zum tragen käme. Darauf**** habe ich übrigens schon hingewiesen. (Was man nun auch wieder ummodeln könnte, von wegen Propeller ohne positiv Fluiddynamische Eigenschaften und so... ;) )
Wir haben es hier mit 2 Phasen der Beschleunigung zu tun.
A. Einmal bildet der Rotor einen Widerstand,..... bis er auf Windgeschwindigkeit beschleunigt. Siehe Teile erster Post.
Um das Objekt in Bewegung zu bekommen, drückt der Rückenwind hauptsächlich auf das Windrad............ Die Schubkraft des Rückenwindes auf das Windrad, bringt das Objekt zum Anrollen. (Da das Windrad* mit den Rädern über einen starren Mechanismus gekoppelt* scheint, bewegt es* sich nur wenn das Objekt Fahrt aufnimmt, es wird also nur "indirekt" über den Rückenwind in "DREH-Bewegung versetzt)
Süddeutsche...
Der langsam anlaufende Propeller erzeugt in dieser Phase zwar schon etwas Vortrieb, wird aber gebremst, weil ihn der Rückenwind eigentlich anders herum drehen möchte. Dieser Widerstand hört auf, sobald das Auto die kritische Geschwindigkeit des Windes überschreitet.
Wikki Rotorsegler..
direkt gegen den Wind als auch direkt vor dem Wind schneller als der Wind fahren. Während der Rotor in beiden Fällen bremsend auf den wahren Wind einwirkt, unterscheidet sich die Richtung des Leistungsflusses zu bzw. von den Rädern ...
B. Ensteht vor dem Rotor Unterdruck, anfangs schon beim stehen, da er einen Widerstand² zum Rückenwind bildet (siehe auch Segel), der² das Objekt überhaupt erst anschiebt, vermehrt wenn er durch Rotation den Flächenwiderstand zum Rückenwind erhöht, und natürlich auch wenn dieser Übergangs verstärkt von den Rädern beschleunigt wird und sich somit, der von Anfang an entstehende Unterdruck, vor dem Propeller stetig verstärkt. Ich hoffe nun das langsam klar wird das der "Impuls".... immer nur von Wind ausgeht, und der Propeller apriori in dem Falle in Fluiddynamische-Prozesse eingebunden ist, weil die Impuls-Energie nur von Wind- und Luft-Druck aufgebracht wird. Sag mal kennen wir uns?
Netten Gruss und bitte nehm mich nicht zu sehr auseinander, norm beschäftige ich mich kaum mit Segeln oder Winddynamiken. Wahrer Wind, scheinbarer Wind.. vom Winde verweht würde ich sagen. ;) Als dann ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84119042012-08-20T11:00:10+01:00Z."Beitrag von Z.
Guten Morgen... Danke für die Erklärungen. Nu muss ich doch nochmal nachschauen wie sich die Sache verhält. Ich melde mich gegen Abend nochmal ausführlicher.. NG Z. ]]>
Schneller als der Wind... (ShortVisit)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84118902012-08-20T10:56:57+01:00ShortVisit"Beitrag von ShortVisit Du hast natürlich recht, danke für die Korrektur :) ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84115372012-08-20T09:19:53+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischDas Fahrzeug kann nur angetrieben werden, wenn der scheinbare Wind ungleich dem wahren Wind ist und dies ist nur der Fall, wenn der wahre Wind ungleich null ist, also nicht bei Windstille.
Nein, wenn du dich bei Windstille bewegst dann ist der scheinbare Wind auch ungleich dem wahren Wind.
wahrer Wind : Luft-Geschwindigkeit relativ zum Boden scheinbarer Wind : Luft-Geschwindigkeit relativ zum Wagen Fahrtwind (oder induzierter Wind) : negierte Wagen-Geschwindigkeit relativ zum Boden
Vektoriell gilt:
scheinbarer Wind = wahrer Wind + Fahrtwind
Richtig müsste es also heissen:
Das Fahrzeug kann nur angetrieben werden, wenn der scheinbare Wind ungleich dem Fahrtwind ist, und dies ist nur der Fall, wenn der wahre Wind ungleich null ist, also nicht bei Windstille ]]>
Schneller als der Wind... (ShortVisit)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84113102012-08-20T05:15:06+01:00ShortVisit"Beitrag von ShortVisit Die Missverständnisse würden verschwinden, wenn Du den Propeller eben als Propeller und nicht als Windrad sehen könntest. Und zwar als Propeller, er eben im scheinbaren Wind arbeitet.
Das Fahrzeug kann nur angetrieben werden, wenn der scheinbare Wind ungleich dem wahren Wind ist und dies ist nur der Fall, wenn der wahre Wind ungleich null ist, also nicht bei Windstille. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84101702012-08-19T22:26:22+01:00nerdisch"Beitrag von nerdisch
"Durch den Druck des Rückenwindes entsteht vor dem W-Rad Unterdruck"
Für die Interaktion zwischen Rotor und Luft ist nur der relative Wind relevant. Und der relative Wind ist kein Rückenwind, sondern ein Gegenwind von vorn.
@Z. "da die Windenergie den Unterdruck erzeugt, nicht aber der Propeller der sich nur aufgrund der Radbewegungen des Objektes dreht."
Doch, der Propeller erzeugt den Unterdruck vor sich, weil er sich dreht und Luft nach hinten beschleunigt. Wenn er sich nicht drehen würde, dann würde ein Überdruck vor dem Rotor sein, der den Wagen bremst.
@Z. "Der Sog macht das, das Windrad ist der Widerstand², hinter dem Winrad/Widerstand bildet sich der Sog der die vordere Luftmassen ansaugt"
Du versuchst hier Widerstand in Antrieb umzudefinieren. Wenn das funktionieren würden Autos nach anschieben von alleine weiterfahren: Unterdruck entsteht hinter Auto wegen Widerstand -> Sog saugt die vordere Luftmasse -> Fertig ist der Düsenantrieb aus dem Nichts. Ist natürlich Unsinn.
Nochmal: Wenn hinter dem Rotor ein Unterdruck wäre, würde das den Wagen bremsen, nicht antrieben. ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84097572012-08-19T21:38:11+01:00Z."Beitrag von Z.nerdisch schrieb:Es entsteht imo Unterdruck durch die vom Rückenwind indirekt beschleunigten Rotorblätter hinter diesen Blättern,srry war missverständlich.
Durch den Druck des Rückenwindes entsteht vor dem W-Rad Unterdruck, hinter den Blätter aus Windrichtung, da die Windenergie den Unterdruck erzeugt, nicht aber der Propeller der sich nur aufgrund der Radbewegungen des Objektes dreht.
Rest wie beschrieben. Der enstehende Sog saugt die Luft an, deren Flussgeschwindigkeit nun das Windrad ansaugt/umströmt (Starre Vebindung somit das ganze Objekt), das ist wie beim Segeln, nur kann es dort imo nicht so effektiv genutzt werden.
Wie soll den Widerstand* zusätzliche Beschleunigung erzeugen? Die Luft übt eine nach vorn gerichtete Kraft aud den Propeller aus, also Vortrieb nicht Widerstand.
Der Sog macht das, das Windrad ist der Widerstand², hinter dem Winrad/Widerstand bildet sich der Sog der die vordere Luftmassen ansaugt, gäbe es keinen Druckunterschied, auch keine weitere Beschleunigung. Deshalb² wird das WR ja über die Räder gekoppelt.
Widerstand* war in dem Falle auf den "Luftdruckbereich" mit höherem Druck bezogen, der in den genannten Unterdruckbereich einströmt. Dieser hat eine höhere Dichte/Energie, deshalb eigentlich ein Widerstand, wenn man ihn norm durchfährt, aus diesem wird die weitere Beschleunigungsenergie bezogen.
NG ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84092212012-08-19T20:28:05+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischGenau genommen wird die zusätzliche Beschleunigung (ab Windgeschwindigkeit des Objektes) ja durch die Energie sprich den Widerstand der vor ihm stehenden Luftmassen erzeugt.
Wie soll den Widerstand zusätzliche Beschleunigung erzeugen? Die Luft übt eine nach vorn gerichtete Kraft aud den Propeller aus, also Vortrieb nicht Widerstand.
@Z. Würde der Rotor eigens erzeugte Energie in diese Luftmasse eintragen...
Ohne Angabe eines Bezugssystems, sind Aussagen über den Energiefluss zwischen Objekten bedeutungslos. Siehe 2 vorherige posts von mir.
@Z. Es entsteht imo Unterdruck durch die vom Rückenwind indirekt beschleunigten Rotorblätter hinter diesen Blättern,
Nein. Es ist ein Propeller. Er erzeugt hinter den Blättern einen Überdruck, der ihn nach vorn triebt. ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84081962012-08-19T17:40:15+01:00Z."Beitrag von Z.nerdisch schrieb:Dem "wahren Wind", also der Geschwindigkeits-Differenz zwischen Luft und Boden, entzieht das Segelboot wie auch der Rotorsegler immer Energie, egal von welchen Bezugsystem man es betrachtet.Davon gehe ich aus und insofern wäre es imo, bei einem nur durch den Wind angetriebenen Objekt, wie dieses das hier zum Thema vorliegt, grundsätzlich irreführend davon auszugehen das es einen Energieeintrag in total Energiebilanz leistet. Nach der ich fragte.
Genau genommen wird die zusätzliche Beschleunigung (ab Windgeschwindigkeit des Objektes) ja durch die Energie sprich den Widerstand der vor ihm stehenden Luftmassen erzeugt. Würde der Rotor eigens erzeugte Energie in diese Luftmasse eintragen, die er nur aus dem Rückenwind erhält, würde dieser Vorgang das Objekt, ab dem Moment wo Windgeschwindigkeit erreicht ist, abbremsen und nicht wie gezeigt beschleunigen.
Es entsteht imo Unterdruck durch die vom Rückenwind indirekt beschleunigten Rotorblätter hinter diesen Blättern, dies führt dazu das die vordere Luftmasse in dieses Unterdruck-Gebiet ein- oder nachströmt und somit Energie abgibt/verliert, indem sie den Unterdruck hinterden Blättern ausgleicht, somit nimmt der Normdruck* der forderen Luftmasse ab. Hier findet kein wirklicher Energieeintrag des nicht motorgetriebenen Windrades statt.
Insofern, umso geringer der Atmosphären-Druck* wäre umso geringer wäre die Einströmungs-Energie in den Unterdruckbereich. Ich sehe nicht das ein ausschliesslich vom Wind angetriebenes Windrad, das in unserem Falle absolut mit einem Segel, nicht aber mit einem motorgetriebenen Objekt zu vergleich ist, einen namhaften Energieeintrag in fordere durchfahrene Luftmasse leistete.
Mit Verlaub und nett gesagt, kann natürlich auf mein fehlendes Verständniss beruhen, ist der Gedankenfehler darauf bergündet das man im Falle eines Rotors, intus von einem gesonderten Antrieb ausgeht. Das entsprechende Objekt ist jedoch wenn, nur mit einem Segler vergleichbar.
Vlt liegts ja daran ;) Netten Gruss
NG Z. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84074842012-08-19T15:02:22+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischFührt deiner Meinung ein Segel in finaler Energiebilanz (bei Vorwärtsbewegung ohne Motor) dem Wind, der Luft, Energie zu?
Wie ich schon sagte, Kinetische Energie ist abhängig vom Bezugssystem:
- Im Ruhesystem des Oberfläche entzieht das Segel der Luft kinetische Energie - Im Ruhesystem der Luftmasse führt das Segel der Luft kinetische Energie zu
Ich würde aber unterscheiden zwischen "Luft" als physikalisches Objekt, und "Wind" als Bewegung (also ein Zustand) des Objektes. Dem "wahren Wind", also der Geschwindigkeits-Differenz zwischen Luft und Boden, entzieht das Segelboot wie auch der Rotorsegler immer Energie, egal von welchen Bezugsystem man es betrachtet. ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84071442012-08-19T13:36:55+01:00Z."Beitrag von Z.
Hallo. He da bin ich ja auf einen Fachman gestossen, Danke für den Post.
Ich möchte gerne auf diesen eingehen, habe dennoch ein Frage im voraus. Führt deiner Meinung ein Segel in finaler Energiebilanz (bei Vorwärtsbewegung ohne Motor) dem Wind, der Luft, Energie zu?
NG ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84070342012-08-19T13:08:43+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischNicht ganz so klar ist übrigens, das durch entstehen des Soges bei durchfahren der Luftmasse Unterdruck erzeugt wird, der der vom Objekt aus stehenden Luftmasse Druck-Energie entzieht. Einwände?
"vom Objekt aus stehende Luftmasse" hört sich an als wenn du das ganze im Bezugssystems des Wagens betrachtest, und zwar beim erreichen der Windgeschwindigkeit . Habe ich das richtig verstanden? Wenn ja, dann würde ich dir bezüglich der Energie widersprechen:
Im Bezugssystems des Wagens, der bei oder oberhalb der Windgeschwindigkeit fährt, wird der Luft keine Energie entzogen. Im Gegenteil, der Propeller beschleunigt anfangs ruhende Luft, und steckt damit kinetische Energie in die Luft rein. Kinetische Energie ist ja abhängig vom Bezugssystem:
- Im Bezugssystems des Bodens entzieht der Propeller der Luft Kinetische Energie - Im Bezugssystems des Wagens führt der Propeller der Luft Kinetische Energie zu
Dass der Propeller zum beschleunigen der Luft lokal Druckunterschiede erzeugt ist eher ein technisches Detail. So ist es nun mal wenn man Kräfte auf ein Fluid ausüben will. Bei den Starrkörper-Analogie-Modellen (Getriebe-Wagen in den Videos auf Seite 5) spielen Druckunterschiede keine Rolle, aber der Energie-Transfer ist der gleiche wie bei dem Windwagen. Daher glaube ich nicht das man in Fluidmechanik (Druck-Energie usw.) eintauchen muss, um hier die Energie-Bilanz zu erklären. Aber jeder hat ja seine eigene Vorlieben, was Erklärungen angeht. ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84037342012-08-18T20:13:41+01:00Z."Beitrag von Z.
Grüss Dich... Danke für die Kritik.
nerdisch schrieb:Ich glaube es ist viel einfacher Windenergie als kinetische Energie der sich bewegenden Luftmasse zu verstehen, als Druckenergie heranzuziehen
Ich verstehe, dennoch, es ist imo wichtig die Gegenströmung, die schliesslich zur Beschleunigung des Objektes über die Geschwindigkeit des eigentlich herrschenden Rückenwindes führt, möglichst effektiv zu betrachten. Luftdruck/Atmosphärendruck (auf deren Angabe ich verzichtet habe) sind demnach genauso "wichtig" wie die, exponentiell ansteigende Energiemenge, die über Beschleunigung gegen die "stehende" (aus Sicht des auf Wingeschwindigkeit bereits beschleunigten Objektes) Luftmasse... auf das Windrad wirkt! Das ist ja gerade der Dynamische Effekt, der hier zum Nachdenken anregt.
nerdisch schrieb:Natürlich entsteht die Bewegung der Luftmasse durch globale Druckunterschiede
Das war nicht so geschrieben oder gemeint.
nerdisch schrieb:Auch die lokalen Druckunterscheide an den Rotorblättern erklären nur wie die Kraft entsteht, nicht wie Windenergie aufgenommen wird.
Bitte erklär das nochmal. Sinn war die Kraft durch Einströmung zu beschreiben.
nerdisch schrieb:Windenergie kommt immer aus der Reduktion der wahren Windes, also Verlangsamung der Luft relativ zum Boden.
Hmmm... inwiefern ist dass zB. hier nicht bereits enthalten?
Da das Windrad dem Rückenwind einen Widerstand entgegensetzt (wichtig inkl. Boden-/Roll-Widerstand), die potentielle Energie des Windrucks....
nerdisch schrieb:Vom Boden aus gesehen hinterlässt der Wagen (genau wie ein Segelboot) eine Schleppe aus langsamerer Luft, die nun weniger kinetische Energie hat als vorher.
Exakt. Habe nichts gegenteiliges behauptet, wenn nicht bewusst. Der Rückenwind wird nach vorne gebremst und ihm somit Energie entzogen. Klar. Nicht ganz so klar ist übrigens, das durch entstehen des Soges bei durchfahren der Luftmasse Unterdruck erzeugt wird, der der vom Objekt aus stehenden Luftmasse Druck-Energie entzieht. Einwände?
Soll alles nicht heissen das ich mich nicht über Deinen Post freue, bitte lass uns das klären. NG Z. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-7#id84031712012-08-18T17:45:06+01:00nerdisch"Beitrag von nerdisch dem System Erde sozusagen verloren geht, dem Wind und dem "Luftdruck" (um das Objekt) wird Energie entzogen...
Ich glaube es ist viel einfacher Windenergie als kinetische Energie der sich bewegenden Luftmasse zu verstehen, als Druckenergie heranzuziehen. Natürlich entsteht die Bewegung der Luftmasse durch globale Druckunterschiede, aber es ist für die Funktionsweise des Wagens unerheblich warum sich die Luftmasse relativ zu Boden bewegt. Auch die lokalen Druckunterscheide an den Rotorblättern erklären nur wie die Kraft entsteht, nicht wie Windenergie aufgenommen wird.
Windenergie kommt immer aus der Reduktion der wahren Windes, also Verlangsamung der Luft relativ zum Boden. Dadurch wird dem System Boden-Luftmasse kinetische Energie entzogen. Vom Boden aus gesehen hinterlässt der Wagen (genau wie ein Segelboot) eine Schleppe aus langsamerer Luft, die nun weniger kinetische Energie hat als vorher. ]]>
Schneller als der Wind... (naas)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84028652012-08-18T15:55:48+01:00naas"Beitrag von naas
@Celladoor
stimmt ich habe übersehen dass sie auch gegen den wind fahren mir ging es die ganze zeit nur um mit wind ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84028052012-08-18T15:36:48+01:00Z."Beitrag von Z.fritzchen1 schrieb:Herr Schafner, wann hält denn der nächste bahnhof am ZugDas ist ja wohl der geilste Spruch der mir seit geraumer Zeit unterkam... ernst gemeint. Vielen Dank für dieses köstliche Amüsement!! ;) Denke, Einstein hätte seine wahre Freude gehabt. ]]>
Schneller als der Wind... (Z.)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84027262012-08-18T15:18:53+01:00Z."Beitrag von Z.Thawra schrieb:Ich hatte dein Problem anfangs auch. Bis mir klar wurde, dass Geschwindigkeit nicht Energie ist. Bei PM dreht es sich um Energie, und bei diesem Gefährt geht es um Geschwindigkeit - nichts spricht dagegen, mit einem grossen Windvolumen kleinerer Geschwindigkeit ein kleines Gefährt grösserer Geschwindigkeit anzutreiben. Nur insgesamt muss natürlich die kinetische Energie des Fahrzeugs kleiner sein als die vom Wind 'geerntete' Energie.Also das ist die beste Erklärung von allen, wind ich! ;) Geschwindigkeit ist keine Energie... on Top.
Ich denke es ist so... Um das Objekt in Bewegung zu bekommen, drückt der Rückenwind hauptsächlich auf das Windrad. (die restlichen Aufbauten des Objektes würden nicht genug Widerstand bieten um den Rücken-Windruck in Bewegungsenergie zu wandeln, es sei denn das sehr (zu) hohe Wingeschindigkeiten herrschen, im Video sind etwaige nicht zu beobachten)
Die Schubkraft des Rückenwindes auf das Windrad, bringt das Objekt zum Anrollen. (Da das Windrad* mit den Rädern über einen starren Mechanismus gekoppelt* scheint, bewegt es* sich nur wenn das Objekt Fahrt aufnimmt, es wird also nur "indirekt" über den Rückenwind in "DREH-Bewegung versetzt)
Da das Windrad dem Rückenwind einen Widerstand entgegensetzt (wichtig inkl. Boden-/Roll-Widerstand), die potentielle Energie des Windrucks (ähnlich Tsunami aufgestautes Energiepotential eines Wellenberges) diesen Widerstand überwinden kann, kommt es an den Blattoberflächen zu höheren Windströmungs-Geschwindigkeiten, als die des eigentlichen Rückenwindes. Diese Dynamik bewirkt das Reibungs- und sonstig geringer Luft-Widerstand des Objekts (von vorne... nur Aufbauten des Objektes, nicht "direkt" des Windrades,s. unten) überwunden werden können und das Objekt zunächst auf exakt Windgeschwindigkeit beschleunigt.
Während dieser dynamisch beschleunigenden Vorwärtsbewegung, steigt der in Fahrtrichtung entstehende Widerstand (durchfahrener Luftmassen) auf das Windrad. Dieser Widerstand in Fahrtrichtung übt nun, zusätzlich des abnehmenden Rückenwindes, weiteren Druck auf das Windrad aus, und trägt letztendlich zur Erhöhung der Windströmung an den Blattoberflächen bei (s. "spezielle" Flügelstellung..Neigung der Blätter), um das Objekt auf höhere Geschw. als die des Rückenwindes zu beschleunigen....
Wichtig ist Anfangs das E-Potential des Rückenwindes, und natürlich das exponentiell steigende Druckpotential (mit zunehmender Bewegung durchfahrener Luftmassen), das in Fahrtrichtung aufkommt. Somit aufgrund der zusätzlichen Umströmung der Flügel ein Sog entsteht.
Wie man hier sieht, steigt das W-Druckpotential exponentiell zur Windgeschwindigkeit, in diesem Fall exponentiell mit zunehmender Geschwindigkeit des Objektes, durch immer schneller durchfahrene Luftmassen in Fahrtrichtung, Gegenströmung. Wikipedia: Winddruck
Wichtig ist, das das System so ausgelegt ist, das es möglichst den gesamten Widerstand des Objektes, Roll etc, direkt auf das Windrad überträgt, sodas die genannte W-Strömung an den Blättern optimal ansteigt. Bei einem Schiff mit einem starren am Rumpf befestigten Mast, der den Bewegungs-Widerstand des Botes im Wasser direkt auf die Segel überträgt, ist es etwas einfacher Vorzustellen.
Ob die Blätter nun nach rechts oder Links drehen (Uhrzeigersinn??) ;) ist imo völlig unerheblich, es kommt auf die Anstellwinkel** der Blätter an, (die liessen sich auch Spiegelverkehrt anbringen) und wie man sieht, lassen diese eine Umsetzung des Windruckes in beide Richtungen** zu. Hinten: Rückenwind und vorne: exponentiell ansteigender Druck, stetig schneller durchfahrener Lufmassen, sorgen für Ansteigende Geschwindigkeit des Objektes.
Ein PM ist das keinesfalls, da hier vorhandene potentielle Energie in Mechanische Arbeit=Kraft umgesetzt wird, und diese dem System Erde sozusagen verloren geht, dem Wind und dem "Luftdruck" (um das Objekt) wird Energie entzogen.... So seh ich das...
Nette Grüsse... schönes Wochenende Z. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84027072012-08-18T15:13:43+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischDer Rotor wird durch die Räder angetrieben
Das ist richtig für den direkt VOR dem Wind Fall.
@Celladoor Der Wind treibt den Rotor an und dieser die Räder.
Das ist richtig für den direkt GEGEN den Wind Fall.
Hier nochmal beides beschrieben: http://www.allmystery.de/fcgi/?m=edited_posts&id=8273226 ]]>
Schneller als der Wind... (naas)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84019142012-08-18T12:17:41+01:00naas"Beitrag von naasCelladoor schrieb:Der Wind treibt den Rotor an und dieser die Räder.Dann müsste der Rotor doch genau andersrum Montiert sein, wie bei einem Windkraftwerk. Die Flügelvorderkante müsste entgegen der Windrichtung zeigen. Stattdessen zeigt sie aber in Fahrtrichtung wie bei einem Flugzeugpropeller. ]]>
Schneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84018392012-08-18T11:57:52+01:00Celladoor"Beitrag von Celladoornaas schrieb:Der Rotor wird durch die Räder angetrieben und beschleunigt die Luft in Fahrtrichtung gesehen nach Hinten.Der Wind treibt den Rotor an und dieser die Räder. ]]>
Schneller als der Wind... (ShortVisit)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84015222012-08-18T10:27:26+01:00ShortVisit"Beitrag von ShortVisit *seufz* :( ]]>
Schneller als der Wind... (fuzzy)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84014992012-08-18T10:16:09+01:00fuzzy"Beitrag von fuzzy Wir leben alle vom Licht ... noch ...^^
Irgendwann, werden wir vielleicht selber einmal Licht^^
REINER Zufall^^ ]]>
Schneller als der Wind... (naas)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84014052012-08-18T09:44:29+01:00naas"Beitrag von naasSchneller als der Wind... (Thawra)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id84000412012-08-17T22:53:00+01:00Thawra"Beitrag von Thawra Woah, ich meinte dich mit meinem letzten Beitrag...^^ ]]>
Schneller als der Wind... (behind_eyes)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83998702012-08-17T22:24:43+01:00behind_eyes"Beitrag von behind_eyes
KLASSE Video!!! ]]>
Schneller als der Wind... (Thawra)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83997132012-08-17T22:03:13+01:00Thawra"Beitrag von Thawra Ich hatte dein Problem anfangs auch. Bis mir klar wurde, dass Geschwindigkeit nicht Energie ist. Bei PM dreht es sich um Energie, und bei diesem Gefährt geht es um Geschwindigkeit - nichts spricht dagegen, mit einem grossen Windvolumen kleinerer Geschwindigkeit ein kleines Gefährt grösserer Geschwindigkeit anzutreiben. Nur insgesamt muss natürlich die kinetische Energie des Fahrzeugs kleiner sein als die vom Wind 'geerntete' Energie. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83995692012-08-17T21:38:17+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischKann man wirklich gegen Wind fahren? Also tatsächlich genau in die Richtung aus der der Wind weht?
Ja und auch direkt vor dem Wind, schneller als der Wind. Allerdings bewegen sich die rotierenden Rotor-Blätter in beiden Fällen schräg zum Wind, weil sie durch die Rotation auch eine seitliche Geschwindigkeits-Komponente haben. Für den vor dem Wind-Fall ist das hier veranschaulicht:
Youtube: Sail to Prop - directly downwind ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83995252012-08-17T21:28:56+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischAber müssten die Räder nach dem Ein koppeln des Propellers wie im Gedankenexperiment nicht als Bremse wirken? Der Propeller muss ja auch angetrieben werden.
Ja richig, wie ich bereits sagte:
Beim einkoppeln des Propellers entsteht nicht nur eine Kraft in Vorwärtsrichtung (Propellerschub) sonder auch eine Bremskraft and den Rädern. Dass der Propellerschub grösser sein kann, als diese Bremskraft, liegt and der Geschwindikeits-Differenz zwischen Luft und Boden.
Ausführlicher hier: http://www.allmystery.de/fcgi/?m=edited_posts&id=8273226 ]]>
Schneller als der Wind... (behind_eyes)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83989842012-08-17T19:49:08+01:00behind_eyes"Beitrag von behind_eyesSchneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83989412012-08-17T19:43:46+01:00Celladoor"Beitrag von Celladoorbehind_eyes schrieb:Kann man wirklich gegen Wind fahren? Also tatsächlich genau in die Richtung aus der der Wind weht?Ja. Der Wirkungsgrad dieses Fahrzeugs ist dann sogar am grössten, im Gegensatz zu einem Segelschiff das schräg gegen die Windrichtung segeln muss. Die Windschnittigkeit ist ja in Windrichtung ausgelegt und die Propeller optimal dagegen. ]]>
Schneller als der Wind... (behind_eyes)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83989282012-08-17T19:41:47+01:00behind_eyes"Beitrag von behind_eyesSchneller als der Wind... (behind_eyes)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83989122012-08-17T19:39:14+01:00behind_eyes"Beitrag von behind_eyesSchneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83989032012-08-17T19:38:12+01:00Celladoor"Beitrag von Celladoorbehind_eyes schrieb:Ok, es leuchtet ein. Aber mal für mich als dummi : was macht dieses Gefährt NICHT zum pm?Falls du schon mal Windsurfen oder Segeln gemacht hast, wundert es dich doch auch nicht, dass du gegen den Wind segeln kannst. Hier wird einfach die Auflagefläche gegen den Wind vom ganzen Gefährt möglichst klein gehalten, nur die Rotorenfläche ist auf möglichst viel Nutzfläche ausgelegt. Unterm Strich resultiert daraus eine nutzbare Energie die grösser ist als der Widerstand der Gesamtfläche des Fahrzeugs. ]]>
Schneller als der Wind... (ShortVisit)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-6#id83988782012-08-17T19:34:53+01:00ShortVisit"Beitrag von ShortVisitbehind_eyes schrieb:Ok, es leuchtet ein. Aber mal für mich als dummi : was macht dieses Gefährt NICHT zum pm? Dass es durch den Wind angetrieben wird. genauer gesagt, durch die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Windes und des ruhenden Bodens.
Wie das genau funktioniert kannst Du auf den letzten paar Seiten nachlesen, unter Anderem in den Beiträgen von TotallySkeptic und @Celladoor @zaeld @Thawra @Branntweiner ]]>
Schneller als der Wind... (behind_eyes)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83988432012-08-17T19:30:54+01:00behind_eyes"Beitrag von behind_eyesSchneller als der Wind... (ShortVisit)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83986622012-08-17T18:57:13+01:00ShortVisit"Beitrag von ShortVisitnerdisch schrieb:Relativ zum Boden, nicht. Relativ zum Fahrzueug ändert sie sich beim erreichen den Windgeschwindiskeit, direkt vorm dem Wind. Nur zur Klarstellung: genau das hatte ich in dem Beitrag vor Deinem natürlich auch gemeint :) ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83981692012-08-17T16:52:16+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischDie Richtung der Luftströmung ändert sich doch nicht oder?
Relativ zum Boden, nicht. Relativ zum Fahrzueug ändert sie sich beim erreichen den Windgeschwindiskeit, direkt vorm dem Wind. Aber da der Rotor als Propeller arbeitet (und nicht als Turbine) ist keine Änderung am Rotor erforderlich. Ein Propeller kann Schub nach vorn erzeugen, wenn der relative Wind von hinten kommt, von vorn kommt oder garnicht vorhanden ist.
Die Rotorblätter jeder modernen Windkraftanlage drehen sich im Durchschnitt 7 mal schneller als der Wind.
Klar, aber hier geht's um Bewegung parallel zum wahren Wind, nicht senkrecht dazu. ]]>
Schneller als der Wind... (ShortVisit)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83632522012-08-10T20:51:45+01:00ShortVisit"Beitrag von ShortVisit
TotallySkeptic schrieb: Richtig, er dreht sich, in Fahrtrichtung betrachtet, im Uhrzeigersinn. Würde er aber durch den Wind angetrieben, dann müsste er sich genau umgekehrt drehen.
Bitte was? Die Richtung der Luftströmung ändert sich doch nicht oder?Selbstverständlich nicht. Und die Dehrichtung des Propellers auch nicht.
Überleg mal: Wen der Wind bei einem langsam fahrenden Fahrzeug von hinten kommt und schneller ist als das Fahrzeug, dann wird, sollte man glauben, der Propeller von hinten angeströmt, funktoiniert als Turbine und treibt die Räder an.
Dem ist aber nicht so. Der Propeller wird durch die Räder angetrieben, und zwar bei jeder Geschwindigkeit, vom Stillstand bis zur erreichbaren Höchstgeschwindigkeit. Wenn Du das verinnerlicht hast, ist der Rest nicht mehr so schwer zu verstehen, ohne dieses Verständnis geht leider gar nichts. Wie das genau funktioniert, kannst Du im Detail auf den letzten drei Seiten nachlesen.
Solltest Du dann noch Fragen haben, dann stell diese hier möglichst genau und ich werde sie so verständlich beantworten wie möglich. ]]>
Schneller als der Wind... (StUffz)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83627932012-08-10T19:14:22+01:00StUffz"Beitrag von StUffz
Nein, ich habe zwar früher auf Mühlen gearbeitet und das auch in sogenannten "schwindelerregenden Höhen" aber als staatlich geprüfter Techniker ist man zwischen dem Meister und dem Ingenieur angesiedelt und verbringt den Arbeitstag im Büro. Man ist zwar hin und wieder mal auf ner Mühle, aber da gehts dann eher im Problemstellungen. :D ]]>
Schneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83627882012-08-10T19:12:12+01:00Celladoor"Beitrag von CelladoorStUffz schrieb:Staatlich geprüfter Techniker Fachrichtung WindenergietechikBist du einer von denen die in schwindelerregenden Höhen die Rotorblätter festmacht? ]]>
Schneller als der Wind... (StUffz)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83627772012-08-10T19:07:36+01:00StUffz"Beitrag von StUffz
Staatlich geprüfter Techniker Fachrichtung Windenergietechik ]]>
Schneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83627552012-08-10T19:02:12+01:00Celladoor"Beitrag von CelladoorStUffz schrieb:@Celladoor Ist Tatsache, ich hab den Kram gelernt.Aus reinem Interesse. Was machst du denn beruflich? ]]>
Schneller als der Wind... (StUffz)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83627482012-08-10T19:00:10+01:00StUffz"Beitrag von StUffz
Ist Tatsache, ich hab den Kram gelernt. ]]>
Schneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83627432012-08-10T18:59:31+01:00Celladoor"Beitrag von CelladoorStUffz schrieb:Bei einer Windgeschwindigkeit von 10m/s bewegen sich die Blattspitzen mit ca 70m/s durch die Luft. So wäre es richtig.Klingt schon besser. ]]>
Schneller als der Wind... (StUffz)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83627392012-08-10T18:57:35+01:00StUffz"Beitrag von StUffz
Bei einer Windgeschwindigkeit von 10m/s bewegen sich die Blattspitzen mit ca 70m/s durch die Luft. So wäre es richtig. Das gilt für Windkraftanlagen mit drei Rotorblättern. Mit zwei Rotorblättern liegt die sogenannte Schnellaufzahl bei 9 also Blattgeschwindigkeit gleich 9fache Windgeschwindigkeit. Bei einem Blatt liegt die Schnellaufzahl bei ungefähr 12. Andersrum natürlich bei steigender Rotorblattanzahl. Je mehr Rotorblätter man montiert, desto größer ist das Anlaufdrehmoment. ]]>
Schneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83621552012-08-10T16:57:16+01:00Celladoor"Beitrag von Celladoor
;) ]]>
Schneller als der Wind... (Celladoor)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83621442012-08-10T16:53:52+01:00Celladoor"Beitrag von CelladoorStUffz schrieb:Die Rotorblätter jeder modernen Windkraftanlage drehen sich im Durchschnitt 7 mal schneller als der Wind.Da heisst wenn sich das Windrad mit 10 U/min dreht, dreht sich der Wind mit 70 U/min. :D ]]>
Schneller als der Wind... (StUffz)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id83607642012-08-10T11:40:42+01:00StUffz"Beitrag von StUffzTotallySkeptic schrieb:Richtig, er dreht sich, in Fahrtrichtung betrachtet, im Uhrzeigersinn. Würde er aber durch den Wind angetrieben, dann müsste er sich genau umgekehrt drehen.Bitte was? Die Richtung der Luftströmung ändert sich doch nicht oder?
Im Übrigen: Die Rotorblätter jeder modernen Windkraftanlage drehen sich im Durchschnitt 7 mal schneller als der Wind. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id82830952012-07-26T21:59:20+01:00nerdisch"Beitrag von nerdisch
Richtig. Bei Windstille könnte der Propellerschub in Idealfall die Bremskraft der Räder gerade mal ausgleichen (im Realfall nicht mal das). Aber die Reduktion des relativen Gegenwinds durch den wahren Rückenwind erlaubt es dem Propeller mehr Schub bei gleicher Leistungsaufnahme (und damit gleicher Bremskraft der Räde) zu produzieren. ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id82825662012-07-26T20:44:33+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkeptic
@nerdisch
Das Wesentliche ist, dass der Propeller, wenn das Fahrzeug mit Windgeschwindigkeit fährt, in für ihn stehender Luft arbeitet. Bei Windstille und der gleichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs müsste der Propeller aber in einem (scheinbaren Gegenwind mit dieser Geschwindigkeit arbeiten und daher für die gleiche Kraft in Fahrtrichtung eine wesentlich höhere Umdrehungszahl bei gleichem Kraftaufwand haben und daher also die Räder viel stärker bremsen. ]]>
Schneller als der Wind... (zaeld)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id82788522012-07-26T09:13:34+01:00zaeld"Beitrag von zaeld
Jedes Getriebe kann doch : Eine kleine Kraft, die mit hoher Geschwindigkeit eingeleitet wird. umwandeln in: Eine große Kraft, die mit niedriger Geschwindigkeit abgegeben wird.Ich würde sagen: Das war das fehlende Puzzlestückchen. Danke für die Erklärung.
Interessanterweise bin ich neulich über etwas ganz ähnliches gestolpert, bei einer Flugzeugturbine. Tja, Sachen wiederholen sich...
Zäld ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id82765892012-07-25T21:04:45+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticnerdisch schrieb:Das der Propellerschub grösser sein kann, als diese Bremskraft, liegt and der Geschwindikeits-Differenz.Einverstanden, ich habe mich schlampig ausgedrückt. :) ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id82759582012-07-25T19:35:34+01:00nerdisch"Beitrag von nerdisch
Und achtung - was passiert in diesem Augenblick, wenn wir den Propeller einkoppeln? ... Jetzt wirkt also, ohne dass wir sonst etwas geändert haben, eine Kraft in Vorwärtsrichtung auf das Fahrzeug und beschleunigt es."Ohne dass wir sonst etwas geändert haben" ist falsch. Beim einkoppeln des Propellers entsteht nicht nur eine Kraft in Vorwärtsrichtung (Propellerschub) sonder auch eine Bremskraft and den Rädern. Der Propeller muss ja gegen das aerodynamische Moment gedreht werden, und das erfordert ein Antriebsmoment, welches an den Rädern durch eine Bremskraft erzeugt wird.
Das der Propellerschub grösser sein kann, als diese Bremskraft, liegt and der Geschwindikeits-Differenz. ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-5#id82744032012-07-25T15:15:22+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkeptic
@zaeld Und wen's sonst noch interessieren könnte:
Noch ein Versuch.
Zuerst aber schaut Euch das Video mit dem Fahrzeug genau an. In welcher Richtung dreht sich der Propeller? Na? Richtig, er dreht sich, in Fahrtrichtung betrachtet, im Uhrzeigersinn. Würde er aber durch den Wind angetrieben, dann müsste er sich genau umgekehrt drehen.
Und nun zum Gedankenexperiment. Dazu müssen wir das Fahrzeug ein wenig umbauen, und zwar bauen wir eine Kupplung zwischen Räder und Propeller ein, so dass wir die Verbindung zwischen Rädern und Propeller trennen können. Zur Vereinfachung vernachlässigen wir zunächst Reibungsverluste.
Bei stehendem Fahrzeug und ausgekuppeltem Propeller wird dieser durch den Wind gegen den Uhrzeiger gedreht. Jetzt schieben wir das Fahrzeug an bis es genau so schnell ist, wie der Wind. Der Propeller sei immer noch ausgekuppelt. Da das Fahrzeug genau so schnell ist wie der Wind, wird der Propeller sich nicht bewegen, an ihm wirken ja keine Kräfte und unser Anschieben kompensiert auch nur die Reibungsverluste. Die ganze Anordnung ist also (von der Reibung abgesehen) kräftefrei.
Und achtung - was passiert in diesem Augenblick, wenn wir den Propeller einkoppeln? Erraten, der Propeller beginnt sich, angetrieben durch die Räder, im Uhrzeigersinn zu drehen und erzeugt dadurch Vortrieb.
Jetzt wirkt also, ohne dass wir sonst etwas geändert haben, eine Kraft in Vorwärtsrichtung auf das Fahrzeug und beschleunigt es.
Auch wenn das Fahrzeug nun schneller wird als der Wind ist diese Kraft immer noch vorhanden. Der rotierende Propeller setzt dem jetzt vorhandenen relativen Gegenwind ja praktisch keinen Widerstand entgegen, sondern beschleunigt die Luft noch zusätzlich nach hinten. Hinter dem Propeller ist die Windgeschwindigkeit also wesentlich höher als vor dem Propeller.
Gäbe es keine Verluste, dann könnte das Fahrzeug unbegrenzt beschleunigen und extrem hohe Geschwindigkeiten erreichen. Bedingt durch die Verluste dürfte aber etwa die drei- bis vierfache Windgeschwindigkeit die Obergrenze sein.
Fazit: der Propeller fungiert in keiner Phase der Fahrt als Turbine, er wird immer durch die Räder angetrieben. Da er dem Gegenwind keinen bzw einen negativen Widerstand entgegensetzt, wirkt die resultierende Kraft immer in Fahrtrichtung und beschleunigt daher das Fahrzeug.
Man könnte diese Erklärung noch weiter detaillieren, aber dann wird ein Roman daraus. ]]>
Schneller als der Wind... (fritzchen1)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82739862012-07-25T13:50:38+01:00fritzchen1"Beitrag von fritzchen1TotallySkeptic schrieb:Das Ding fährt. Mit dem Wind und gegen den Wind. Egal was manche hier meinen, weil das Prinzip intuitiv nicht erfassbar ist.Herr Schafner, wann hält denn der nächste bahnhof am Zug. Das Ding mag ja fahren nur was soll das jetzt praktisch bedeuten?
Ja wie war das noch gleich? ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82738792012-07-25T13:24:41+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkeptic
@Ashert001 @zaeld @Thawra @Branntweiner @ghostfear83 @ufosichter @MartiGena @Total_Recall @geeky
Um das ganze wieder auf den Boden zu bringen:
Das Ding fährt. Mit dem Wind und gegen den Wind. Egal was manche hier meinen, weil das Prinzip intuitiv nicht erfassbar ist.
Wie war das doch gleich mit der Hummel und dem Fliegen? ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82737052012-07-25T12:41:16+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischAshert001 schrieb:Da hätte er auch nur eine Dose hinlegen können, wenn das Lineal darauf nicht genau ausbalanciert ist, ja der selbe Effekt!Wenn du damit meinst, dass die Ausrichtung der Lineals eine Rolle spielt liegst du falsch. Siehe:
Ashert001 schrieb:Bei dem Fließband hingegen kommt die Energie, direkt aus dem Motor des Fließbandes
Und draussen kommt die Windenergie aus der Sonne, die Luftmassen erhitzt und sie in Bewegung relativ zum Boden versetzt. Dem Wagen ist es aber völlig egal wie die Geschwindkeits-Differenz zwischen Luft und Oberfläche erzeugt wurde.
Ashert001 schrieb:Das funktioniert auf der Straße so nicht, da sich die Straße nun mal nicht selber bewegt
Die Straße bewegt sich sehr wohl relativ zur Luftmasse, wenn der wahre Wind weht. In der Physik gibt es keine absoulte Bewegung. Und die relativen Geschwindigkeiten sind die gleichen, egal ob man die Luft oder die Oberflache bewegt.
Ashert001 schrieb:am besten wäre mal, jemand macht mal eine genau Strömungsszeichnung, woher was kommt und wohin es geht!
Strömungs-Mechanik ist kompliziert und wird dir nicht helfen das grundlegende Wirkprinzip zu verstehen. Versuch lieber die einfachen Starrkörper-Modelle zu verstehen. Der Leistungs-Fluß ist der gleiche:
Beim dem Wagen, das mit dem Streifen schneller als der Streifen fährt, drehen sich die Streifen-Räder entgegen dem Drehmoment vom Streifen. Dazu müssen die Streifen-Räder von den Boden-Rädern über die Kette gedreht werden. Die Streifen-Räder ziehen dann das ganze Ding nach vorn, was widerum die Boden-Räder dreht.
Es ist also eine Rückkopplung. Aber es ist keine isolierte Rückkopplungs-Schleife (wie bei vielen Perpetuum-Mobile-Ideen). Es wird von aussen Energie hinzugefügt indem eine Geschwindikeits-Differenz zwischen zwei Objekten erzeugt wird.
Wenn du unbedingt die Strömung verstehen willst, würde ich mit diesem stark vereinfachtem Model anfangen:
Youtube: Directly Down & Up Wind Faster than the Wind ]]>
Schneller als der Wind... (Ashert001)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82732992012-07-25T11:12:54+01:00Ashert001"Beitrag von Ashert001nerdisch schrieb:Was liefert dem blauen Rad die Energie sich gegen die Kraft des Lineals zu drehen? Die Spulen treiben es an, aber was treibt die Spulen an?Die Energie kommt da aus der Hebelwirkung des Lineals, er übt ja damit einen Druck gegen die Achse des blauen Rades aus. Da hätte er auch nur eine Dose hinlegen können, wenn das Lineal darauf nicht genau ausbalanciert ist, ja der selbe Effekt!
Bei dem Fließband hingegen kommt die Energie, direkt aus dem Motor des Fließbandes, die Antriebsräder bzw. das Fließband treibt über eine Umsetzung ja nur den Ventilator an. Was anderes ist das doch nicht. Das funktioniert auf der Straße so nicht, da sich die Straße nun mal nicht selber bewegt und du das Auto nicht dagegen montieren kannst!
Ich bin jetzt leider nicht schlauer als vorher, am besten wäre mal, jemand macht mal eine genau Strömungsszeichnung, woher was kommt und wohin es geht! :| ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82732262012-07-25T11:01:18+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischzaeld schrieb:Wenn man jetzt noch nachvollziehen könnte, daß die Bremskraft kleiner ist als die Propellerkraft, sollte es verständlich werden.
Aber da setzt es bei mir auch noch aus, den Schritt kann ich nicht erklären.Jedes Getriebe kann doch : Eine kleine Kraft, die mit hoher Geschwindigkeit eingeleitet wird. umwandeln in: Eine große Kraft, die mit niedriger Geschwindigkeit abgegeben wird.
Bei vor dem Wind schneller als der Wind bewegt sich der Boden relativ zum Wagen schneller als die Luft. Der Wagen wandelt daher: Eine kleine Bremskraft, die mit hoher Geschwindigkeit vom Boden eingeleitet wird. in: Eine große Schubkraft, die mit niedierger Geschwindigkeit an der Luft erzeugt wird.
Bei direkt gegen den Wind is es umgekehrt. Da bewegt sich der Boden relativ zum Wagen lansamer als die Luft. Der Wagen wandelt daher: Eine kleine Bremskraft, die mit hoher Geschwindigkeit von der Luft eingeleitet wird. in: Eine große Vortriebskraft, die mit niedierger Geschwindigkeit am Boden erzeugt wird. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82731552012-07-25T10:45:48+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischAshert001 schrieb:Und wie nimmt das Auto diese Windenergie auf?Der Wagen beschleunigt die Luft nach hinten, und verlangsamt damit die Luft relativ zum Boden. Damit entzieht er dem wahren Wind Energie.
Ashert001 schrieb:Es soll doch eben ein Propeller sein und keine Windkraftanlage.
Was willst du auch mit einer Trubine, wenn du direkt vor dem Wind schneller als dieser fährtst? Eine Trubine würde die Luft nach vorn Beschelunigen, und damit den wahren Wind verstärken, statt ihm Energie zu entziehen.
Merke : Windenergie kommt immer aus der reduktion des wahren Windes (Luftbewegung relativ zum Boden)
Ashert001 schrieb:Was liefert bitte dem Propeller die Energie sich zu drehen? Es hieß die Räder treiben ihn an, aber was treibt die Räder an?
Stell dir die gleichen Fragen in einen einfacheren, rein mechanischen Fall:
Was liefert dem blauen Rad die Energie sich gegen die Kraft des Lineals zu drehen? Die Spulen treiben es an, aber was treibt die Spulen an?
Ashert001 schrieb:Das Ding auf dem Fließband, im letzten Video ist bestimmt was anderes, das ist nur ein Modell, das nicht dem Gefährt auf der Straße entspricht.
Das Model auf dem Laufband simuliert ganz genau die Situation: Direkt vor dem Wind, bei Windgeschwidigkeit. Wenn es da nach vorn Beschleunigen kann, dann kann es das auch im natürlichen Wind. Die relativ Geschwindigkeiten zu Luft und Oberfläche sind die gleichen. Das Laufbandexperiement wird hier erklärt:
Youtube: Under the ruler 2: the ground moves ]]>
Schneller als der Wind... (zaeld)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82730662012-07-25T10:23:23+01:00zaeld"Beitrag von zaeld Und zwar kann man sich das Gefährt idealerweise über dem Boden schwebend vorstellen, z.B. wie diese "Autos" ohne Räder im Krieg der Sterne von '77, oder wie ein Luftschiff. Dieses Gefährt wird vom Wind angetrieben und bewegt sich also zusammen mit der Luft durch die Gegend. Gegenüber der Luft steht das Gefährt still.
Aus Sicht des Fahrzeuges bewegt es sich also nicht gegenüber der Luft und die Erde bewegt sich unter dem Fahrzeug hinweg. Nun wird vom Fahrzeug ein Reifen auf den Boden abgesenkt, der über eine Mechanik eine Luftschraube antreibt.
Der Propeller beschleunigt das Gefährt nach vorne, und das Rad beschleunigt es durch Bremswirkung nach hinten. Wenn man jetzt noch nachvollziehen könnte, daß die Bremskraft kleiner ist als die Propellerkraft, sollte es verständlich werden.
Aber da setzt es bei mir auch noch aus, den Schritt kann ich nicht erklären..
Zäld ]]>
Schneller als der Wind... (Ashert001)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82730122012-07-25T10:09:09+01:00Ashert001"Beitrag von Ashert001TotallySkeptic schrieb:Die Energie stammt aus der Differenz der Geschwindigkeit des Bodens(0) und des Windes.Und wie nimmt das Auto diese Windenergie auf? Es soll doch eben ein Propeller sein und keine Windkraftanlage.
Was liefert bitte dem Propeller die Energie sich zu drehen? Es hieß die Räder treiben ihn an, aber was treibt die Räder an? ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82728952012-07-25T09:21:06+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticAshert001 schrieb:Wenn das Windrad nur ein Propeller ist, wem wird dann eigentlich wodurch die Energie entzogen? Das ergibt doch keinen Sinn!Die Energie stammt aus der Differenz der Geschwindigkeit des Bodens(0) und des Windes. ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82728822012-07-25T09:16:34+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticnerdisch schrieb:Abgesehen von dem Turbinen-Blackbird, und den Aeouls-Rennen gegen den Wind, gibt es natürlich auch Boote die direkt gegen den Wind fahren können:Natürlich gibt's die. Voraussetzung für das Funktionieren eines solchen Antriebs ist nur, dass zwei gegeneinander bewegte Medien vorhanden sind.
Intuitiv oder mit dem "gesunden Menschenverstand" ist das nicht zu verstehen, wenn man aber das Prinzip erfasst hat, dann ist es ganz einfach. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82728042012-07-25T08:52:32+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischSaturius schrieb:Wenn eine Windkraft mit 10 Joule...Joule ist eine Einheit für Energie. Kraft wird in Newton gemessen. Die meisten pseudo-physikalischen Argumente gegen das Ding basieren darauf, dass Größen wie Kraft und Energie miteinander verglichen werden, was völlig sinnlos ist.
Aber da bist du nicht allein. Der Optiker Bernhard Schmidt hat in den 20ern ein Gegenwindschiff vorgestellt, das direkt gegen den Wind fahren kann. In seiner Biographie behauptet die Autorin Barbara Dufner das es unmöglich sei mit Windkraft direkt gegen den Wind zu fahren. Dufner kann auch nicht zwischen Kraft und Energie unterscheiden, und Behauptet es gebe sowas wie Kraft-Erhaltung:
Abgesehen von dem Turbinen-Blackbird, und den Aeouls-Rennen gegen den Wind, gibt es natürlich auch Boote die direkt gegen den Wind fahren können: https://www.youtube.com/watch?v=NNbNNSDljGI ]]>
Schneller als der Wind... (Ashert001)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82727982012-07-25T08:48:57+01:00Ashert001"Beitrag von Ashert001 Meiner Meinung nach, ist es kein Propeller, es ist ein Windrad genau wie auf einer Windmühle und es treibt eben nur den Mühlstein bzw. die Räder an!
Das würde auch erklären wieso die Mühle bzw. das Auto auch schneller als der Wind fahren kann.
Bei einer Windkraftanlage ist die Windgeschwindigkeit nur ein Faktor, die Flügel müssen ja nur groß genug sein um auch als Langsamläufer, die benötigte Energie bereit zu stellen!
Das Ding auf dem Fließband, im letzten Video ist bestimmt was anderes, das ist nur ein Modell, das nicht dem Gefährt auf der Straße entspricht. Das haben wir jetzt besser nicht gesehen! :| ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82725762012-07-25T06:48:49+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkeptic Die Walway - Carts im Video auf der vorherigen Seite funktionieren nach genau dem gleichen Prinzip, der dahinter steckende Mechanismus ist aber vielleicht leichter zu durchschauen.
Sieh es Dir genau an: Was treibt das Cart an? ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82725702012-07-25T06:41:56+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticThawra schrieb:Insgesamt ist das einzige, was auf jeden Fall gegeben sein muss, dass die Energie, die dem Wind entzogen wird, grösser ist als die Energie, die zum Antrieb des Fahrzeugs benutzt wird, oder?
Dass man dabei mit viel langsamem Wind ein kleines Gefährt schneller als den Wind antreiben kann, erscheint mir jetzt grundsätzlich noch nicht so erstaunlich. Auf die Energiebilanz kommt's wohl an.So ist es. Und klein muss das Fahrzeug gar nicht sein. Mit Luft als strömendem Medium wird das Ganze recht schnell unhandlich wenn das Fahrzeug größer wird. Mit Wasser (Boot mit Schiffsschraube und auf dem Grund eines Flusses laufendem Rad) sieht die Sache aber schon anders aus. ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82725672012-07-25T06:38:14+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticSaturius schrieb:Wir reden hier aber von vllt. 5 Meter. Also soviel Unterschied wird doch zwischen Boden und 5 Metern Höhe nicht bestehen oder?Wieso nicht? Der Boden steht still und der Wind ist zwar direkt am Boden vielleicht etwas verwirbelt, hat aber auch in 10 cm Höhe schon eine beachtliche Geschwindigkeit.
Und nochmals, ganz wichtig: Nicht der Wind schiebt das Fahrzeug, sondern der Propeller und der Propeller arbeitet in einer bewegten Luftmasse, während die Räder auf dem stillstehenden Boden arbeiten. Und diese Differenz treibt das Fahrzeug an.
Bei Windstille ist Sendepause. ]]>
Schneller als der Wind... (Thawra)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82722822012-07-25T01:59:55+01:00Thawra"Beitrag von Thawra Dass man dabei mit viel langsamem Wind ein kleines Gefährt schneller als den Wind antreiben kann, erscheint mir jetzt grundsätzlich noch nicht so erstaunlich. Auf die Energiebilanz kommt's wohl an. ]]>
Schneller als der Wind... (Branntweiner)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82722582012-07-25T01:52:16+01:00Branntweiner"Beitrag von Branntweiner http://www.boatdesign.net/forums/attachments/propulsion/28168d1231128492-ddwfttw-directly-downwind-faster-than-wind-ddwe.pdf
Site von Drela: http://web.mit.edu/aeroastro/people/drela.html ]]>
Schneller als der Wind... (Saturius)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82722252012-07-25T01:42:10+01:00Saturius"Beitrag von Saturius
Ok, dann formuliere ich um. Wenn eine Windkraft mit 10 Joule gegen das Gefährt drückt und es dadurch antreibt...
Wir reden hier aber von vllt. 5 Meter. Also soviel Unterschied wird doch zwischen Boden und 5 Metern Höhe nicht bestehen oder?
Wenn ein Wind mit 30 km/h gegen das Gefährt drückt, und dieses dadurch antreibt hat es dadurch irgendwann eine Maximalgeschwindigkeit. Die Maximalgeschwindigkeit (wir ignorieren jetzt mal den Reibungswiderstand der Räder und Mechanik im Fahrzeug) beträgt dann auch 30 km/h. Ist logisch. Die Räder treiben dadurch das Windrad an, welches die Luft ansaugt, durch seine Drehung.
Das heisst, bei maximaler Geschwindigkeit durch den Rückenwind, wird das Windrad angetrieben, dass den Wind ansaugt. Also muss das Windrad mehr Wind ansaugen, als es durch Rückenwind und Energie von den Rädern bekommt.
Ich tu mich dabei noch schwer mir vorzustellen, dass Räder durch ihre Bewegung ein Windrad antreiben, das mehr Energie aufnimmt und übersetzt, als die Räder abgeben.
Also bei 30 km/h Rückenwind, muss das Windrad die Luft mit 31 km/h ansaugen. Demnach müsste die Übersetzung der Räder höher sein, als die Drehung des Windrads. Durch Übersetzungen geht das vllt. Aber man muss ja auch den Reibungswiderstand und den Energieverlust einkalkulieren. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82721922012-07-25T01:31:51+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischSaturius schrieb:Ein Gefährt bekommt 10 Joule Rückenwind.Wind ist eine Geschwindigkeits-Differenz. Die wird nicht in Joule gemessen. Du musst dir die Bedeutung und den Zusammenhang physikalischer Größen besser klarmachen:
Energie / Zeit = Kraft * Geschwindikeit
Und nun bedenke, dass die relativen Geschwindikeiten zu Boden und Luft unterschiedlich sind. Daher kann man am jeweils langsameren Objekt mehr Antriebskraft erzeugen, als beim aufnehmen der Energie am schnellerem Objekt an Bremskraft entsteht. ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-4#id82721242012-07-25T01:15:13+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischufosichter schrieb:und da es einmal angeschoben unendlich lang läuft, ist das doch auch ein Perpetum Mobile, oder nicht?Natürlich nicht. Es läuft nur solange weiter, wie es eine Geschwindigkeits-Differenz zwischen Luft und Oberfläche gibt, die es reduzieren kann. Das ist ein externer Energie-Input. ]]>
Schneller als der Wind... (ufosichter)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82720522012-07-25T00:58:10+01:00ufosichter"Beitrag von ufosichter da hängt ein kleiner Wimpel drann, da sieht man gut woher und wie stark der Wind damit zu tun hat, nämlich garnichts
das mit dem Wind ist also absolut unwichtig, den brauchen die nur um los zu fahren, es geht aber auch ohne Wind, dann muß man es halt ein bisschen anschieben, dann fährt es auch bei Windstille
sobald es schneller als der Wind ist, hat es ja eh Gegenwind, fährt aber trotzdem weiter, mit Rückenwind fährt es halt schneller als mit Gegenwind, aber der Wind treibt es nicht an, das ist Augenwischerei,
die Räder treiben den Propeller an, und dieser produziert so viel Wind/Schub das das Teil immer schneller wird, bis der Gegenwind und die Reibungswiderstände zu stark sind
aber kann so ein einfacher Propeller wirklich soviel Schub erzeugen? das ist das was ich mir nicht vorstellen kann, wobei es auch ganz simple Modelle gibt,
in denen kann nichts versteckt sein was antreibt, weil sie nur aus bisschen Draht, Räder und Propeller bestehen
also kanns kein Fake sein, und da es einmal angeschoben unendlich lang läuft, ist das doch auch ein Perpetum Mobile, oder nicht? ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82718692012-07-25T00:11:18+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticSaturius schrieb:Das treibt das Windrad an, was die Räder antreibt. Vielleicht hilft das:
Der Denkfehler liegt hier: Nicht das Windrad treibt die Räder an, sondern die Räder das Windrad und dieses schiebt das Fahrzeug durch den gegen die Fahrtrichtung gerichteten Luftstrom, welchen es erzeugt. Und dieser Luftstrom ist im Wind eingebettet ]]>
Schneller als der Wind... (Saturius)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82717812012-07-24T23:54:07+01:00Saturius"Beitrag von Saturius
@TotallySkeptic Ich möchte gern versuchen es zu verstehen...
Gehen wir mal von einem kleinen Maßstab aus: Ein Gefährt bekommt 10 Joule Rückenwind. Irgendwann ist es so schnell, dass es 11 Joule Fahrtwind bekommt. Das treibt das Windrad an, was die Räder antreibt. Dabei müssten (gehen wir davon aus, dass die Räder und das Windrad keinerlei Reibungsenergie verbrauchen) 11 Joule von den Rädern wieder ans Windrad gehen.
Und selbst wenn es 20 Joule Fahrtwind wären, müssten die Räder und das Windrad weniger Joule verbrauchen als die Differenz zwischen Fahrt- und Rückenwind.
Der Fahrtwind bremst das Gefährt ab. Das Windrad verbraucht Reibungsenergie. Die Reifen verbrauchen Reibungsenergie. Dennoch erzeugen die Reifen mehr Energie als das Windrad aufnimmt? ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82716692012-07-24T23:36:57+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischSaturius schrieb:Also mein Bauchgefühl sagt mir, dass da was nicht wirklich so ist, wie beschrieben.Der Sinn solcher Spielzeuge ist es zu demonstrieren wie sehr sich das "Bauchgefühl" täuschen kann.
Saturius schrieb:Aber das Windrad müsste mehr Wind anziehen, als die Räder an Energie ans Windrad abgeben.
- Beim Fall vor dem Wind musst der Propeller mehr Schub erzeugen als die Räder bremsen. - Beim Fall gegen dem Wind müssen die Räder mehr Vortrieb erzeugen als die Turbine bremst.
Beides ist möglich wenn es eine Geschwindigkeit-Differenz zwischen Boden und Luft gibt. Um das zu sehen muss man den Unterschied zwischen Kraft und Energie verstehen. ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82716112012-07-24T23:29:20+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticSaturius schrieb:Aber das Windrad müsste mehr Wind anziehen, als die Räder an Energie ans Windrad abgeben... Genau das tut es ja. Vergiss nicht die Differenz zwischen Boden und Luftbewegung. Bauchgefühl hilft nicht nur hier meist nicht sehr viel :) ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82715882012-07-24T23:26:10+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischAshert001 schrieb:Im Grunde wird doch nur ein klassische Windkraftanlage für den E-Antrieb benutzt, das ist alles?Beim Blackbird gibt es kein Umwandeln oder Zwischenspeichern der Energie. Der Rotor ist rein mechanisch über eine Kette direkt an die Räder gekoppelt, mit einer festen Übersetzung. Damit kann er aus dem Stand, auf 2.8 Windgeschwindigkeit mit dem Wind und 2.1 Windgeschwindigkeit gegen den Wind beschleunigen. Die direkte mechanische Übersetzung ohne Zwischenspeichern der Energie ist wichtig, damit es den NALSA-Kriterien für ein Segelfahrzeug entspricht. Ein Segelfahrzeug darf keine intern gespeicherte Energie zum Antrieb nutzen.
Bei den Aeolus Rennen ist die Sache etwas anders. Die haben meist variable mechanische Übersetzungen aber neuerdings auch elektrische. Sie dürfen Energie zwischenspeichern, allerdings nur während des Laufs (am Anfang müssen die Batterien leer sein). Sie werden nur als Puffer benutzt um die Variable Windgeschwindigkeit auszugleichen. Für die Geschwindigkeit-Messung wird dacher auch über den ganzen Lauf gemittelt. ]]>
Schneller als der Wind... (martialis)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82715742012-07-24T23:24:24+01:00martialis"Beitrag von martialisSchneller als der Wind... (Saturius)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82715142012-07-24T23:18:31+01:00Saturius"Beitrag von Saturius Hier wird einmal soviel Windkraft zugegeben, dass sich das Gefährt fortbewegt. Durch das drehen der Räder dreht sich ein Propeller, der Wind anzieht und das Gefährt schneller als den den Rückenwind bewegt, wodurch die Räder erneut Energie an das Windrad gibt, was dadurch natürlich weiterhin Wind zieht, wodurch die Räder angetrieben werden, welche widerum das Rad antreiben.. usw... usw... usw...
Also mein Bauchgefühl sagt mir, dass da was nicht wirklich so ist, wie beschrieben.
Der Wind treibt das Gefährt an, ok. Die Räder treiben das Windrad an, ok. Das Windrad zieht Luft an und treibt die Räder an, ok.
Aber das Windrad müsste mehr Wind anziehen, als die Räder an Energie ans Windrad abgeben... ]]>
Schneller als der Wind... (Ashert001)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82674452012-07-24T12:32:40+01:00Ashert001"Beitrag von Ashert001Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82666412012-07-24T09:50:46+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischTotallySkeptic schrieb:Ich könnte mir durchaus vorstellen, dass man das Prinzip für eine neue Art von Sport- und Fun- Geräten nützen könnte, sowohl auf dem Wasser als auch am Strand :)Da bin ich eher skeptisch. Die notwendige Mechanik ist kompliziert (im Vergleich zu einen normalen Strandsegler) und die Rotoren sind gefährlich. Nur um einige wenige Kurse zu fahren, die man sonst nicht schaft, wird sich das kaum lohnen. Es bleibt wohl eine technische Spielerei aus der man etwas Physik lernen kann.
Es gibt das Aeolus Rennen jedes Jahr, was eher einen akademischen Charakter hat: http://www.windenergyevents2012.com/ Wegen der kleinen Rotoren schaffen sie bisher nur 0.75% Windgeschwindigkeit direkt gegen den Wind:
Youtube: DTU wind turbine racer WORLD record 74.5 % ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82665572012-07-24T09:35:33+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischTotal_Recall schrieb:Vergleiche es mit einem Stück Badezimmerseife, das du mit 2 Findern drückst und das Stück Seife einfach wegflutscht. Wie schnell "flutschen" deine Finger und wie schnell die Seife? Das wäre grob die Analogie zu den Seglern.Ja, wobei die Seife, wie auch konventionelle Segler zur Seite wegflutschen. Eine einfache mechanische Analogie zu den Rotorseglern, die parallel zum Wind fahren ist hier gezeigt:
Youtube: Walkway Carts ]]>
Schneller als der Wind... (Total_Recall)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82612632012-07-23T13:48:24+01:00Total_Recall"Beitrag von Total_Recall @ufosichter
Das hängt doch letztlich nur von den beteiligten Kräften ab. Vergleiche es mit einem Stück Badezimmerseife, das du mit 2 Findern drückst und das Stück Seife einfach wegflutscht. Wie schnell "flutschen" deine Finger und wie schnell die Seife?
Das wäre grob die Analogie zu den Seglern. TR ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82610432012-07-23T13:02:22+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkeptic Auch wenn man den physikalischen Hintergrund kennt und verstanden hat ist das Ganze immer wieder faszinierend.
Ich könnte mir durchaus vorstellen, dass man das Prinzip für eine neue Art von Sport- und Fun- Geräten nützen könnte, sowohl auf dem Wasser als auch am Strand :) ]]>
Schneller als der Wind... (nerdisch)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82556192012-07-22T15:39:05+01:00nerdisch"Beitrag von nerdischgeeky schrieb:Leider ist die Website des Projekts (http://www.fasterthanthewind.org) seit einem Jahr nicht mehr aktualisiert worden.Der neue Blog ist hier: https://fasterthanthewind.wordpress.com/
Die NALSA hat neulich einen neuen Rekord des Blackbird bestätigt. Diesmal beim fahren direkt GEGEN den Wind mit 2.1 facher Windgeschwindigkeit. Hier ein Video: Youtube: Wind powered direct upwind vehicle - DUWFTTW ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82263392012-07-18T04:04:56+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticufosichter schrieb:also vom normalen Verstand her kann das nicht gehenDas bestätigt bis zu einem gewissen Grad meine Ansicht, dass der "gesunde Menschenverstand" durchaus nicht verlässlich zu richtigen Ergebnissen führt. Sehr viele Dinge sind einfach intuitiv nicht erfassbar.
Und das passiert oft schon bei einfachsten Vorgängen. :) ]]>
Schneller als der Wind... (ufosichter)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82260832012-07-18T01:23:43+01:00ufosichter"Beitrag von ufosichter das haben ja schon mehrere von Euch gesagt
anscheinend geht es aber doch, den bei den Tragschraubern funktioniert es auch
die haben auch keinen Motor für den Hauptrotor, der wird auch nur durch den Wind angetrieben, und die Dinger fliegen doch, ist genauso unverständlich ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82083882012-07-15T18:37:50+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkepticgeeky schrieb:Wächst die benötigte Segelfläche linear mit dem Gewicht der Pötte? Die Strandsegler sind ja recht leicht und haben schon gewaltige Aufbauten. Die Infrastruktur unter Wasser und deren Unterhalt dürfte auch nicht ohne sein. Aber wer weiß, vielleicht setzt sich dieses Prinzip ja wegen der stetig steigenden Energiekosten irgendwann mal durch.Da habe ich mich missverständlich ausgedrückt. Ich meinte, dass im Fall von Fluss - Schiffen die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem fließenden Wasser und dem Grund ausgenützt werden kann.
Also: auf einer Schiene auf dem Grund laufendes Rad treibt über eine geeignete mechanische Verbindung eine Schiffsschraube an - ähnlich wie bei dem Propeller - Fahrzeug die Räder den Propeller antreiben. Da Wasser natürlich weit dichter ist als Luft und daher bei gleicher Geschwindigkeit auch weit mehr Energie zur Verfügung steht, sollte das eigentlich klappen. Die Montage einer Zahnstange auf dem Grund des Gewässers sollte kein all zu großes Problem sein. ]]>
Schneller als der Wind... (geeky)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82080982012-07-15T17:42:50+01:00geeky"Beitrag von geeky Wächst die benötigte Segelfläche linear mit dem Gewicht der Pötte? Die Strandsegler sind ja recht leicht und haben schon gewaltige Aufbauten. Die Infrastruktur unter Wasser und deren Unterhalt dürfte auch nicht ohne sein. Aber wer weiß, vielleicht setzt sich dieses Prinzip ja wegen der stetig steigenden Energiekosten irgendwann mal durch. ]]>
Schneller als der Wind... (TotallySkeptic)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82079142012-07-15T17:22:07+01:00TotallySkeptic"Beitrag von TotallySkeptic Mir ist da der Gedanke gekommen, dass diese Technik eigentlich als Antrieb für Fluss - Schiffe ausgenützt werden könnte. Damit wäre eine Fortbewegung sowohl stromabwärts als auch stromaufwärts denkbar.
Man müsste nur eine Möglichkeit finden, die Schiffe über ein Rad (im weitesten Sinn) mit dem Grund des Flusses zu verbinden. (Zahnstange auf dem Grund?)
Eine Rollfähre funktioniert ja nach einem ähnlichen Prinzip. ]]>
Schneller als der Wind... (geeky)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-3#id82078452012-07-15T17:12:25+01:00geeky"Beitrag von geeky Ja, so habe ich es mittlerweile auch verstanden. Geholfen hat mir folgende Beschreibung aus dem "NALSA Submission Report":
"The simple explanation is that the vehicle acts as a lever between two media (the ground and the air). Like any lever we can trade a small force over a large distance for a larger force over a smaller distance. This is how we get more thrust from the prop than we create drag at the wheels (since the wheels are moving over the ground faster than the prop is moving through the air – due to the tailwind)." http://www.nalsa.org/BlackBirdDDWSR/NALSA%20Submision%20report.pdf
http://www.fasterthanthewind.org/ ]]>
Schneller als der Wind... (UffTaTa)https://www.allmystery.de/themen/gw63684-2#id43936872010-07-08T08:26:03+01:00UffTaTa"Beitrag von UffTaTa
Anhang: ddwe.pdf (29,7 KB)und die zweite Datei