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Forum: Offtopic Anemometer


Autor: flyingwolf (Gast)
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Hi.
Ich suche seit Tagen nach einer Formel, mit der man das Verhalten eines
Anemometers berechnen kann.
Ich möchte wissen welche Drehzahl welcher Windgeschwindigkeit
entspricht.
Die einfache Idee,
(Anzahl der Umdrehungen mal mittlerem Umfang) je Sekunde
scheint mir nicht richtig zu sein.
Wie kann man sowas richtig berechnen?

Autor: Michael (Gast)
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Hallo

Das dürfte wohl kaum wirklich berechenbar sein. Ich denke, das müsstest
du ausmessen.

Gruss

Michael

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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Ein völlig reibungsfreies Segelschiff, das "vor dem Wind" fährt müßte
ja mit derselben Geschwindigkeit wie der Wind fahren. Ich bin kein
Segler, aber soweit ich weiß kann man (unter Ausnutzung der
Druckverhältnisse am gewölbten Segel ähnlich dem Auftrieb eines
Flugzeugflügels) schneller als der Wind segeln, wenn er von der Seite
kommt.
Am Windrad des Anemometers, das auch irgendwie gewölbte Oberflächen
hat, und keineswegs reibungsfrei läuft, werden sich diese Effekte
überlagern.
Die Reibung ist vermutlich nictlinear von der Drehzahl abhängig, alles
in allem stimme ich daher meinem Vorredner zu:  Berechnung kaum
möglich.

Autor: flyingwolf (Gast)
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ich habe ja schon ein paar gefunden, aber dummer Weise haben die Autoren
vergessen die Bedeutung der verwendeten Formelzeichen dazuzuschreiben.
Außerdem stelle ich es mir nicht ganz praktikabel vor, das jemand eine
Form anfertigen und einige 1000 Schaufeln pressen läßt und dann sagt:
"Ok, Jungs, ich geh grad mal raus und schaue, wie oft sich unser neues
Gerät denn so dreht."
@Christoph
Du kannst ganz deutlich scheller segeln, als der Wind. Dieser Effekt
kommt beim Anemometer aber nur für die eine luvseitige? Schale in
Betracht, solange sie senkrecht zur Windrichtung steht. Die Leeseitige
steht im Windschatten der Achse und dürfte keine Auswirkungen haben.
Ich denke daher, das man diesen Einfluss vernachlässigen kann.

Autor: Konrad Heisig (Gast)
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Hallo,

ich glaube, dass man die Lagerreibung doch vernachlässigen kann, da der
Windwiderstand des Anemometers bei den relevanten Drehzahlen deutlich
größer ist.
Mein Ansatz währe die Ermittlung des Strömungswiderstands einer
konvexen und einer konkaven Halbkugel, um daraus das entstehende Moment
bei Stillstand zu bestimmen. Damit hätte man schonmal die wirksame
Winkelbeschleunigung. Nun müsste man noch mittels des
Stömungswiderstandes der konkaven Halbkugel ein Drehzahlabhängiges
Widerstandsmoment, sozusagen viskose Reibung, bestimmen und könnte dann
eine Differentialgleichung aufstellen, deren Lösung eine stationäre
Enddrehzahl bei konstanter Windgeschwindigkeit liefern würde.
Problematische ist hier nun das Strömungsverhalten der Luft bei den
Halbkugeln in Abhängigkeit des Anströmwinkels, der sich ja bei der
Drehung ständig ändert und durch Verwirbelung an den Kugelkanten das
ganze Problem nichtlinear werden lässt. Aber prinzipiell müsste unter
Zuhilfenahme von linearisierten "Strömungsfunktionen" eine
analytische Beschreibung eines idealisierten Anemometers möglich
sein....

Gruß
Konrad

Autor: Frankl (Gast)
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Einfach bei 50km/h aus dem Auto halten. Eine Fahrt hin die andere Fahrt
zurück, der Mittelwert ist es.

Autor: flyingwolf (Gast)
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@Frankl
geade das funktioniert eben nicht, weil um das fahrende Auto
Luftströmungen entstehen. (Stichwort CW-Wert)

Autor: Holger D. (Gast)
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Hallo,

also im Studium hatten wir mal sowas ausgerechnet. Für ein
doppelschaliges Anemometer haben wir etwa U ~ 1/3 V errechnet.

Aus der täglichen Praxis ergeben sich für die von uns verwendeten
Anemometer mit Schalenstern (3 Schalen) etwa U ~ 0,46 V ab Windstärke
drei.

mfg
Holger

Autor: HariboHunter (Gast)
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@ Flyingwolf Fw @ Frankl

Hm dann Das Kreiselding an eine Lange Stange oberhalb vom Auto
mitführen. Mußt nur auf die Oberleitungen aufpassen. und auf Windstille
achten.
( Wenn der Wind von der Seite kommt wird er Vektoriel der
Geschwindigkeit des Autos hinzuaddiert. - Da das Ding sich im Kreis
dreht, spielt es keine Rolle aus welcher Seitrichtung der Wind kommt)

Autor: Konrad Heisig (Gast)
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Zit:
   " ( Wenn der Wind von der Seite kommt [...] "

Also irgendeinen geschlossenen Weg mit konstanter Geschwindigkeit auf
offenem Feld bei Zeitlich konstantem Wind ohne Wirbel fahren ... Und
das dann noch mehrmals mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, weil das
Ausgangssignal sicher nicht linear verläuft ...

Also da isses wohl einfacher ein zweites kalibriertes Gerät daneben zu
halten und die Werte ne Weile aufzunehmen.

Gruß
Konrad

Autor: flyingwolf (Gast)
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<< ein zweites kalibriertes Gerät daneben zu
halten >>
Naja, das zweite kalibrierte Gerät, dass ich gerade wüsste, steht auf
dem Tower und die Kabel von meinem sind saukurz und ich müsste noch
einen Betonklotz mit hochschleppen um das Teil aufzustellen, und ....

@Holger D.
U = Anzahl der Umdrehungen
V = Windgeschwindigkeit?

Sind denn alle Anemometer gleich?
Ich hatte gedacht dass es vom Umfang, der Schalengröße und der
Schalenanzahl usw abhängig ist.
Das die Schalenzahl unerheblich ist, habe ich inzwischen rausgefunden.

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