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Pumpen, Getrieben, Rotoren und Formeln

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formeln Schnelllaufzahl λ Auftriebskraft widerstandskraft = Umlaufgeschwindigkeit u windgeschwindigkeit V Р 2 F. = A Energie dichte: CA C.. p= u t P= Dichte der Luft A = Fläche des Flügels windgeschwindigkeit CA= Auftriebswert Fw = Cw cw = Das Verhältnis zwischen Auftriebs- Widerstandsbeiwert nennt man Gleitzahl E. Volumen pro zeit: V t P A.V² 2 Widerstands beiwert ü и Wkin V Leistung des windes: A v Die Drehzahl = 2 kinetische Energie (Bewegungsenergie) = Wkin = 1/2 mv² Leistung: . = A.L t W 2 2 P 2 = . Gleichgewicht: F₁ F₁ = F₂ · r₂ F2 Leistungsbeiwert : Cp = V A.V Windpumpe nwt Klassenarbeit A 3 · V F. Kraft Nutzleistung des Rotors Energiefluss des windes Drehmoment: M = F· r Berechnung einer Pumpleistung: Leistung = Masse Ortsfaktor. Hubhöhe Zeit r: Hebelarm = PN Durchfluss: Hubraum Hubfrequenz Hubraum: A·h = π·r².h Hubraum übersetzungsverhältnis übersetzungsverhältnis i = und übersetzungsformen: Drehzahl Antrieb ₁ i= Drehzahl Abtrieb 1₂ F= M₁ r₁ Drehmomentwandlung: M₁ = F· r₁ bzw. Hubraum · + = π · r². h.f und dann M₁ nach der umformung: M1 = C/A/12 M₂ T₂ M₁ M2 5₁ = M₂ Somit MA = M2 24 xy xw Z1 3/3 Z2 n₂ =V/LV NWT- rotortypen Windkraftanlage Darrieus Rotor Savonius-Rotor Western mill klassische Windmühle + 2) Wellenausrichtung vertikal zuzaily so werden Rotoren unterschieden Antriebsprinzip / laufart Wellen ausrichtung 1. Antriebsprinzip · Widerstandsprinzip nehmen den wind auf · Rotorblätter nehmen die Energie auf und drehen sich vom wind weg . meist verktikale Achse ▷ persisches windrad Savoniusrotor keine Nachführung notwendig meist aufwendige Technik persisches Windrad Savoniusrotor. Darrieus Rotor 3. Schnellaufzahl Schnelllaufer Savoniusrotor 3-Blatt-Rotor -0 schnelllaufzahl (Laufgeschwindigkeit) 1- Blatt Rotor Darrieus Rotor. wellenausrichtung horizontal & vertikal = vertikal vertikal horizontal horizontal horizontal oder vertikal Widerstand oder Auftrieb Auftriebsprinzip Ausnutzung des Antriebs an den Rotorblättern Auftriebskraft ist ·senkrecht zur Anström- richtung. meist horizontale Achse horizontal einfache Technik antriebsart Auftriebsläufer Auftriebsläufer 3-Blatt-Rotor westernmill klassische windmühle Darrieus Rotor Nachführung erforderlich Widerstandsläufer. Auftriebsläufer Widerstandsläufer ・Langsamläufer klassische Windmühle Westernmill 3- Blatt Rotor Westernmill Klassische Windmühle Blattanzahl, Flügelmaterial, Anstellwinkel, Flügelprofil Drehmoment M über die Schnelllaufzan! werden die Rotoren als. Schnell- und langsam- läufer klassifiziert: widerstandsläufer mit a < ₁ Auftriebsläufer mit 742,5 Langsamläuter widerstandsläufer mit az ₁ Auftriebsläufer mit A 2215 Schnellläufer Langsamläufer SCHNELLLAUFZAHL wichtige Größe zur Ausleg- ung eines Windrads man kann die umdrehung pro Minute von einem Rotor in einer...

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bestimmten windgeschwindigkeit berechnen Berechnung der Blattspitzen- geschwindigkeit 70% 60% 50% 40% 30% schnellaufsahl 7-8 20% 10% LANGSAM LÄUFER PM > 1 (schnellläufer) 1,5 (langsam...) ㅅ (langsam...) unter 1 (langsam. 2 Schnellläufer Theoretischer Leistungsbewert eines idealen Windrades Blatt- Rotoren SCHNELLLÄUFER Vertikalachsen. Rotor (Darrieus) Hollanderwindmanie Amerikanische Windturbine Savonius-Rotor 4 6 2-Blatt-Rotoren Drehzahl n 8 12 Schnelllaufzahl 2 10 st Einblattrotor 14 16 18 pumpentypen ·Kreiselpumpe aufbeu Gehäuse, An- triebswelle · Zahnradpumpe Kolbenstange verbunden Pumgehäuse zwei tahnräder • Schwengelpumpe mit Arm verschiedene Pferde kopt pumpe Bestandteile Pferdekopf -Lechnische Eigenschaften Besonderheiten Prinzip des Strömens durchgehende oder geteilte Antriebswelle arbeitet als Hubkolbenpumpe Winkel getriebe Stirnradgetriebe unabhängig von Stromnetz und wasserleitung .Riemengetriebe. Reibradgetriebe technisch einfach umzusetzen ·lange lebensdauer 1-5m (bis zu zwölf Hübe) Strömungspumpe • Energieübertragung ausschließlich durch strömungsmechanische Vorgänge Medium durchströmt die Maschine frel ohne klappen und Ventile nicht selbst ansaugend -D Saugleitung muss mit Flüssigkeit gefüllt sein maximale saughöhe wird durch örtlichen Luftdruck und auftretende strömungs- widerstände begrenzt Funktionsprinzip getriebearten kraft- oder formschlüssig Schneckengetriebe form schlüssig formschlüssig form schlüssig kraftschlüssig Kraftschlüssig je nach Art und Anord- nung und zahn räder •Strömungs- dynamische. Vorgänge •Gase, die die Pumpe antreiben for-Nachteile + einfache An- wendung nicht selbst ansaugen ohne wasserleitung •nicht für jede Anwendung. go Grad Änderung der wellenrichtung + hohen Druck ertragen nur bedingt für feststoff. haltige Medien sehr häufig verwendet • nur bis zu Tiefe von 2500 m Eigenschaften Verwendung extremes über- Drehung eines Krans, setzungsverhält- nis, viel (selbsthemmung Riemen kann im entspannten Zustand ausgekuppelt werden geräuscharm Verdrängungspumpe Medium wird durch in sich ge- schlossene volumina gefördert Verhinderung des zurückström - ens wird erreicht durch ventile oder Klappen, andere Medien oder ihre Gestalt durch Schwer- kraft selbstansaugend maximale Ansaugnöhe ist begrenzt durch das erreichbare vakuum, den örtlichen Luftdruck, die Dichte des Mediums und die überwindung Strömungswiderstände Einsatz our Leerung volligelaufener Keller wasserver- sorgung in kleingarten. • öl und kraft- Stoffpumpe hydraulischer Kraftwandler Autogetriebe, Küchengeräte, unrwerke Waschmaschine, Kreissäge zur Gewinnung von unter- irdisch lagernden Flüssigkeiten alte Fahrrad- dynamos Vor-Nachteil übersetzung ins langsame Bergbaumaschine + sellost hemmend Baumaschinen, Handlbohrmaschine + um die ecke das kleinere Zahnrad nutzt sich bei großem unter- Schied schnell ab + leise - hone Belastung Durchrutsch