Issjanding !


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Geschrieben von Werner am 08. März 2021 21:04:16:

Als Antwort auf: Ich erinnere mich an eine Studie... geschrieben von Henzo am 08. März 2021 19:10:08:

Moin Henzo,

wenn man das Windrad wegläßt und der Wind lokal frei fegen kann, stimmt das wahrscheinlich am Meßort. Global kann es nicht stimmen.

Aus meiner Einschätzung heraus sind die Temperaturunterschiede eh superklein.

Achwas !!

Wir rechnen jetzt einfach mal ein bißchen rum, schon lange nicht gemacht :) :

Wind, was nehmen wir? 15 m/s, das ist schon ein recht energieintensives Lüftchen.

Denn nehmen wir einfach mal ein gedachtes Haus mit 20 Stockwerken, es kommt nicht so drauf an, die Flächen kürzen sich bei der Berechnung eh wieder raus.

Nun noch der Widerstand. Wenn man nichts weiß, nimmt man 1 als Faktor.

Temperatur Eintritt in den virtuellen Meßquader : 20 °C, daraus resultiert eine Luftdichte von 1,2 kg/m³ . Das Haus steht in Meereshöhe, also irgendwo in Ostfriesland - ach nee, da bauen die nicht so hoch, wir stellen es nach Holland, z.B. Groningen oder so.

Eigentlich brauchen wir gar kein Haus, eine senkrechte Platte tuts auch.

Nun kommt ein Luftpaket mit 1 m³ und 15 m/s, also leicht über der innerorts vorgeschriebenen Geschwindigkeit, angeflossen und saust gegen die Wand. Es wird angenommen, dass die Luft durch das Hindernis vollständig zum Stillstand kommt - was sie freilich nicht tut.

Die Masse des Pakets beträgt 1,2 kg das ergibt w²/2 x 1,2 kg (w steht für welocity ;) )

gleich (15 x 15) /2 x 1,2 => 135 Joule


Nach dem Abbremsen wird das Paket also durch diesen Energiebetrag aufgeheizt.

cp von Luft kann man bei der Temperatur mit guter Genauigkeit gleich 1 setzen. heißt also 1 kJ erwärmt ein kg Luft um ein Grad.

Wäre also: Delta T = Q / m, also Delta T = 0,135 kJ / 1,2 kg

Damit ist das Delta T 0,1125 Grad. Donnerwetter, hätte ich jetzt selbst nicht gedacht, dass es schon im Zehntelbereich ist.

Jetzt muß man aber für reale Verhältnisse erstmal eine neue Geschwindigkeit NACH dem Hinternis annehmen und die Energiebetrachtung noch mal machen. Dann sieht das schon ganz anders aus. Wenn denn noch das Windrad einen Teil dieser Energie "herausnimmt", dann wird es noch weniger.

Also die Messung an freier Atmosphäre möchte ich sehen. Ich sage nicht, dass es nicht geht, aber allein die Temperaturkompensationen für die Messungen werden schon extrem aufwändig.

Im Netz finde ich Wirkungsgrade von ca. 50% für Windräder. D.h., der Temperaturgradient geht nochmal um die Hälfte zurück.


Gruß

Werner

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