Optimaler Wirkungsgrad von Windrädern

…mit unterschiedlicher Flügelanzahl. oder: Sind drei Flügel das Optimum?

Hallo an alle Physiker; ich habe folgende Frage:

Wieso sollen Windräder mit weniger Flügeln (also zum Beispiel drei wie alle neueren Windkraftanlagen) effektiver als solche mit mehr Flügeln sein (also zum Beispiel das typische amerikanische Windrad)?

Eigentlich strömt doch dann viel mehr Energie (also Wind) ungenutzt an den wenigen, schmalen Flügeln vorbei, als zum Antrieb der Welle genutzt wird?
Natürlich steigt bei steigender Flügelanzahl die Masse des Rotors, ich kann mir aber nicht vorstellen, daß das so viel ausmacht.

Und, sind drei Flügel das Otpimum, oder doch (unter Vernachlässigung des Schwerpunktes) ein Flügel?

Wieso werden nicht Windräder mit zwei Flügeln gebaut?

Ich denke, Ihr wißt worauf ich hinaus will und bedanke mich schon mal im Voraus für alle Antworten
P.s.: Wenn irgendwie möglich: Ich bin über jede Formel sehr dankbar

Freundliche Grüße aus Dresden

Sebastian

Hallo!

Schau mal hier nach:
http://de.wikipedia.org/wiki/Windenergieanlage#Rotor…

Hubschrauber
moin,

gleich im Anschluss daran meine Frage, die auf das gleiche hinauslaufen dürfte:

Warum gibt es Hubschrauber mit 2, 3, 4, 5, oder 6 Rotor-Blättern ?! Sollte es nicht ein Gewichts-Auftriebs-Maximum geben, das genau eine optimale Rotor-Zahl auswirft ??

thx
moe.

Warum gibt es Hubschrauber mit 2, 3, 4, 5, oder 6
Rotor-Blättern ?! Sollte es nicht ein
Gewichts-Auftriebs-Maximum geben, das genau eine optimale
Rotor-Zahl auswirft ??

Hallo!

Ich bin zwar kein Luftfahrttechniker, aber auf die Gefahr hin, dass es nicht stimmt:

Für kleine Hubschrauber scheinen zwei Rotorblätter ganz gut geeignet zu sein. Will man größere Lasten transportieren, muss man für größeren Auftrieb sorgen. Da gibt es mehrere Möglichkeiten:

  • Größere Profiltiefe / andere Profilgeometrie:
    Da kann man nicht beliebig viel dran drehen, weil es unter Umständen am Wirkungsgrad zehrt.
  • Größere Drehzahl: Halte ich für ungesund.
  • Längere Rotorblätter: Ebenso (Erstens gibt es Stabilitätsprobleme, zweitens bewegen sich die Spitzen der Rotorblätter mit einem Affenzahn, der - gelinde gesagt - aerodynamische Probleme aufwirft)
  • Mehr Rotorblätter.

Letztendlich wird die Zahl der Rotorblätter auch noch durch eine Menge von anderen Faktoren (wie z. B. Reisegeschwindigkeit, Anwendung, …) beeinflusst.

Aber gibt es nicht auch Otto-Motoren mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder 12 Zylindern?

Michael