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Windenergienutzung durch Drachen


CC-BY-NC-SA 3.0

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Windenergienutzungdurch Drachen Schätzwerteein paar Größenordnungund was geht was nicht geht vor allem eine Wiederholung von Auftrieb und Strömungswiderstandbei Werten weiter von der Gleitzahl sehenwir gleich mit Drachen meine ich wirklich daswas sie aus den Kindertagenkennen denja den DrachenLeistungelektrische Leistungzu erzeugen mit einem DrachenHinweis zur deutschen Sprache Drachen mit n derDrache ohnen das ist der der Feuer speit der Drachen mit Enders ist das Spielzeugoder auch nicht so sehr Spielzeug für mein gleich siehterstmal sagen was ist überhaupt ein Drachen in Sofiaein Drachen ist anschaulich gesprochen eine Tragfläche aneiner LeinefeuerspeiendesUngetüm das wäre der Drache sondern eben ein Drachen Tragflächean einer Leinegibt diverse Arten wieman da mit oder diverse Ideen soll ich sagen wie man da mit Energie gewinnen kann undich gleich auf eine fokussieren aber erstmal den großenRahmen noch mal Energiegewinnungdurch Drachen das wäre ein Beispiel für einen flugwindkraftwerkhattest deutsches Wort flugwindkraftwerkjetzt nicht so alltäglich zu sein vielleicht noch nicht so alltäglich guckenwas draus wird esist nicht völlig unmöglich sehen sie gleich vielleichtsogar PossibleFalls sogar hilfreich aberauf jeden Fall nichts was man jetzt im Laden kaufen kann englischerBegriffairbornewind energy systemgibt vor eine Konferenz schon seit einigen Jahren genaudazu also das ist nicht völlig esoterischessondern derbeschäftigen sich durch Leutedamit auchseit längerer Zeit wennsie gleich erfahrenschon seit Jahrzehntennaiv was man mit einem Drachenkönnte sie möchten mit einem Drachen Energie gewinnenwas fällt die nein wie können Sie das tunalso erstdie Ideestehen am Boden so das sind wir wirstehen am Boden hier ist der DrachenDrachen zieht mit einer Kraft und vier Spuleneinfach abDrachen nicht eine Strecke zurückmit einer Krafthier müssen wir jetzt ein Generator hinbauen alsonicht die Handkurbel sondern einen GeneratordasProblem ist siemüssen den Drachen wieder zurück holen Sie können den der jetzt nicht drei Stunden lang immer weiter weg schicken lassen sie müssen den Drachen zurückgeholt muss zwei Phasen gebenich dann auch wieder zurückholen kann dasist ein bisschen nervigja IIja auchganz schnell von Ihnen derzeit der zweite Gedanke ist lassen den Drachen reisenunser Drachen und der Kreis aberso würden sie natürlich noch keinerlei Energieabführen können der Kreis der Kreis istbewegt sich ja hier nichtdie Kraft haben sie aber sie haben keine Strecke Energie Arbeitist Kraft mal weg wo ist ihr weg dannhier oben haben sie ein Weg vielleicht auch eine Kraft aber die kriegen sie nicht zum Boden dieChancedie sie haben ist ja wir kriegen die sind weg und diese Kraft zu booten indem wir hier begleitetWindturbine dranbauen sozusagen ein Propeller dran bauenunseren Drachen der Dakine Propeller ist Repeller muss ich gleich noch mal sagen er sieht wie ein Propeller aus aber funktioniert rückwärts wennsie vor sie an den Drachen und darauf montiert eine Windturbine unddann leid sie ihren Strom den Sie da oben erzeugenheißt ihr Seil ist nicht nur ein Seil sondern das sächlich ein Kabel hin und ein Kabel zurücksich andere überlegen würde nicht einen Kabel Einrichtung reichen mit Hochfrequenz an das Thema aber wird ein Kabel normalerweise hin und zurück dann haben in dem Seil derenIILösungirgendwie mehr Sinn ergibt und die ist da nicht da hilft etwas dazu schreiben sollen dashier ist dieLösung wirlassen den Drachen wegtreibenhierist einegerichtlicheLösungreal schreibe ich mal dazu das wird probiert man lässt den Drachen Kreisenoderachten fliegenundhat dann einen Generator auf dem Drachen dasist eine Möglichkeit unddiese Lösung hier mit dem wegfliegenkann man auch raffiniertermachenmanche Schmidt des Menschen hin natürlich an blau und Liebenberg ein Männchen hier sielassen den Drachen Spiralenfür das gelingt mir hier so sie lassen den dahin Spiralenmüssen sie in irgendwie wiederwie auch immer sie das schaffenWirklichkeithaben sie doch wieder hier den Generatoralsosie sehen das ist ein wesentlicher oder scheidungs.Bauensie ihren Generator aufden Drachen oderbauen sie Generator ihremGenerator auf dem Bodenwürde man den Generator abspulensozusagen den Drachen dann irgendwie wieder zurückholen müssen raffinierterwäre den Drachenmal klarmachen denDrachen so Spiralen zulassen Weg spiral Zulassungs und dann wieder zurückholenhabe eine ähnliche Bewegungwas ist ein Vorteil von dieser Art an Bewegung dass er doch nicht einfach so wegfliegt sondern dass der Drachen spiratoder kreisförmigfliegt warum ist das warum sieht das auf Anhieb schon mal sinnvoller ausgenau die Geschwindigkeit ist viel höher siefliegen hier be wildkönnen jetzt einen kalt dass wir die abgespült wo ist jetzt der Unterschied der Unterschied ist dass sie viel mehr Auftrieb kriegen die Geschwindigkeit ist größerdamit kriegen sie viel mehr Auftrieb die Grafik Größe die Strecke bleibt dann fahre ich die gleich aber die Grafik Größe Kraft mal weg ist nachher das spannende die Kraft wird größerdie höhere Geschwindigkeit Diba hier kriegen haben wenn du höhere Kraft denkenSie an die klassische Windturbine schnelllaufzahlz.b. die Umfangsgeschwindigkeit ist7 mal größer als die ungestörte Windgeschwindigkeitauch da haben sie das Phänomen dassdieses Tragflächenprofilsich extrem schnell quer durch die Luft bewegt undfür damit einen großen Auftrieb erzeugen selbeGedanke dahastdu diese hier untendieschon auf Anhieb mehr sind das nennt sich Crosswindlässt den Drachen querzum Wind fliegendasist nicht das was man naiv machen würde man selber die Drachen steigen lassen und dann abspülenschon ganz auf einigesklar vonder Anschauung her wenn sie den wer-zu-wemfliegen lassen den Drachen mit hoher Geschwindigkeit dadiehöhere Geschwindigkeit als der Windgeschwindigkeit habenSie die Türen Auftrieb an größere Kraft da muss ich was machen lassen die Kraft muss noch Hinrichtungdes Weg zeigen da muss man auch ein bisschen einarbeiten leider zeigt der Auftriebunten in Richtung des Wegs aber hier oben in sieGraf Samsunggleich mal rechnen dass es nicht ganz so einfachaber im Prinzip die doch schon mal besser aus wir haben eine größere Kraft für ein Weg wird zum Windoder spiral so wird man das machen undwas ich mir anguckenwollte jetzt mit ihnen istLösung hierist den Drachen kreisenan Drachen sitzteine Windturbine GeneratorVerbindungdas sei das Seil ist also nicht einfach nur an dann passt die kleine Sonne muss auch irgendeinLeiter enthaltenPlastik werden spannende Idee abergut das wird immer zu weitundam Bodenist das festgemacht am Boden sitzt kein Generator dasganze muss natürlich automatisiert werden das ist eine Herausforderung dieseRegelunghier nicht einfach nur die Last am Generator als bestellenmüssen Sie in Bewegung halten der soll nicht abstürzt und so weiter regelungstechnischeist das eine wahnsinns Herausforderung die muss man irgendwann auch als startenlanden lassen vollautomatischmöglichwerden sich dort arbeitende zugeschriebendiesem System wollteich mich ihnen bisschen befasst und dass man dass man ausrechnet was kann da passieren was sind die Kräfte was ist die Leistung dazu holen istwollte gerade noch mal sagenwas ich eben schon gesagt habe das ist jetzt also ein Repeller offiziell kein PropellerPropeller den haben sie amFlugzeugundden haben sieSchiff die Schiffsschraube das sind Propellerdiegeben Leistung ab 1 Repellerwird angetrieben nimmtLeistung auf also was für eine Windturbine haben ist kein Propeller sondern einder Rotor der wind turbines and repair ab hier würde ich jetzt nicht von Hinterbühne sprechen das ein bisschen komisch Repellersollte derAusdruckdafür siehtaus wie ein Propeller wenn sie es nicht wissen.Erde rückwärts Betreten derliefert Energie wobeimein zum startenist dass sich zum starten können natürlich hier Generator Repellerumgekehrt betreiben ist es Motor und Propeller sind unddas erstmal suicide betreiben hochfliegen lassen unddann schalten Sie um auf den RepellerGeneratorbetriebkönnen es gerade mal überlegen wasvor und nachteile sind bevor sonstrechnen gehtmöchte man sowas machen undwassind die Schwierigkeiten mitdenen man zu kämpfen hat beidseitig nicht nach denen fertig Schwierigkeiten nennen wie dem auch sei wasverdienen was ist daran gut was ist daran schwierigoder schlechtauf jeden Fall wesentlicher Vorteil ist kein Turm wasbilliger istwas weniger Umweltschädennach sich zieht irgendwo müssen Beton und Stahl ja auch her und produziert werden und bald auf wieder entsorgt werdenwas resultiertund Tour mit 500m Höhe zu bauen ist nicht allzu lustigvon den Kosten her vom Aufwand her vonder Stabilität her nichtdieHoffnung ist dass man viele größere Höhen erreicht 500 m oder wenn es seinLeben schräg liegt heute auf 1000 Meter Seilnicht völlig unmöglich zu seinbei dem bisherigendas noch nicht ganz so der Fall bei den bisherigen Implementationenvon dieser Idee aberdie Hoffnung ist zumindestgrößere Höhen erreichbar sindFolge auch daraus dass ich keinen Turm bis dahinmuss ich für mein Fragezeichen dahinter abermüsste man die Seile Kabel genauerstudieren wennwir größere Höhen haben dann könnte das einigepositive Folgen haben schongesagt vielleicht gibt's da weniger Vögel auf jeden Fall weniger Insektendas ist wichtige höhereWindgeschwindigkeitenist das wichtigsteso drastisch höre denkt sie an ist alles Potenzgesetz und anderes Begriff mische Windprofil aber hier müssen wenigstens Potenzgesetz haben mit den Grössenordnungen esist nicht drastisch viel an Windgeschwindigkeitaber die geht ja in der dritten Potenz ein die WindgeschwindigkeitgleichmäßigereWindgeschwindigkeitenvielleicht da muss ich Fragezeichen hinter machenwerden wahrscheinlich ja nicht ganz leise seinaber vielleicht wenn sie dann doch in großer Höhe sind dass sie weit genug weg sind als dass sie auch keinen Nervenscharlachmitgroßen Fragezeichendahinterwahrscheinlichin derselben Größenordnung wie bisher aber Immission das was ankommtweniger??Müsste meine nachrichtendas könnte auch hier noch Vorteile geben was die Schattenwurf angehtalleinschon durch die Entfernung werdenist jaGröße der Sonnenscheibe derSchatten wird ja verwaschen durch die Entfernungbeisprechender Höhe?Schaue ich malschon zu den Nachteilen mehr Vorteile bist Dich jetzt auf Anhieb auch nicht die so ganz schlagen sind Vorteile NachteileGeräte brauchen ordentlichen Abstand voneinander damitdie sich nicht verheddern wenn was schiefgeht oder Sie müssen echt wirklichgut regeltwenn sie vor sie haben Systeme von verschiedenen Herstellern wie sollteman das jetzt standardisieren dass sie sich nicht in die Quere kommen wie müssen die sich miteinanderalso so um um einen bin Tag auf diese Art zu bauen damuss man sich schonüberlegen,dahinter Windpark mit 2?Auf diese Art könntekomplizierter werdengenauZugaben auf meine Liste weiter unten Blitzeinschlagwennwir haben ja auch schon bei den klassischen Anlagen kräftigBlitzeinschlägeder großen Höhe provoziert man es natürlich undsie haben die schöne leitende Verbindung durchdas Seilmuss man sicherlichetwas reinstecken und mit Biss Anschlägen umzugehenwürdegern das eben schon gesagt diehaben da vielleicht keinen Schatten mehr aber es kann sein dass Nachbars regelmäßig das Seil dann sehen über den Garten schweben wieist das mit der Absturzgefahrder normalen wind-turbine.comvielleichtmal ein Eisblock oderauch mal DutzendEisblöcke runter seltenerkommt der ganze rote runter beieinemDrachenich zumindest als NachbarAngst dass ich irgendwann den Drachen auf meine Hütte habenatürlich für den Luftverkehr wenn sie große Höhen habenich müsste dieses Saldanha wahrscheinlich beleuchtet sein aufirgendeiner Art wasist mit Gefahren für den Luftverkehrbrauchen eine raffinierteTechnikdie Steuerung insgesamt ist raffiniertschaffen Sie das einenDrachenTage im Jahr in der Luft zu halten ohne dass er runter Kraftwenn sie ihn nicht in der Luft halten können wie schaffen Sie das der automatischlandet und wieder startet ohnekaputt zu gehensieht es ja inzwischen dass es gemacht wird aberes isterstaunlichdass das überhaupt funktionieren kannautonomer Drachen wenn du sowashatte mir noch aufgeschrieben die Belastbarkeit des Seils bzw Kabelsdas mal Kabel Zeitder wirklich was AnsichtKilowatt oder 100 Kilowatt auskommensolldieses Seil extremeaushalten und gleichzeitigwird es immer hin und her gebogenlange macht es das mites solche Stoffe überhaupt wahrscheinlichKunststoffe abersie haben ja auch höchstwahrscheinlichwas metallisches drinnen dann für die Stromleitungmacht es nicht einfachsagen sie gerade hier spannendnicht unmöglich noch nicht drüber nachgedacht und Steuerungmuss noch ein Mensch dabei stehen werden in Deutschland ja neuerdings das Gesetz über dieDrohnenmit den autonomen Drohnen ist in Deutschland ja ganz schwierigmuss reicht ein Mensch dann unten noch am Boden aufpassendürfen Sie einen Menschen einstellen der dann sehen von diesem Drachen beaufsichtigtoder ist das dann schon wieder verboten die Rechtslage ist einfach noch ganz unklar also das ist NeulandNeulandist das was das wasdie rechtliche Seite angehtes auf keinen Fall einfach es ist eine große Herausforderungwenn man sich vorstellt dass man mehrere 100 m Höhe haben könnte warumnichtmache ich das mal überlegt oder stell dir vor dass man sieht der Wüste das machen sie vielleicht auf offener See dassdas Containerschiffdas Kreuzfahrtschiff dass das bei Drachen steigen lässt in große Höhe undringsrumweißman da ist nicht und wenn der Drachen abstürztnervig da eben ins Wasserman nur den Schaden dass der Drachen kaputt istdasist vielleicht gibt es das richtig Einsatzzwecke wo das und relativzu machen ist trotz der Nachteilezur Vertretung des Kabels wo das gerade sagen sollte ich das noch mal sagen warumfliegt man überhauptwenn Sie KreisefliegenSie hier Kabel vor ihrseid hierist die Seitegucken einfach entlang vom Seil sowie gucken im Land von sadio ist das Teil vorne das ist hinten wennsie Kreise fliegen mitSeil immer hüpfen rum gedrehtachten fliegenundhier ist Ihr Seildann kriegen sie hiereine Umdrehung indie Einrichtung und hier finden Sie wieder zurück ihrSeil wird im Endeffekt nur einmal hin und einmal her gedreht verdrilltserviertnoch einmal hin und her gedreht bleibtMittel sofern sie Kreise fliegen wird er sei dieganze Zeit immer weiter gedreht das funktioniert nicht allzu gutGeschichten die man sich überlegenmüsstewollte jetzt mal vorsichtig als schätzenkommen als Wiederholung vonundund Gleitzahlhat schon gesagt das ist alles nicht soneu malsleuth miteinem L bisschen komisch vor 1l erneutdas schon 1980 publiziertdas mit dem Crosswinddiverse Rechnungen jetzt von der Art wie ich mit Ihnen auch machen willinsofern istdas schon fast30 Jahre altist da und Gedanken gibt's mindestens 30 Jahre altschätzen mit ein paar Vereinfachungenfliege in Kreisen was wir sie jetzt wissen vielleicht keine gute Idee ist wegen der Verdrillungnoch ein paar weitere Vereinfachungenichnehme an dass der Wind immer senkrecht zur Flugbahn issdas stimmt natürlich nichtich das Vorsicht auf dem Boden hier da ist ihr sein und Jörg reist ihrderWind kommt natürlich nicht senkrecht zur Flugbahnbist du schon ein sehr langes Seil haben das ist dann nervig ein sehr langes Seil was flach liegt um in die Richtung zu kommen dass der Wind senkrecht zu Flugbahn ist also wir werden ein Verlust haben das was ist gleich rauskommt nichtmuss irgend noch den Winkel einrechnen höchstwahrscheinlich sie an ist irgendwas mit dem Cosinus von diesem Winkel wenndieser Winkel nur ist dann ist derperfekt senkrecht zur Flug fahren mit dieser Winkel ja nicht nur Lust verlieren wir dasmüsste man noch einrechnen das ignoriere ich esnoch mal die Größenordnung mitkriegt.ignoriere das Gewicht des DrachensGewichtskraft des Drachens das ist ja damit gemeintich gehe davon aus dass Auftrieb und Strömungswiderstandderart groß sindist Gewicht des Drachens dagegen vernachlässigbaristinsbesonderegegenüber dem Auftriebkann man das relativzügig einmal durchrechnen was da passieren wird das ist eine Art welches Gesetz was dazu Schluss rauskommt jetzt aber ein Batches welchesGesetz für Drachennichtfür dieWindturbinenmit horizontaler Achse sodas Prinzip ist alsohabe meinen Drachen der kreistWind senkrechtzurundEi zum Drachenjetztdie Gegendwird undist die großegeometridae Variantschon kann man sich überlegen wie die Welt aus Sicht des Drachens aussiehtPosition hier vorne nehmenAusschnittwas müsste ich jetzt berücksichtigenwie können Sie das hier prinzipiellskizzierenwas sieht der Drachen derDrachen wie gesagt seit Tragfläche am Seilsieht die Welt aus Sicht des Drachens aus hier vorne sowiespüren hier wirspüren hier zwei Komponentenvon dem Wind wirspüren einerseits dieechte Windgeschwindigkeitdie schreib dir mal dann der reale find realerWind miteiner Geschwindigkeit wenn er nicht imaginär nicht mal v untenwehnicht spüren aber auchsehr großen sozusagen Fahrtwindmangels besseren Begriff ichhabe mal AnführungszeichenFahrtwindausder Richtung in derWG reisenaber wir schnell Kreisen einen größeren in Anführungszeichen Fahrtwindals einen realenWind den Fahrtwind hier in der nichtmal VFich hier schreibe realer Wind ist das eigentlich ein bisschen geflunkert wenn sie sich an Bett erinnernnimmtja Windgeschwindigkeitraus beijetzt hat mir das berücksichtigt dass er vielleicht dir die Windgeschwindigkeitnicht die ungestörtewird Geschwindigkeit reduziertist IV ignoriert wir rechnen mit der Windgeschwindigkeitund tun so als ob die nichtreduziert wird und dann können Sie jetzt einfach diese GeschwindigkeitenaddierenKriegen eine resultierendedasnenne ich mal scheinbarenWind apparentWind istdas im englischenwenn sie mit fliegen da auf dem Drachen spürenSie in dieser Situation hier vorne füruns ja ein Wind der etwasvon links aber ganz viel von vorne kommtWindgeschwindigkeit nenne ich mal vsjetzt fahren sie mich schon dabei mit Auftrieb und Strömungswiderstandhatte ich auch schon angedrohtbevor wir dazu kommenwie setze ich jetztdie Tragfläche daran einDrachen ist eineTragfläche am Seilsetzen Sie jetzt die Tragfläche rein vom Profil herwill eine AuftriebskraftnachvornenebenbeiAuftriebskraftsenkrechtzu Anströmung die Auftriebskraft soll nach vorne zeigen sosie soll nicht nach hinten zeigen ich möchte hier nach oben fliegennach vorne sollte Auftriebskraft zeigen damit sie mich antreibt alsobrauche ich eine Tragfläche dieaussieht und nicht so aussieht diese Tragfläche würde in die falsche Richtung gezogen habeich versuch das ja nicht mal so einen pro4aaundzwar nochleicht angestelltsodiese richtig möchte ich mit meiner Tragflächedie so steht genauparallel zuan Strömungsrichtunghabensie keinen Auftrieb sie muss etwasstehen an einstellige größer Null damit wir Auftritt Kriegen in die richtige Richtung also dieses hier ist ein bisschen zu sagensoherumdie Tragfläche aussehen müssenich habe schon gesagtAuftrieb ist senkrecht zur Anströmungzwar groß undStrömungswiderstand istMitte Anströmung und zwar klein ihren rechter Winkelwollen ja nicht Tragfläche die ganz viel Auftrieb erzeugt und möglichst wenig Luftwiderstand erzeugt unsereRepellererzeugenauch noch. Widerstand dem es mir gleich mit einrechnen aber so haben wir das im Prinzip hier haben wir die Auftriebskraftund hier haben wir Strömungswiderstand ich muss dir mal den scheinbaren Wind etwasdem Weg räumenhabe ich ihr schon was eingezeichnet ohne eszu habenich möchte nämlichdasKomponentedie auf ab Komponente die sollen Null seindiese Kraftkomponentesollen nur sein warumhabe ich ihr schon berücksichtigt die sehen ich habe nicht die Auftriebskraft länger eingezeichnetdann hätte ich nämlich zum Schluss eine Kraft nach vorne noch übrigwarum sollich dafür dassder SummeKraftRichtung von dem Salz heißt und nicht quer zeigtresultierende Kraft hier steht die resultierende KraftSonnenrichtungvom Seil zeigen undnicht in Richtung der Bahn zeigen warumwill ich das habenVerfahren ist also die stationären Zustand angucken ist auch nicht mehr beschleunigt werden dieser Drachen soll mit konstanter Geschwindigkeit hierim Kreise fliegen unddas heißt sie dürfen keine Kraftdie Richtung doch gegen die Richtung der Flugbahn haben dürfen eine KraftFlugbahn haben die wird ja vom Seil aufgefangenwenn die Kraft nicht in die falsche Richtung ist dass das Seil latschenkeineKraft in Richtungraufrunter hier jetzt die wird nicht vom Seil aufgefangen die führt zu einer Beschleunigung oder zum Bremsen von unserem Drachen alsodiese Kraftkomponentesoll 0 seinsollte vielleicht schreiben diese Kraftkomponentewenndie Geschwindigkeit konstantistund ich gucke mir natürlich den Fall an dass die Geschwindigkeit konstant istweiß ich also die resultierende Kraft muss in die Richtung des sites zeigen sie darf keine Komponente quer dazu haben unddann können wir gleich einigeSachen damit ausrechnenkommt das Ausrechnen nämlichAuftrieb ohne Strömungswiderstandkommen die handelsüblichen Formel wir fangen erstmal mit dem Auftrieb an es einfacherder Betrag ich habe da jetzt keinen Fall drüber um zu sagen ich hätte gerne den Betrag derAuftriebskraftsieht die Standardformel zustandeden Staudruck würde ich das machen nach Bernoulli mitkommenmit der Strömung an bremsen die Strömung ab welchenDruck haben sie den Staudruckdichte malGeschwindigkeit ins Quadrat und da geht natürlich hier die der Anströmung der Geschwindigkeit dasses ihr Staudruck dass es ein Druck wieviel aus dem Druck eine Kraft machen ich muss mit einer Fläche multiplizierendieBezugsfläche undjetzt fehlt noch wasja der Ball wird fehlt also dass wir jetzt unser Bezug undda kommt jetzt noch der Beiwerteauftriebsbeiwertewie viel Prozent sozusagen von dieser Bezugsgrößeist es denn nun wirklich diegut ist meine tragfähiges geht hier den Auftrieb wie gut ist meine Tragfläche wie viel Auftrieb macht sie das steckt in diesem ca-wert trennen mich ein Vielfaches dann von StarDruck mal Fläche okaydas war der Auftritt der komme gleich den Auftrieb damitund für den Strömungswiderstandjetzt etwas raffinierterhierMarvel Zugs Flächeist der Trick das man diesen Beiwert Selig ich sage das ist der Barwert von meinemreinenDrachen derwiderstandsbeiwertvon dem reinen Drachen zuDrachender nackte Drachen Flussderwiderstandsbeiwertvon meinem Repeller ich schreib ihr mal cw-WertwiderstandsbeiwertGenerator dashier soll dervom blubellaGenerator seinFrage ist nämlich nachher wie viel Energie saugeich denn überhaupt raus was ist das Optimum gleich wird wieder was zu optimieren sein wie bei Betfair Betz hatten wir auch optimierthiermacht man das genauso gleich ich genauso aber so ähnlich dieFrage ist wie viel Leistung ziehe ich jetzt eigentlich mit meinem Repeller ausder Luft raus wenndie so viel Leistung rausziehen offensichtlichschlecht wenn sie zu wenig Leistung rausziehenist so offensichtlich schlecht wenn sie nur aus unbefangen verloren wenn sie keine Leistung rausziehen Atoll dann hat sie keine Leistung super das wollen sie nicht wenn Sie zuviel Leistung rausziehenwerden sie ihren Drachen Bremsen was auchkontraproduktivist es wird irgendwann Optimum dazwischen gebendas muss man finden deshalb ist hier der cw-Wertvomgetrenntdavon wir versuchen den gleich einzustellen wir wissen nicht genau wi-fi wieder rausnehmen müssen wie groß diese Kraft sein solltediesen cw-Wert vom Propeller ein das habe ich das hier so getrennt das ist ein Trick hier von Herrnaber in von Herrn deutschwie kriegt man das jetzt ausgerechnet damithaben wir die beiden Kräftehierguckt man sich hier dass ich jetzt ehrlich über der Gleitzahl beim Segelflugzeugsind gucken sich diese Skizze hier anund können was über FA und FB undundund so weiter herausfindenwogibt's hier gleiche Winkel 90° gibt's gleiche Winkel wo gibt's hier noch gleiche Winkel in dem Bild Nasees ist dieser Winkel gleich dem Winkelman so sieht dieresultierende Kraft ist horizontal der Fahrtwind ist vertikal sie haben hier einen rechten Winkelhier ist ein rechter Winkeldie Auftriebskraftsteht senkrecht auf der Anströmrichtunghaben da einen rechten Winkeldass dieser Winkel entsteht wenn Sie diesen Winkel insgesamt und 90 Grad weiterdrehenkonnteman das begründen also erstmal stellt man fest dass diese Winkel gleich sind und weil diese Winkel gleich sind kannman jetzt mit Ähnlichkeiten arbeiten sie können ich sofort sagen dass die Verhältnisse gleich sind sie müssen sich erst überlegen ist die Winkel gleich sinddiese Winkel Winkelist gleich dem Winkel wie auch immer unddamit kriegen wir jetzt Verhältnisse dieGleichheit von Verhältnissennämlichim VerhältniszumWind habenindem wir jetzt einfach in dem anderen Dreieck das Versprechen du Verhältnis bilden Auftriebskraftdurch Strömungswiderstandsagte man sich an die Gleitzahl dass hierbei die Gleitzahl die eine Definition der Gleitzahl die die größer ist als ein Mannkann das ja vor und welchem Winkel singtdas Segelflugzeug da war er nichtÜberlegunghaben dieses Verhältnis na ja gut und jetzt können wir hier hinschreiben was das Verhältnis ist jetzt in die Formel 1 hier oben die man vorne sitzen sie eindann stellen Sie fest ob das geht sich ja alles verkürztsich nicht alles kürzlich über fast alles gehört sich der Staudruck kürzt sich die Bezugsfläche kürzlich das bleibt oben der auftriebsbeiwertestehenZählerNennerwir diese Summe hier diese komischederfür denDrachen und der widerstandsbeiwertfür die Last hoffentlich einstellen können überden Generator dereinstellbare widerstandsbeiwertvon unserem repair amhatte ich den genanntBruch hier auftriebsbeiwertedurchinsgesamt der soll gefälligst sehr viel größer sein als 1 das ist schon wieder Nehrungich gehe davon aus dass der sehr viel größer ist als als dass der das die Auftriebskraftinsgesamtviel größer ist als dieWiderstandskraft damit kann ich gleich viel einfacher rechnendenscheinbare Wind die Anströmgeschwindigkeit hätte ich jetzt erst nennen sollen die Anströmgeschwindigkeit interessiertmich jetzt als nächstesgerade danebenkriegen wir diewiekönnen Sie die ausrechnendu das heute also ganz laut PythagorasHypotenuseim rechtwinkligen Dreieckist also der realeWind ins Quadrat plus der sozusagen FahrtwindQuadratjetzt kommt ein Trickdie sehen ja das Verhältnisvon diesen beiden Windgeschwindigkeitund dasich jetzt ja schon mit den Widerstand zu und auch hilft bei werden ausgedrücktbastle das Verhältnis reinGeschwindigkeitdes realen Twins die ziehe ich raus aus der Wurzel alsoich schreibe Wurzel und dahinter schreibe ichGeschwindigkeit VWziehe also V Quadrat aus der Wurzel raus aber hinter der Wurzeln oder VW Iwird damit zu einer I und II hier aus dem muss ich dieses VW noch raus ziehen dass sie Tante ausfahrradetwas raffinierte raumformer weit ist es zurück leichter vorzustellen wenn Sie diese Geschwindigkeit VW in die Wurzel rein haben wollen müssen Sie quadrieren in erstmal VW Quadrat stimmt den zweiten Mal VfB Quadratdurch VW Quadrat mal VW Korda ist Vollkontakt stimmtundjetztkönnen wir den hier einsetzen mussich dannkommt dahier als nächstes dasVerhältnis kenne ich alsosteht hier das ist EinsPlusAuftriebsbeiwertdurchderwiderstandsbeiwertvon nackten Drachen plus der widerstandsbeiwertich nachher wissen möchte insQuadrat und so weiterWindgeschwindigkeitich habe jetzt einfach dieses Verhältnis der Windgeschwindigkeitenausgedrückt mitbewährten einfach nur das eingesetzt was hatte ausgerechnet habenweiß ich aber dieses Verhältnis was hier steht ist einegroße Zahl dann sich wieder vor der steht sowas wie 1 plus 20 ins Quadrat wasmüssen sie dann über die Wurzel was Wissen über die Wurzel aus 1 plus 20 Quadratdie Hanse schon alle sichtbar 20 ins Quadrat Z400ob wir jetzt eins dazu zählen oder nicht so what dieeins ist egaleinzig von nach ist sichtbarverbinde ein zwei nachricht sichtbar ist dann ziehe ich die Wurzel aus dem Quadrat unddann ist das Quadrat weg also wir kriegen sie mehr oder minder raus das ist ja auftriebsbeiwertedurch den widerstandsbeiwertdes nacktenDrachens plus den widerstandsbeiwertstehen wir verursachen durch unsere seppeler mal dieWindgeschwindigkeitund sehen wie man sich hier ganz fürchterlich viel in die Tasche lügt einfach nur für die Größenordnungenhabe jetzt habe ich alles beisammen wasich brauche um die Leistung ausweichen und die ging es eigentlich war ich will die Kräfte haben mich will die Geschwindigkeitenhaben jetzthabe ich das alles unter Kontrolle jetzt kann ich die Leistung ausrechnen offiziellwürde man natürlich wieder Leistung anfangen dann rückwärts arbeiten und sich überlegen was man alles so braucht für die Leistungdie entnommene Leistungin denen wir mal groß steht diekriegen sich aus solchen ZutatenLeistung rausalso dieses Spielmal Geschwindigkeit ich schon mal die Geschwindigkeit da vorne ist es gerade schlecht fürs hyperschallgeschwindigkeit mal Kraftgleiche Richtung natürlichist Kraft mal weginLeistung ist Arbeit proZeit vital das noch durch die Zeit die sie brauchen für den Weg dann haben wir Kraft mal wegKraftrichtung pro Zeit weg Zeit Geschwindigkeit sosieht das aus Geschwindigkeit mal Kraft aber aufpassen beide müssen in dieselbe Richtung zeigen dienicht senkrecht zueinander stehen insbesondere daist die Leistung natürlich nurhabe ich ja sowas nicht die resultierende Kraft und die Geschwindigkeit also aus dieser Kraft dir den sie keine Leistungdie entnommene Leistung ist Geschwindigkeit mal Kraft jetzt müssen wir gucken wasist die Geschwindigkeitwas ist die Kraft im nahner gerade wieder zurück zu diesem Bildwas ist jetzt die Geschwindigkeit und die Kraft beide in die gleiche Richtung oder Gegenrichtungalso hier die anderen Geschwindigkeit mal Strömungswiderstandauf dem Krafttier Bär senkrecht zu der Geschwindigkeit hast du der Wind kommt unsere Luft soll ich sagen unsere Luft kommt sozusagen mit derAnströmgeschwindigkeit hier an dieeigentlich ein bisschen gefakt ist aber für die Luft und die fragliche fühlt sich das so an die Luft kommt aus dieser Richtung an mit der Geschwindigkeit undauf die wirkt die Widerstandskraft die beiden habe ich zum Musizieren fast der wird's ist ja jetzt welche Leistung ich elektrisch ausziehen kann und jetztkommt hier diese UnterscheidungLuft erzeugtWiderstandskraftreinen Drachen aber die nutz sich elektrisch nichtaber auch die Widerstandskraftmit Primark Widerstand an dem Repeller dasist die Kraft die ich nutze aus ich nehme mir nicht die gesamte nichtdie gesamte Strömungswiderstandsondern nur den Strömungswiderstand am Repeller das nehme ich als Kraft dass er alles zusammen was ich modifiziere diese Geschwindigkeit vsmitdemStrömungswiderstanddir nur aus dem Repellerkommt denn nur den Anteil an Kraftnutze ich CWGmal einhalb und so weiter dannhaben wir die Leistungund als Kraftich denBeiwert hier schonzwei Wert von dem GeneratorRoma vsins Quadratvon oben abereben nur der Anteilden Generator der Anteil der an den Tragflächenanfällt interessiert mich ja nicht den Mut sich nicht ich nutze nur den Anteil der am Generator einfälltkommt das jetzt zustande und jetzt fast mal so ein bisschen zusammensie hier schon nach Geschwindigkeit in der dritten Potenz alte Bekanntehol mal dieses einhalb roar nach vorne und halbrohr,bauartbedingtda nicht mit das ist sozusagen die Bauer hat's in welcher Höhefolgt die Dichtea istdie Art wie der Drachen gebaut ist damit man nicht so viel dran rum stellen zur Optimierung unddann haben wir hier die drittePotenz der Anströmgeschwindigkeitdenwiderstandsbeiwertder von dem Repeller verursacht wirdjetzt geht's hier weiter Anströmgeschwindigkeitgutdass wir alles hatten hier kommt jetzt die Ansturm Geschwindigkeit solltengerundet Zeichen machenso einige Runde Zeichen das verwende ich jetzt was ist die anschlussgeschwindigkeit dabeialso einhalb dichte Bezugsflächevon jetzt die dritte Potenz alsoauf ard dritte Potenz vom Auftriebsbeiwertund hier die dritte Potenzdes nackten Drachens Plus von widerstandsbeiwertden ich mit dem Repeller erzeuge denVW Baumwar auch wenndie dritte Potenz das ist hier vs ersetztdurch den hier malCWGsieht es bisher aus undjetzt kommt die Optimierung ichkann meineentnommeneLeistungberechnen wennichweißtAnteilmeineMeinungripetta denn jetzt eigentlich rausziehtden optimierenDichte der Luft dieGröße des Drachens naja dieWindgeschwindigkeitkann ich auch nichts ändern das hierich jetzt optimieren was da übrig bleibt deinLeben Rechnungschon so fortgeschritten ist kleine Nebenrechnungwir gucken uns folgende Funktion Hahn f von XdassCBGdieser Beiwerthier ist das was ich optimieren will Ch andyhat konstant also X durch irgendeine konstante plus X in die dritte Potenz so sieht das vom Prinzip aus was ich da optimieren will stwgdas ist mein X desTW2NACABandJapan als konstant ichmöchte nur optimierenwie viel Leistung jetzt mein Generator aus dem dieseFunktion vonder suche ichbei dem sie maximal wird sie sehen schon wenn X gleich 0 ist kommt Null raus Überraschungkeinelast haben auf dem Generator danngewinnen wir auch nicht an Leistung wenigsehr groß wird wenn ich den denden Repeller stark belaste wenn SXR groß wird den sie wird der Nenner hier gewinnen dritte Potenz X in der dritten Potenz die Leistung wird auch klein dazwischen wird es irgendwann Optimum gebenwird maximal werden bestimmenSie dasableiten und null setzen wie in der Schule wasist die Ableitung davonRegelWurf sich für die Quotientenregel den Nenner Willich quadrieren H+ X in Klammern hochQuadrat also hoch 6 denNenner Willich quadriadie Ableitung des Zählers einmal den Nenner + two-x3 -denZähler stehen lassen mal denNenner ableiten dreimalAbschluss X ins Quadrat daskann ich ein bisschenhabeich zwei Faktoren ab plus Xich unten vierFaktoren und hier werde ich zwei losdann steht daist jetzt ein bisschen zu schnell wenn ihr zu Hause an mal nach ist es nichtRaketentechnikhier steht jetzt- 3xgibt nur eine Möglichkeit dass das Null wird und zwar welche na2xmuss A seinStrich von X = 0 genau dann wenn 2x = als wir sagen wenn X gleich a halbe ist jetztin IRA halbe ein halbe -3a halbeSchluss noch zwei halbe -besteht nur dich irgendwas ist die einzige Chance das ist 0 wird esoffensichtlich ein Maximumund kein Minimum muss man nicht weiter ausprobierenwir wissen die optimale Wert hierunseren Generator ist das der den halbenwiderstandsbeiwertmachtdemDrachen daslernt man damit also wählealsowerde dieses CWGgleich einhalb denwiderstandsbeiwertvomRhein Drachen das ist das Optimumdiezwei Minuten noch schenkenkriegt man die offizielle Gleichung waskönnen wir rausholenwir haben nachrichtdas noch einen Schirm ich hoffe dasso wir haben hier einhalbx malxfuture wird hoch 3 der ändert sich nichts dranNenner stehtCW plusdieHälfte von CWplus die Hälfte von CW also drei halbe von cw3halbe von CD in die dritte Potenz dassind Kopfrechnen 27.8CWhochdreidu mir folgen CEWE und die Hälfte davon CWGist die Hälfte davon dreihalbe CB in die dritte Potenz habe bzw die dritte Potenz und drei halbe in die dritte Potenz 3III Bodensee 27undWindgeschwindigkeitunddie dritte Potenz und hier noch mal CWGalso einhalbkann ein bisschen kürzen und dann haben wir es auchkürzlich gegen einen der CW da untenkönnenacht nach oben holen dieZahlen im Nenner durch achtdie acht wegnehmen die acht nach oben holen unddann haben sie da 8 halbe und ausziehen 8 halben machen sie fürEinzelgerade mich so schnell fetten zu Hause einmal nach ist alles kein Hexenwerk weckermich jetzt auf Auftrieb und firmungs Widerstand an und wie man die Leistung ausrechnen dann haben wir da einhalbromalBezugsflächeAuftriebsbeiwertindie dritte Potenz undden widerstandsbeiwertdes Rhein Drachens in die zweite Potenz maldiehoch 3 das ist sozusagen das Bettchen Gesetz danebenneues Gesetz fürDrachenvorsichtig sein noch letzte Bemerkung dannsieht jetzt ja noch so bad nach dem Bettchen gesetzt aus als ob die jetztder Wii die wäsche konstante dann wird zu leistungsbarwert wäre müssen vorsichtig sein mit demist das Aso also vorsichtig ist hier jetzt nicht nicht nicht wie bei pets die durchStrümpfe Fläche ich trotzdem nicht mehr zu nichtdurch strömte Fläche das war Badhatten wir die Kreisflächehier ist es die Fläche der Tragfläche die Bezugsfläche für den widerstandsbeiwertsind die Quadratmeter der TragflächeMadeira widerstandsbeiwertfür eine Tragfläche und Auftriebsbeiwertauf die Tragfläche bezogen werden alsovorsichtig das sind zwei paar Schuhe beijetzt haben sie eine ganz andere Fläche drinstehenals aber noch mal zurück weit ist immer wichtig ist hier zumWert hier diese Fläche hier dieses a istdie Fläche auf die ich denist hier den Auftrieb und denbezieheder Tragfläche bzw Seitenflächeder Tragfläche beim Auto bzw das auf die Stirnfläche hiersind vorbei der Tragfläche also das ist sozusagendie Quadratmeterder Tragfläche von einer Seite undnichtnichtwie bei Bad dieRotor Kreisfläche dasist die offizielle Gleichung hierder Wind wirklich senkrecht steht das müssen wir so ein rechnen da kommt auch ein großen Lust dazuKleinkram wir haben auf jeden Fall Auftrieb und Strömungswiderstandwiederholt