Aerodynamik von Windkraftanlagen

Aerodynamik von Windkraftanlagen

Aerodynamik von Windkraftanlagen: Auftrieb

Bei modernen Windkraftanlagen wird der Rotor, bestehend aus Rotorblättern und Nabe, vor dem Turm und der Gondel ( luvseitig ) angebracht. Das geschieht hauptsächlich deshalb, weil man der turbulenten Luftströmung hinter dem Turm ausweichen möchte.
Warum dreht sich der Rotor?
Die Antwort scheint einfach: der Wind bewegt ihn.
In Wirklichkeit steckt aber mehr dahinter als Luftmoleküle, die auf die Vorderseite der Rotorblätter treffen. Moderne Anlagen machen sich Technologien aus dem Flugzeug- und Helikopterbau zunutze. Darüberhinaus sind noch einige ausgeklügelte Tricks nötig, weil Windkraftanlagen in einer ganz anderen Umgebung arbeiten müssen: mit wechselnden Windgeschwindigkeiten und -richtungen.
Auftrieb
Sehen wir uns den Querschnitt eines Flugzeugflügels an.
Während das Flugzeug vorwärts fliegt, bewegen sich die Luftmoleküle auf der Flügeloberseite schneller als die auf der Unterseite.
Das bedeutet, daß der Druck auf der Oberseite am geringsten ist. So entsteht der Auftrieb, eine Kraft, die das Flugzeug nach oben drückt und so das Fliegen ermöglicht.
Der Auftrieb wirkt senkrecht zur Richtung des Windes. Dachdecker kennen dieses Phänomen schon seit Jahrhunderten: Sie wissen, daß das Dachmaterial auf der Leeseite (windabgewandten Seite) des Daches schnell abgehoben wird, wenn es nicht ordentlich mit dem Untermaterial verbunden wird.
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