Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad / Windpumpe
Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
hi
good,
now install the icon package https://forum.freecadweb.org/download/file.php?id=70498 in the macro directory (unzip it)
enjoy
mario
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Maybe you need a special feature, go into Macros_recipes and Code_snippets, Topological_data_scripting.
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- thomas-neemann
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
thank you. it looks good.mario52 wrote: ↑Fri Jun 26, 2020 5:18 pm hi
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
bei dem versuch den pumpmechanismus per fem in freecad zu simulieren/auszulegen, finde ich im internet keine informationen darüber, ob der öffnungswinkel bei unterschiedlichen windgeschwindigkeiten konstannt ist und wie man ihn bestimmen kann. deshalb 2 fragen in die runde: wie bestimmt man z.b. den öffnugswinkel eines fallschirms? und wenn, wie verändert er sich bei unterschiedlichen geschwindigkeiten ?
edit
nach langer suche ein teilergebnis. ein fallschirm hergestellt aus einer ebenen plane. dabei stellt sich ein "natürlicher" winkel ein. wenn ich nichts weiteres finde werde ich versuchen den winkel vom foto abzumessen.
https://www.etsy.com/de/listing/5637923 ... eug-drohne
edit 2
hier die geometrie und die kräfte (falls das freimachen nach über 30 jahren noch klappt), wie sie sich durch den wind einstellen ohne gummizug (pumpmechanismus). es ist eine "scheibe" aus dem vorsegel, mit der für die FEM vereinfachten annahme, daß das segeltuch aus zwei stäben, die per gelenk miteinander verbunden sind, besteht.
F1 zerlegt sich in F2 und F3
edit 3
durch einen versuchsaufbau ergab sich folgendes kräftegleichgewicht:
edit
nach langer suche ein teilergebnis. ein fallschirm hergestellt aus einer ebenen plane. dabei stellt sich ein "natürlicher" winkel ein. wenn ich nichts weiteres finde werde ich versuchen den winkel vom foto abzumessen.
https://www.etsy.com/de/listing/5637923 ... eug-drohne
edit 2
hier die geometrie und die kräfte (falls das freimachen nach über 30 jahren noch klappt), wie sie sich durch den wind einstellen ohne gummizug (pumpmechanismus). es ist eine "scheibe" aus dem vorsegel, mit der für die FEM vereinfachten annahme, daß das segeltuch aus zwei stäben, die per gelenk miteinander verbunden sind, besteht.
F1 zerlegt sich in F2 und F3
edit 3
durch einen versuchsaufbau ergab sich folgendes kräftegleichgewicht:
- thomas-neemann
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
nach 2 tagen arbeit, bin ich der rückstellkraft (kraft am gummiband/pumpmechanismus) auf die spur gekommen (wenn kein gedankenfehler enthalten ist) deshalb hier zum check:
damit werde ich jetzt versuchen per FEM die dimensionierung zu ermitteln
edit
fem werte für gummi
https://www.ifte.de/lehre/fem/2_Softwar ... chanik.pdf
damit werde ich jetzt versuchen per FEM die dimensionierung zu ermitteln
edit
fem werte für gummi
https://www.ifte.de/lehre/fem/2_Softwar ... chanik.pdf
Last edited by thomas-neemann on Sun Jun 28, 2020 11:49 am, edited 1 time in total.
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
Hier mal ein Versuch:
Fallschirm ca. 5 m Durchmesser unter konstantem Innendruck 1000 Pa.
Die Seile sind als Bänder modelliert, dann geht es mit 2D-Elementen.
Die Verformungen sind sehr gross, also nichtlinear rechnen (im nächsten step...)
Fallschirm ca. 5 m Durchmesser unter konstantem Innendruck 1000 Pa.
Die Seile sind als Bänder modelliert, dann geht es mit 2D-Elementen.
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
bin beeindruckt, kann man da jetzt noch expander-gummibänder einbauen, die bis 90 kmh bei halbem luftdruck den schirm um ca die hälfte reffen ?thschrader wrote: ↑Sun Jun 28, 2020 11:20 am Hier mal ein Versuch:
Fallschirm ca. 5 m Durchmesser unter konstantem Innendruck 1000 Pa.
Die Seile sind als Bänder modelliert, dann geht es mit 2D-Elementen.
Die Verformungen sind sehr gross, also nichtlinear rechnen (im nächsten step...)
fallschirm.FCStd
fallschirm1.JPG
fallschirm2.JPG
fallschirm3.JPG
https://www.dr-thiel.net/Gummiseil+-Exp ... are+1.html
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
Wenn man sich mit Paraview die Hauptzugspannungen der Schale ansieht, kann man folgendes sehen:thomas-neemann wrote: ↑Sun Jun 28, 2020 11:39 am ... kann man da jetzt noch expander-gummibänder einbauen, die bis 90 kmh bei halbem luftdruck den schirm um ca die hälfte reffen ?
Die Fehlstellen an den Kappenseilen sind die unter Druck stehenden Elemente, (hier nicht dargestellt, es werden nur Elemente
mit S1>0 angezeigt), dort würde in der Membran Faltenbildung auftreten. Die Kehlseile stehen alle unter Zug (rote Farbe),
der Schirm will sich solange öffnen, bis zwischen dem Zug in den Kappenseilen und den Halteseilen Gleichgewicht herrscht.
Sinkt der Innendruck in der Kappe, zieht die sich von selbst zusammen, weil die Seilwinkel einen neuen Gleichgewichtszustand erstreben.
Ich glaube die zusätzlichen Gummibänder würden nur das Öffnen der Kappe verhindern. Dazu kommt dann noch die Interaktion
mit dem langen Halteseil zur Bodenstation.
Das mit FEM als kompletten dynamischen Vorgang zu simulieren, ist ein eigenes Forschungsprojekt.
Schau dir mal das Video als Analogie an:
Das Boot ist der Fallschirm. Zwischen der Bootsbewegung und dem Seildurchhang (und damit den Seilkräften)
besteht immer Gleichgewicht.
https://www.youtube.com/watch?v=IlGe341o-LE
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
danke für die mitarbeit. wenn z.b. eine bildungs-einrichtung das vorsegel mit expander-gummibändern zum forschungsobjekt machen würde, wäre das doppelt nützlich. a um das projekt voran zu bringen und b um höhenwindenergie bekannter zu machen.thschrader wrote: ↑Sun Jun 28, 2020 12:51 pm
...Ich glaube die zusätzlichen Gummibänder würden nur das Öffnen der Kappe verhindern. ...
Das mit FEM als kompletten dynamischen Vorgang zu simulieren, ist ein eigenes Forschungsprojekt.
das der pumpmechanismus funktioniert, konnte ich einem versuch bestätigen:
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- Bildschirmfoto vom 2020-06-28 15-29-12.png (473.93 KiB) Viewed 1395 times
- thomas-neemann
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Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
grob überschlagen könnte es mit ca 10 stück 16 mm expander-seilen funktionieren. so würde es aussehen bei einem 50 m3 vorsegel:
https://www.wlw.de/de/pd/firma/andreas- ... mm-1218617
https://www.wlw.de/de/pd/firma/andreas- ... mm-1218617
Re: Open-source Höhenwindkraftwerk (Drachen) in Freecad
Die Energiegewinnung bei diesem Projekt beruht auf der Differenz zwischen starkem und schwachem Wind. Mit den Gummibändern legst Du Dich auf absolute Werte fest, d.h. wenn der Wind insgesamt etwas schwächer ist, dann geht das Teil nicht auf und es gibt keine Energie. Wenn er hingegen etwas stärker ist, dann geht er nicht zu und es gibt keine Energie.
Eine Steuerung über zwei Seile könnte helfen, könnte aber bei der Länge auch schwierig sein. Ich könnte mir auch einen windbetrriebenen Aufziehmechanismus vorstellen; der würde Dich auch von den Böen unabhängig machen.
Eine Steuerung über zwei Seile könnte helfen, könnte aber bei der Länge auch schwierig sein. Ich könnte mir auch einen windbetrriebenen Aufziehmechanismus vorstellen; der würde Dich auch von den Böen unabhängig machen.
A Sketcher Lecture with in-depth information is available in English, auf Deutsch, en français, en español.