Untersuchung des dynamischen Nickverhaltens eines aerodynamischen Profils vor dem Hintergrund der Anstellwinkelregelung durch Pivot-Punkt Verschiebung

Studienarbeit aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,0, Rheinisch-Westflische Technische Hochschule Aachen (Aerodynamisches Institut der RWTH Aachen), Sprache: Deutsch, Abstract: Ein Forschungsgebiet des Aerodynamischen Instituts an der RWTH Aachen (AIA) ist die Energiegewinnung aus Windkraft. Dabei wird unter anderem Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Vertikalachswindenergieanlagen betrieben. Diese Bauform zeichnet sich durch eine zum Boden vertikale Drehachse aus.
Eine solche Anlage kann als Widerstandslufer (z.B. Savanius-Rotor) oder Auftriebslufer (z.B. HRotor) konstruiert werden. Als aerodynamisch effektiver haben sich die Auftriebslufer erwiesen.
Diese nutzen die an einem umstrmten Flgel entstehenden Auftriebskrfte um den Rotor zu drehen. Im Folgenden werden Auftriebslufer mit in konstantem Abstand zur Rotorachse parallel
angeordneten Flgeln mit konstantem Querschnitt betrachtet. Zu dieser Gruppe zhlt beispielsweise der H-Rotor (Hau, 2008).
Whrend bei herkmmlichen Anlagen dieser Bauform die Rotorbltter fest eingespannt sind, gibt es Konzepte, die einen variablen Anstellwinkel der Rotorbltter realisieren um somit den Auftrieb
effektiver nutzen zu knnen. Eine Umsetzung ist z.B. die Cycloidal Wind Turbine". Bei diesem Konzept wird das Blatt ber einen Bowdenzug mit Hilfe eines Elektromotors um den gewnschten
Winkel gedreht. Ein Rechnersystem steuert den Motor und gibt den optimalen Anstellwinkel vor (Hwang, Min, Jeong, Lee, & Kim, 2005). Ein Nachteil dieser Anstellwinkelregelung ist, dass eine
betrchtliche Hilfsenergie notwendig ist um den Flgel in die gewnschte Position zu drehen.
In dieser Studienarbeit soll daher ein Konzept untersucht werden, dass nicht den Flgel dreht, sondern die Einspannung des Flgels durch ein Gelenk ersetzt und die Position dieses Gelenkpunktes
(auch als Pivot-Punkt bezeichnet) verndert. Die Drehung des Pivot-Punkt