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Hallo allerseits,

ich bin neu hier im Forum, ich hoffe dieser Beitrag entspricht allen Regeln.

Ich arbeite derzeit an einem Tool das anhand einiger Eingangsparameter Turbinen-Rotorblätter entwirft (für Windkraftanlagen und kinetische Flussturbinen)
Jetzt habe ich erfahren, dass die Profile, die ich dazu verwende, in Zylinderkoordinaten gegeben sind.
Ich habe bisher eine Excel Tabelle die eine Punktewolke ausgibt. Wenn ich diese in einem CAD Programm darstelle, dann sieht das Blatt etwas verzogen aus, weil das Programm natürlich davon ausgeht, dass ich ihm ganz normale X, Y, Z Koordinaten gebe.

Meine Frage:
Weiß jemand wie man diese Koordinaten umrechnet? Kann mir jemand Literatur empfehlen die dieses Thema behandelt?
Ich habe bisher nur das Buch ,,Strömungsmaschinen : Grundlagen und Anwendungen" von Herbert Sigloch gefunden, wobei das aber leider im Moment vergriffen ist und ich nicht darin nachlesen kann.

Ich hoffe es findet sich jemand der mir helfen kann 

Liebe Grüße

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https://www.youtube.com/watch?v=SgcncB7cMBA

... und das natürlich in der Exceltabelle rechnen (lassen)

WW

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Modelle
Werkstoffe

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Coordinates_1.pdf

Meinst Du sowas? -->

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Unbenannt8.JPG Unbenannt7.JPG

Hallo Ihr Beiden!

Vielen Dank für die schnellen Antworten.
Die rein mathematische Umrechnung von Zylinderkoordinaten in kartesische Koordinaten stellt für mich aber nicht das Problem dar.
Ich habe vielmehr im Moment Schwierigkeiten zu verstehen, wie die Koordinaten die ich aktuell habe zu lesen sind. Dafür hole ich mal etwas weiter aus:
Ich habe eben dieses Tool geschrieben das ein Rotorblatt entwirft. Um dieses darzustellen habe ich 20 Querschnitte des Rotorblattes errechnet, ein Flügelprofil gewählt und diese erst einmal in der Ebene dargestellt, hatte also pro Punkt je zwei Koordinaten.

Jetzt habe ich angenommen ich könnte das Blatt räumlich darstellen indem ich jedem Koordinatenpaar (pro Querschnitt)eine dritte Koordinate zuteile und dies dann von einem CAD Programm auslesen lasse.

Heute war ich bei dem Betreuer meiner Arbeit der meinte diese Flügelprofile wären eben nicht in kartesischen Koordinaten gegeben, sondern in Zylinderkoordinaten und ich müsse die kartesischen Koordinaten ,,interpolieren".
Leider verstehe ich überhaupt nicht was damit gemeint ist und hoffe hier auf ein paar Links oder Hinweise die mir helfen das Thema etwas näher zu verstehen.
Ich versuche hier mal ein Bild anzuhängen.

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Das sind für mich kartesische Koordinaten, und das Ergebnis sieht ja auch sinnvoll aus.
Da soll der Betreuer sich mal etwas klarer ausdrücken, was er damit meint.

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Gert Dieter 

Die Menschen warten auf eine bessere Zukunft. Vergebens! Die Zukunft wartet auf bessere Menschen.
Johann Peter Hebel

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Die Rotorblätter heutiger Windkraftanlagen sind entlang des Blattes verwunden, um trotz der sehr viel niedrigeren tangentialen Anströmgeschwindigkeit in der Rotormitte einen möglichst guten Anströmwinkel über die gesamte Länge des Blattes zu erhalten.
Um solche Flügel in 3D zu modellieren, müssen die Einzelprofile natürlich um eine bestimmte Achse entsprechend gedreht werden.

Ich denke, das ist gemeint.

In dieser Hinsicht über kartesische und zylindrische Koordinaten zu debattieren kommt mir allerdings komisch vor.

Die doch recht grobe Profildarstellung anzupassen, meinetwegen auch zu interpolieren, erscheint mir zweckmässig.

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Hallo allerseits,

die Verwindung der Rotorblätter über den Radius habe ich bereits berücksichtigt, das sieht man nur leider auf dem Foto nicht besonders gut.
Mein Betreuer meinte eben, dies seien nicht kartesische Koordinaten - da werde ich ihn einfach noch einmal fragen müssen.
Ich denke das sieht nur so brauchbar aus weil ich hier ein sehr langes Blatt (für die Windkraft) modelliert habe. Wenn ich alle Parameter auf Wasserbedingungen einstelle wirkt der Teil des Flügels an der Nabe (eigentlich kaum sichtbar) gestaucht.

Vielen Dank für Eure Antworten und ein schönes Wochenende!

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Zitat:

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Original erstellt von Katja007:
Ich arbeite derzeit an einem Tool das ...Turbinen-Rotorblätter entwirft...
Jetzt habe ich erfahren, dass die Profile, die ich dazu verwende, in Zylinderkoordinaten gegeben sind.
......

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Kann man diese gegebenen Profile mal sehen?

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Mit freundlichem Gruß

Udo Hübner
www.CAD-Huebner.de

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Rotorschnitt.png

Hallo CAD-Hiebner,

die Profile die ich dazu verwende habe ich aus dieser Website:
http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=naca2412-il

Ich habe mal versucht zu visualisieren was mein Betreuer mir erklärt hat:
Die Profile die ich habe sind (glaube ich) ein Querschnitt entlang der roten Linie eines Flügels.
Mein Tool liest diese Profildaten aus, passt die Tiefe des Profils dem Ort des Querschnittes an (berechnet also bsp. Profiltiefe 2m bei 60% des Rotorradius) und verdreht den jeweiligen Querschnitt um den Verwindungswinkel der schon angesprochen worden ist.
So erhalte ich jeweils zwei Koordinaten meiner Rotorblätter, jedem Querschnitt ordne ich jetzt noch seine dritte Koordinate zu, um damit die Querschnitte entlang des Blattes aufzureihen.
Wenn ich diese Koordinaten dann in ein CAD Programm eingebe, stellt es aber die ,,roten" Koordinaten entlang der blauen Linie dar (weil ich sie ja im Endeffekt auch  so generiert habe).
Ich soll die roten Koordinaten jetzt so umrechnen (oder interpolieren wie mein Betreuer es genannt hat), dass sie auf die blaue Linie projeziert werden, wenn ich das richtig verstanden habe. Ich weiß nur leider gar nicht wie ich hier vorgehen soll.

Liebe Grüße

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Ah, jetzt wird ein Schuh draus!

Angenommen, Du möchtest am Rotorradius 2m eine wirksame Profillänge von 1m haben, würde ich folgendermaßen vorgehen:

Formel für Bogenlänge:

b = r * pi * alpha / 180°

Das ist die gewünschte wirksame Profillänge.

=> alpha = b * 180 / pi / r = 1000mm * 180° / pi / 2000mm

=> alpha = 28,65°

Formel für Sehnenlänge:

s = 2 * r * sin(alpha/2)

Das entspricht der Länge des Profils in Deiner ebenen Skizze.

s = 2 * 2000mm * sin(28,65°/2)

s = 989,69mm

Also würde ich jetzt die gegebenen Profildaten für 1000mm nehmen und jeweils die x-Werte mit dem Faktor 0,98969 multiplizieren und daraus die Skizze erstellen.

Keine Gewähr!

Gruß, Torsten

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Hallo Torsten,

vielen Dank für deine Hilfe und entschuldige bitte die späte Antwort!
Ich wusste nicht ob Dein Vorschlag schon die Lösung für mein Problem war. Um ehrlich zu sein hatte ich die Problemstellung nicht ganz verstanden.
Inzwischen habe ich einen Ansatz, bei dem mir dein Vorschlag weitergeholfen hat :-)

Liebe Grüße

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