Ingnatios, hätte Euch das geholfen bei der Rheinwoche? Warsteinig ja mit irgendeiner Wettfahrtregel unverträglich... Aber vom Gedanken her auf den Weg zum Perpertuum Mobile Rg. Erneuerbare Energie (War da nicht mal so ein Hauptsatz?) sicher ein netter Einwurf, wenn es fad wird...
Gruß, U.
>begin quoting, Christoph Müller schrieb:
>
>[Da die Leute eh zu blöd sind, einen vernünftigen Subjectwechsel
>hinzukriegen, habe ich das schwachsinnige Subject einfach komplett
>entfernt. Die Idiotengruppe habe ich rausgenommen, aber dafür die
>Segler und Ingenieure rein.]
>
>>> Karl-Ludwig Diehl schrieb:
>>>> Immerhin hat es ein amerikanischer Erfinder
>>>> im Potomac-Gebiet zur Zeit George Washingtons
>>>> geschafft, ein Schiff zu erfinden, dessen An-
>>>> triebsschraube durch den herabstroemenden
>>>> Fluss in Bewegung gesetzt wurde, sodass es
>>>> gegen den Strom flussaufwaerts fahren konnte.
>>>> Mit grossen Lasten funktionierte es jedoch
>>>> nicht.
>
>Es wäre interessant, das Prinzip nachzulesen. Wenn das überhaupt
>funktionieren soll, müssen Differenzgeschwindigkeiten der Strömung
>ausgenützt worden sein - der "Generator" müßte die Leistung Bereichen
>schneller strömenden Wassers entnommen habe, das Schiff selbst dann in
>langsamer strömendem Wasser gefahren sein. (Oder es hat sich stakend
>o. ä. vom Boden abgestoßen bzw. an Seilen vorwärtsgehengelt, äh,
>-gehangelt - das Prinzip der Strömungsfähren wäre auch anwendbar, wenn
>man stromaufwärts gegen die Strömung sozusagen ankreuzt.)
>
>>> Kann man das Prinzip irgendwo nachlesen?
>> In Luft geht es z.B. so:
>>formatting link
>Ich bin erst jetzt dazu gekommen, das nachzulesen. (Vorher hatte ich
>angenommen, daß es um den altbekannten Gegenwindantrieb ginge, aber
>das Fahrzeug fährt tatsächlich mit Rückenwind schneller als der Wind,
>überholt ihn also.) Es ist faszinierend. Die irgendwie beunruhigende
>Frage ist: Warum ist man da jetzt erst drauf gekommen?
>
>Ich denke, daß das auch mit Wasserfahrzeugen funktionieren würde.
>Daher will ich das mal ein bißchen systematisch darstellen.
>
>Voraussetzung: Es gibt eine Grenzfläche zwischen zwei gegeneinander
>bewegten Medien, auf oder in der sich ein Fahrzeug befindet. Die
>Grenzfläche kann der Untergrund unter Luft oder Wasser oder die
>Wasseroberfläche sein, das Fahrzeug entsprechend ein Land- oder >Wasserfahrzeug.
>
>Dann kann man die kinetische Energie, die die beiden Medien
>gegeneinander haben, verwenden, um damit das Fahrzeug so anzutreiben,
>sodaß es sich schneller als die vorliegende Differenzgeschwindigkeit >bewegt.
>
>Am einfachsten leuchtet das beim Gegendwindfahrzeug ein: Ein
>Landfahrzeug trägt eine Windenergieanlage (WEA) und steht zunächst mit
>blockierten Rädern entgegen der Windrichtung auf dem Boden. Es ist
>trivial, daß man die Wellendrehzahl der WEA beliebig untersetzen und
>somit das Drehmoment auf jeden Fall über die Bremskraft des Gegenwinds
>erhöhen kann. Wenn man dann die Bremse löst, setzt sich das Fahrzeug
>also entgegen der Windrichtung in Bewegung, wodurch die
>Anströmgeschwindigkeit und damit die Antriebsleistung sogar zunimmt. >
>An dieser Stelle ist eine Wirkungsgradbetrachtung sinnvoll. Viele
>glauben irrtümlicherweise, der Wirkungsgrad einer Windturbine oder
>eines Antriebspropellers sei durch die Betzgleichung auf knapp 60 %
>begrenzt. Das stimmt aber nicht: Dieser Faktor 16/27 gibt nur an,
>welchen Anteil der auf die Querschnittsfläche entfallenden Anströmung
>eine WEA ausnutzen kann (wobei zur Querschnittsfläche nicht nur
>rotierende Bauteile, sondern ggf. auch strömungsformende Verkleidungen
>(Mantelstrompropeller) zu rechnen sind). Der Wirkungsgrad bzw. die
>Effizienz des Propellers selbst bzgl. der Umwandlung von
>Wellenleistung in kinetische Energie des durchtretenden Mediums (oder
>umgekehrt) kann durchaus hoch sein.
>
>Das stellt sich wir folgt dar:
>
>Eine effektive Querschnnittsfläche A wird mit der Geschwindigkeit v
>von einem Medium der Dichte rho angeströmt, das im Wandler auf die
>Geschwindigkeit 0 abgebremst wird. (Die effektive Fläche ist wegen des
>Betzschen Gesetzes kleiner als die geometrische Querschnittsfläche des
>Rotors.) In der Zeit t läuft ein Stromröhrenabschnitt der Länge >
> L = v * t
>
>durch den Querschnitt und gibt dabei seine kinetische Energie
>
> W = 1/2 * rho * A * L * v^2 = 1/2 * rho * A * v^3 * t
>
>an den Rotor ab, was der Leistung
>
> P = 1/2 * rho * A * v^3
>
>und der Widerstandskraft
>
> F = P/v = 1/2 * rho * A * v^2
>
>entspricht.
>
>Wenn das Fahrzeug fährt, dann ist die Anströmmgeschwindigkeit v die
>Summe aus der Windgeschwindigkeit v_W und der Fahrzeuggeschwindigkeit >v_F:
>
> v = v_W + v_F
>
>Die erforderliche Antriebsleitung unter Vernachlässigung anderer >Verluste ist
>
> P_A = v_F * F
>
>Das führt auf
>
> P = v_F * F = v_F * rho * A * v^2/2 = rho * A * v^3/2
>
> <=> v_F = v
>
>Da v = v_W + v_F, gibt es dafür keine begrenzende Lösung, d. h. ohne
>Verluste könnte die Fahrgeschwindigkeit beliebig hoch werden, viel
>schneller als die Windgeschwindigkeit.
>
>Der Witz ist, daß man offenbar die Rolle der beiden Medien vertauschen
>kann. Mann könnte sich z. B. vorstellen, daß ein Fahrzeug mit der
>Windgeschwindigkeit reibungsfrei über die Unterlage gleitet wie ein
>Ballon. Dann stellt der Untergrund den "Gegenwind" dar und kann
>genauso wie bei dem Gegenwindfahrzeug "angezapft" werden: man hält
>einen angeströmten Propeller ins Wasser, der einen Generator antreibt.
>Dessen Leistung wird auf eine Luftschraube geleitet, die dann das
>Fahrzeug gegen das anströmende Wasser antreibt - vom Wasser aus
>betrachtet "schneller als der Wind".
>
>Da man so also sowohl bei raumem als auch bei Gegenwind schneller als
>der Wind fahren kann, wäre das eigentlich ein idealer Antrieb für
>Land- und Wasserfahrzeuge, denn er hat genau den Vorteil, den früher
>Frachtsegler hatten: Es wird keine von Ruderern oder
>Verbrennungsmaschinen bereitzustellende Antriebsleistung benötigt. >
>Es kommt offensichtlich nur darauf an, daß es überhaupt "Wind", also
>eine Differenzgeschwindigkeit zwischen den beiden Medien, gibt - ob
>achterlich oder Gegenwind ist nicht so wichtig.
>
>Einen Schönheitsfehler hat die Angelegenheit allerdings: Beim Wechsel
>von Gegenwind zu Rückenwind kehrt sich die Leistungsflußrichtung um -
>bei Gegenwind wird die Vortriebskraft von der Wasserschraube erzeugt,
>bei Rückenwind von der Luftschraube. Da ist insofern nachteilig, als
>daß für die beiden Betriebsarten unterschiedliche Verdrillungen der
>Propellerblätter erforderlich sind. Dafür gibt es nun zwei
>Lösungsmöglichkeiten: Entweder verzichtet man auf radiusabhängige
>Veränderung der Steigung, verwendet also unverdrillte Propeller (ggf.
>auch noch mit symmetrischem Blattprofil, damit der Propeller nicht
>umgedreht werden muß), oder es werden Läufertypen eingesetzt, bei
>denen die Achse senkrecht zur Anströmung steht (Darrieus- oder
>Flettner-Rotoren).
>
>Man könnte übrigens auf die Idee kommen, daß der Vorzeichenwechsel des
>Leistungsflusses beim Übergang vom Gegen- zum raumen Wind bedeuten
>würde, daß es einen Bereich Seitenwind geben könnte, bei dem das
>Antriebsprinzip nicht funktioniert. Dabei würde dann aber ignoriert,
>daß die Strömungskräfte nicht zwangsläufig parallel zu
>Anströmungsrichtung sein müssen (sonst könnte nämlich ein
>konventionelles Segelschiff gar nicht fahren, denn es benötigt eine
>Kraft quer zur Fahrtrichtung, um bei Seitenwind nicht abgetrieben zu >werden).
>
>Ideal muß diese Art des Windantriebs für großtechnische Anwendungen
>nicht sein: Bodennah sind Wind verhältnismäßig schwach, höhere
>Windgeschwindigkeiten erzielt man erst in größeren Höhen. Sinnvoll
>wären also ggf. fliegende WEA mit Strom- und Haltekabeln zum Boden
>bzw. zur Wasseroberfläche. Und dann könnte man sich natürlich auch
>überlegen, die WEA doch gleich stationär zu bauen und die
>Schiffsantriebe aus Fernleitungen zu versorgen.
>
>Wie ich früher mal vorgeschlagen hatte, wäre dafür ein Unterseekabel
>vorstellbar, an das alle paar zehn NM eine Boje mit Andockstation
>angeschlossen ist. Zu jedem Schiff gehören zwei schnelle kleine
>Kabelboote mit "Steckern". Jeweils ein Boot fährt mit einem
>schwimmenden Elektrokabel mit einer Länge bon einigen zehn NM im
>Schlepp voraus zur nächsten Anschlußboje und klemmt sich dort an die
>Stromversorgung an. Dort bleibt es, bis das Schiff mit der Nutzlast
>vorbeigefahren ist und das Kabel nach vorne geschleppt hat, dann löst
>es die Verbindung, überholt das Schiff und klemmt sich an der
>übernächsten Boje voraus an, derweil der Schiffsantrieb seinen Strom
>aus der nächsten Boje erhält, an das sich zwischenzeitlich das andere
>Kabelboot angeschlossen hatte. Wenn man sich überlegt, daß die dicken
>Pötte inzwischen mit an die 50 kn durch die Meere rauschen, dann
>müssen die Kabelboote allerdings schon verflixt schnell sein - nicht
>unmöglich, aber anspruchsvoll.
>
>Ob das die Zukunft der Handelsschiffahrt sein wird, weiß ich nicht -
>denkbar wäre auch, daß die Kontinente im Laufe der Zeit mit einer Art
>schmimmenden Eisenbahntunnels, also Transportröhren in 50-100 m
>Wassertiefe, verbunden werden, an die sich ein großes Netz
>schwimmender Inseln, die WEA tragen, anschließen wird. Herkömmliche
>Schiffe würden dann allmählich verschwinden. Ein Problem bei solchen
>"transatlantischen Eisenbahnbrücken" wäre die Verankerung am Boden,
>die wegen der Meeresströmungen erforderlich ist. Die Röhren so
>druckfest herzustellen, daß man sie auf dem Meeresgrund verlegen kann,
>stelle ich mir als zu aufwendig vor. Einstweilen haben wir ja noch
>nicht einmal Tunnels unter der oder Brücken über die Straße von
>Gibraltar oder ähnliche Meerengen.
>
>
>Gruß aus Bremen
>Ralf