Wirkungsgrad von Propellern
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Gerhard_Hanssmann
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Hab die Formel
Pw = d^4*h*(n/1000)^3*1.2/248832
mit einigen n 100 Werten von Aeronaut mit kleinen, mittleren und großen Luftschraubendurchmessern getestet. Es kommen statt den 100 W öfters Leistungen um 130 W heraus.
Mit einer hoch 5 Abhängigkeit bekommt man statt 100 W eben 1000 bis fast 3000 W.
Aus dem Faktor 1,2 sollte man eher 1,0 machen, dann trifft man die Aeronaut n100 Werte mit der hoch 4 Abhängigkeit recht gut.
Pw = d^4*h*(n/1000)^3*1.2/248832
mit einigen n 100 Werten von Aeronaut mit kleinen, mittleren und großen Luftschraubendurchmessern getestet. Es kommen statt den 100 W öfters Leistungen um 130 W heraus.
Mit einer hoch 5 Abhängigkeit bekommt man statt 100 W eben 1000 bis fast 3000 W.
Aus dem Faktor 1,2 sollte man eher 1,0 machen, dann trifft man die Aeronaut n100 Werte mit der hoch 4 Abhängigkeit recht gut.
GC
User
Das wird ja immer interessanter!
Das wird ja immer interessanter!
Jürgen, bei mir ist die Welt (in diesem Fall ;-) ) reativ einfach. Ich will einen Segler, genauer gesagt Sharon, mit ca 2,7 kg Lebendgewicht, für lange Flüge ohne Thermik befeuern. Also sehr schwaches Steigen. Auch Bodenstart fällt schon mal weg.
Die Strahlgeschwindig sollte ja schon höher als die Fluggeschwindigkeit sein. Reichen da 20% mehr zu leichten Steigen? Wenn ich 40% mehr Strahlgeschwindigkeit bei gleichem Propdurchmesser hätte, so würde der Flieger sicherlich besser Steigen, aber mit einem geringeren Wirkungsgrad. Hm wie hoch ist denn die Segelgeschwindigkeit des Sharon? Ist 5m/sec realistisch?
Das wird ja immer interessanter!
Jürgen, bei mir ist die Welt (in diesem Fall ;-) ) reativ einfach. Ich will einen Segler, genauer gesagt Sharon, mit ca 2,7 kg Lebendgewicht, für lange Flüge ohne Thermik befeuern. Also sehr schwaches Steigen. Auch Bodenstart fällt schon mal weg.
Die Strahlgeschwindig sollte ja schon höher als die Fluggeschwindigkeit sein. Reichen da 20% mehr zu leichten Steigen? Wenn ich 40% mehr Strahlgeschwindigkeit bei gleichem Propdurchmesser hätte, so würde der Flieger sicherlich besser Steigen, aber mit einem geringeren Wirkungsgrad. Hm wie hoch ist denn die Segelgeschwindigkeit des Sharon? Ist 5m/sec realistisch?
willst Du beweisen, dass haufenweise gescheite Leute das bisher alles falsch gemacht haben?Gerhard_Hanssmann schrieb:
Die Graphik zeigt den Vergleich der D^4 (blau) und D^5 Formeln (schwarz), wobei in beiden Faellen der "fudge factor" so angepasst wurde, dass fuer den Aeronaut Prop mit dem kleinsten N100 Uebereinstimmung rauskommt. Geordnet ist die Graphik von links nach rechts nach steigendem N100. Auf der vertikalen Achse ist gerechnetes N100/gemessenes N100 aufgezeichnet: 1 bedeutet genaue Uebereinstimmung; <1: die Formel unterschaetzt den Leistungsbedarf.
Nach meinem Dafuerhalten stimmt die D^5 Formel leicht besser. Man koennte das statistisch auswerten, aber meine Statistik ist ein wenig rostig...
Gruss, Hans
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Hallo GC
5 m / sek ist sehr niedrig, wie hoch ist den die Flächenbelastung ?
Rechne besser mit 7 m / sek.
Das ist aber sehr kritisch vor dem Strömungsabriss.
Da ist es besser gleich bei 8 bis 9 m.
Diese Geschwindigkeit sollte aber mit lehrem Akku noch erreicht werden, da ER sonst nicht lehr geflogen werden kann.
Die meisten Segler haben ein Gleiten von besser als 1 zu 10 , darum blauchst Du nur 270 g Schub zum Schweben bei 9 m/sek.
Die Leistung des Props ist dann 24,3 W .
Haben Motor und Prop je 80% braucht man nur 38 W Motoreingang (für ein 2,7 kg Modell) .
Es geht auch mit weniger
.
Gruß Aloys.
5 m / sek ist sehr niedrig, wie hoch ist den die Flächenbelastung ?
Rechne besser mit 7 m / sek.
Das ist aber sehr kritisch vor dem Strömungsabriss.
Da ist es besser gleich bei 8 bis 9 m.
Diese Geschwindigkeit sollte aber mit lehrem Akku noch erreicht werden, da ER sonst nicht lehr geflogen werden kann.
Die meisten Segler haben ein Gleiten von besser als 1 zu 10 , darum blauchst Du nur 270 g Schub zum Schweben bei 9 m/sek.
Die Leistung des Props ist dann 24,3 W .
Haben Motor und Prop je 80% braucht man nur 38 W Motoreingang (für ein 2,7 kg Modell) .
Es geht auch mit weniger
.Gruß Aloys.
Powercroco
User
diese exponeneten sind doch auch nicht fix!
der exponent für die leistungsaufnahme in abhängigkeit der drehzahl schwankt z.b je nach latte zwischen 2,8 und 3,2.
vg
ralph
der exponent für die leistungsaufnahme in abhängigkeit der drehzahl schwankt z.b je nach latte zwischen 2,8 und 3,2.
vg
ralph
Jürgen Heilig
User
GC schrieb:
Hallo Gerhard,
schwaches Steigen muss nicht unbedingt die Ideallösung sein. Nehmen wir an, dein Antrieb liefert gerade 'mal die die Leistung um die Höhe zu halten, dann wird der Antrieb bei vorgegebenem Akku zwar ziemlich lange laufen, aber Du kannst ihn nie abstellen - ausserdem läuft der Motor eventuell in einem schlechten Wirkungsgradbereich.
Ich würde so ein Modell mindestens auf 3m/s Steigen auslegen.
Was schlägt denn CHK als Antrieb vor? Innenläufer mit Getriebe lässt sich u.U. durch einen entsprechenden Aussenläufer ersetzen und Platz für Lipos gibt es offensichtlich genug.
http://www.chk-modelle.de/images/images_modelle/NEU/119-1933_IMG_1024.jpg
Jürgen
GC
User
Jürgen,
ich bin ein wenig am optimieren für einen Dauerflugwettbewerb, genauer gesagt für den in Recklinghausen am 30.5.
Entscheidend ist dabei, daß man möglichst eine Stunde fliegt und das Verhältnis Abfluggewicht zu Akkugewicht möglichst groß ist.
Ansonsten gebe ich Dir Recht, möglichst viele Akkus rein und das Teil fliegt Stunden lang.
Nochmal meine Frage: Wieviel Prozent höher sollte die Strahlgeschwindigkeit höher sein als die Fluggeschwindigkeit. Naja, da kommt es sicherlich auch wieder auf den Durchmesser an. Da habe ich aber mindestens 18 Zoll bei ca 1500U/min. Von den großen Löffeln gibt es aber auch nicht so viele verschiedene.
ich bin ein wenig am optimieren für einen Dauerflugwettbewerb, genauer gesagt für den in Recklinghausen am 30.5.
Entscheidend ist dabei, daß man möglichst eine Stunde fliegt und das Verhältnis Abfluggewicht zu Akkugewicht möglichst groß ist.
Ansonsten gebe ich Dir Recht, möglichst viele Akkus rein und das Teil fliegt Stunden lang.
Nochmal meine Frage: Wieviel Prozent höher sollte die Strahlgeschwindigkeit höher sein als die Fluggeschwindigkeit. Naja, da kommt es sicherlich auch wieder auf den Durchmesser an. Da habe ich aber mindestens 18 Zoll bei ca 1500U/min. Von den großen Löffeln gibt es aber auch nicht so viele verschiedene.
Zuletzt bearbeitet:
Powercroco
User
da hat sich schon vor vielen jahren eine stern-dreiecksumschaltung am motor bewährt.
steigen mit D, dauerflug mit Y.
da gibt es in einer uralten elektromodell einen schönen bericht zu - das wusste man schon vor 20 jahren, dass das viel sinn macht.
steigen mit D, dauerflug mit Y.
da gibt es in einer uralten elektromodell einen schönen bericht zu - das wusste man schon vor 20 jahren, dass das viel sinn macht.
Jürgen Heilig
User
GC schrieb:
Hallo Gerhard,
dein Sharon sollte sich bezüglich der Fluggeschwindigkeit irgendwo zwischen "bestes Gleiten" und "minimales Sinken bewegen". Ohne die genaue Polare des Models zu kennen nehmen wir einfach mal ca=0,7 an und kommen damit zu einer Fluggeschwindigkeit von ca. 10,25m/s.
Die Luftschraube muss bei dieser Fluggeschwindigkeit noch so viel Schub erzeugen um den Luftwiderstand des Modells zu überwinden, bzw. bei Bedarf auch mehr, denn wir wollen ja auch steigen können.
Theoretisch haben "quadratische" (Durchmesser = Steigung) Luftschrauben den besten Wirkungsgrad. Bei angenommen 10% Schlupf und 1500U/min der Luftschraube wäre eine Steigung von 17,76" erforderlich. Der Durchmesser richtet sich nach dem erforderlichen Schub. Stellt sich natürlich die Frage ob es so eine Luftschraube gibt und wie gut sie bei dieser doch recht niedrigen Drehzahl funktioniert.
"Aus dem Bauch heraus" würde ich 'mal sagen, dass die Luftschraube einen Standschub von 50% des Modellgewichts bringen sollte, also ca. 13.5N. Eine handelsübliche Luftschraube in 18x11" braucht dafür aber ca. 3000U/min. Die Strahlgeschwindigkeit passt damit allerdings recht gut zur Fluggeschwindigkeit und für reines "Höhe halten" kann gedrosselt werden.
Jürgen
GC
User
Hallo Jürgen, ich habe eine 23*12 von Freudenthaler. Die hat bei 1500U/min eine Strahlgeschwindigkeit von 7,6m/sec. Also zu wenig! und ca 54W Leistungsaufnahme. Das scheint mir doch zu wenig! Also will ich evtl einen Spinner mit 7grad "Verdrehung" nehmen. Ob das reicht? Oder muß ich von 3 auf 4 Lipos gehen und die Drehzahl erhöhen?
Geflogen ist der Sharon schon mit einer 13*11, 4500U/min, 120W, Strahlgeschw. von 21m/sec. Aber ich wollte nun den Wirkungsgrad verbessern und habe ein Getriebe vorgeschnallt.
Geflogen ist der Sharon schon mit einer 13*11, 4500U/min, 120W, Strahlgeschw. von 21m/sec. Aber ich wollte nun den Wirkungsgrad verbessern und habe ein Getriebe vorgeschnallt.
Hallo Gerhard
Du must einen Prop mit höherer Steigung nehmen die heissen "Quadratisch".
Freudentaler hat die für die F3B flieger 18 / 18 oder so !
Dann hat man gleich die richtige Strahlgeschwindigkeit.
Die Leistungsaufnahme geht im Flug stark zurück, je nachdem wie man das Modell an die Latte hängt.
Nimm einen BL Motor mit grossem Durchmesser ohne Getriebe.
Ich habe einen der hat nur 0,1 A Lehrlaufstrom der schlägt jeden Faulhaber mit Getriebe im Wirkungsgrad mit gleicher Latte.
Der passt vorne aber nicht in den Rumpf.
Gruß Aloys.
Du must einen Prop mit höherer Steigung nehmen die heissen "Quadratisch".
Freudentaler hat die für die F3B flieger 18 / 18 oder so !
Dann hat man gleich die richtige Strahlgeschwindigkeit.
Die Leistungsaufnahme geht im Flug stark zurück, je nachdem wie man das Modell an die Latte hängt.
Nimm einen BL Motor mit grossem Durchmesser ohne Getriebe.
Ich habe einen der hat nur 0,1 A Lehrlaufstrom der schlägt jeden Faulhaber mit Getriebe im Wirkungsgrad mit gleicher Latte.
Der passt vorne aber nicht in den Rumpf.
Gruß Aloys.
Jürgen Heilig
User
GC schrieb:
Hallo Gerhard,
das Problem bei einer Verdrehung der Luftschraubenblätter ist, dass Du damit eine unterschiedliche Steigung über den Blattradius erhältst.
Nehmen wir an, deine 23x12" Luftschraube hat eine konstante Steigung H von 12" über das ganze Blatt. Der Blattsteigungswinkel ß (ß = arctan H/2*pi*r) beträgt dann bei r=2" (Nähe Blattwurzel) ca. 43,68° und bei r=11.5" (Blattspitze) nur ca. 9,43°. Bei Verdrehung des Blattes um 7°, hast du dann bei r=2" ca. 50,68° und an der Blattspitze ca. 16,43°.
50,68° bei r=2" entspricht einer Steigung von 15,34"
16,43° bei r=11,5" entspricht einer Steigung von 21,31"
Aus deiner ursprünglich konstanten 12" Steigung hast Du durch die Verdrehung des Blattes um 7° enorme Steigungsunterschiede über den Blattradius. Besser ist ein Blatt, welches bereits für die entsprechende Steigung ausgelegt wurde.
Ich würde hier eher die Drehzahl erhöhen.
JürgenPropcalc stellt den Steigungsverlauf mit verwundenem Mittelstueck schoen dar. Hier am Beispiel einer 12.5x6.5, mit 0 und +5 Grad Zwischenstueck. Drehzahl ist so angepasst, dass die gleiche Nullschubgeschwindigekit rauskommt.
Wirkungsgrad ist nicht erheblich verschieden, eher besser bei der +5 Variante. Leistungsaufnahme und Schub ist kleiner bei der +5 wegen der tieferen Drehzahl.
Hans
Wirkungsgrad ist nicht erheblich verschieden, eher besser bei der +5 Variante. Leistungsaufnahme und Schub ist kleiner bei der +5 wegen der tieferen Drehzahl.
Hans
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Jürgen Heilig
User
hul schrieb:
...
Durch Verdrehen der Blätter um 7° erhält eine 23x12" im Blattspitzenbereich eine Steigung von über 21". Innen sind es aber nicht einmal 15".
Bei 1500U/min und einer Steigung von 15" liefert dieser Bereich der Luftschraube bei 9,5m/s theoretisch keinen Schub mehr und bei noch höheren Flugeschwindigkeiten bremst er sogar.
Jürgen
Zuletzt bearbeitet:
die Diagramme sind ueber Flugeschwindigkeit aufgezeichnet, nehme daher an, dass sie nicht nur im Stand gueltig sind.
Gemaess dem "prop pitch distribution graph" hier: http://www.bolly.com.au/book/Book.php?Chapter=2&Section=2 (etwa in der Mitte der Seite) ist es ueblich, dass im Innenbereich weniger Steigung als aussen gebaut wird.
Gruss, Hans
Gemaess dem "prop pitch distribution graph" hier: http://www.bolly.com.au/book/Book.php?Chapter=2&Section=2 (etwa in der Mitte der Seite) ist es ueblich, dass im Innenbereich weniger Steigung als aussen gebaut wird.
Gruss, Hans
Hi
Meine Meinung dazu ist das der " aufgedrehte " Prop nur dadurch das er eine höhere Steigung hat "schon" besser ist.
Wenn der nun noch "richtig" gerechnet wäre, wäre er noch besser.
Es ist auch schon ganz aussen die Steigung reduziert worden um die Randwirbel zu reduzieren.
An Windkraftanlagen werden auch Winglets angebracht aus gleichem Grund.
Ich würde eher eine höhere Steigung berechnen und ein wenig zurückdrehen.
Für Versuche kann man das Mittelstück auch teilen, in der Mitte dann runddrehen und diese Stelle zwischen 2 dafür geborte Scheiben klemmen.
So kann die Steigung sehr genau erflogen werden.
Gruß Aloys.
Meine Meinung dazu ist das der " aufgedrehte " Prop nur dadurch das er eine höhere Steigung hat "schon" besser ist.
Wenn der nun noch "richtig" gerechnet wäre, wäre er noch besser.
Es ist auch schon ganz aussen die Steigung reduziert worden um die Randwirbel zu reduzieren.
An Windkraftanlagen werden auch Winglets angebracht aus gleichem Grund.
Ich würde eher eine höhere Steigung berechnen und ein wenig zurückdrehen.
Für Versuche kann man das Mittelstück auch teilen, in der Mitte dann runddrehen und diese Stelle zwischen 2 dafür geborte Scheiben klemmen.
So kann die Steigung sehr genau erflogen werden.
Gruß Aloys.
also das zusammengetragene schreit doch förmlich nach einem entrag in das rc-network wiki...
greets, Nik
greets, Nik
