Frage
von Despereaux
26.12.2015, 00:12
Wie berechnet man die Energie, die ein Propeller aus dem Stand mit 2 kg Schub benötigt?

Anstellwinkel und Durchmesser des Propeller sind gegeben

Meine Absicht ist die Effizienz eines Elektromotors zu berechnen. Mir ist bewusst, dass sich bei einem bewegtem Propeller die Energie natürlich ändert. Aber ich möchte nur die Energie betrachten, die man benötigt um 2kg Schub mit einem Propeller zu erzeugen, der stationär in der luft ist.

Spannung und Stromstärke die der Elektromotor bekommt sind auch bekannt. KV (Umdrehungen pro Volt) des Elektromotors sind auch bekannt.

Wie kann man aus den Maßen des Propellers, der Umdrehungszahl und dem Schub die Energie berechnen ? Vergleichbare Frage wäre wie viel Energie brauch ein 2 kg schwerer Helikopter um sich in der Luft zu halten (ohne jegliche Effekte wie Bodeneffekt die das Ergebnis beeinflussen) ?

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Antwort
von Depri75miles
27.12.2020, 18:54

Ich habe mal aus einem ca. 1 Meter langen Dachlattenstück einen Propeller geschnitzt und in eine Bohrmaschine mit ca. 0.4 LW Ausgangsleistung eingespannt. Bei Volllast drehte der Wechselstrommotor vielleicht 2600U/min, hatte also noch nicht volle Leistung. Sonst war die Wirkung gut, Standschub vielleicht 1 Kilo, bewegter Schub viel mehr, vielleicht 5 Kilo.

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Frage
von Despereaux
26.12.2015, 00:12
Wie berechnet man die Energie, die ein Propeller aus dem Stand mit 2 kg Schub benötigt?

Anstellwinkel und Durchmesser des Propeller sind gegeben

Meine Absicht ist die Effizienz eines Elektromotors zu berechnen. Mir ist bewusst, dass sich bei einem bewegtem Propeller die Energie natürlich ändert. Aber ich möchte nur die Energie betrachten, die man benötigt um 2kg Schub mit einem Propeller zu erzeugen, der stationär in der luft ist.

Spannung und Stromstärke die der Elektromotor bekommt sind auch bekannt. KV (Umdrehungen pro Volt) des Elektromotors sind auch bekannt.

Wie kann man aus den Maßen des Propellers, der Umdrehungszahl und dem Schub die Energie berechnen ? Vergleichbare Frage wäre wie viel Energie brauch ein 2 kg schwerer Helikopter um sich in der Luft zu halten (ohne jegliche Effekte wie Bodeneffekt die das Ergebnis beeinflussen) ?

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Antwort
von Depri75miles
27.12.2020, 18:26

Erst mal müßtest Du überhaupt einen Wirkungsgrad des Propellers haben. Je nach Größe und Rotationsgeschwindigkeit ist der extrem unterschiedlich, max. etw 85%.

Grundsätzlich erzeugt ein größerer langsam drehender Propeller einen wesentlich höheren Standschub als ein Kleiner, schnell drehender. Das Problem beim Standschub ist dass der Propeller seine eigene, unruhige nach unten bewegte Luft oben wieder ansaugt und dass die Blattspitze des einen Propellers in die verwirbelte Luft der anderen gerät, beides Faktoren die die Wirkung des Propellers hemmen.

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