Propellermodellierung

Ich brauche ein (sehr) ungefähres Modell eines Propellers an einem Flugzeug.

Meine Hauptfrage ist folgende: Welche Beziehung besteht zwischen:

  • Drehzahl des Propellers
  • Flugzeuggeschwindigkeit
  • Vom Propeller erzeugte Kraft

Was wäre nebenbei die Beziehung zwischen dem oben Genannten und:

  • Benötigte Energie zum Antrieb des Propellers?
  • Rotationskraft zwischen Propeller und Flugzeugrumpf

Jeder Einblick wäre sehr hilfreich, einschließlich der Feststellung, dass ich nicht genug Informationen gegeben habe!

Danke

Warum fixieren Sie nicht den Wirkungsgrad des Propellers (auf sagen wir 75 %) und verwenden dann die Formel hier als Ihr Modell? Darin ist alles enthalten, was Sie erwähnt haben.
Danke - es bleibt jedoch die Frage, wie sich die Schubkraft in Bezug auf die Geschwindigkeit des Flugzeugs ändert
Heißt es nicht, dass Schub mal Geschwindigkeit konstant bleibt, wenn die anderen Dinge konstant bleiben? Zum Beispiel: Wenn sich die Geschwindigkeit verdoppelt, dann halbiert sich der Schub.

Antworten (1)

Sie haben genug Informationen. Ein Propeller ist nur eine komplizierte Art von Flügel.

Angenommen, das Flugzeug bewegt sich mit einer Fluggeschwindigkeit von beispielsweise 150 km/h vorwärts.

Angenommen, der Propeller dreht sich mit einer Winkelgeschwindigkeit von beispielsweise 40 Umdrehungen pro Sekunde (Hz).

Wenn Sie die Propelleroberfläche in einem bestimmten Radius von der Mitte betrachten, z. B. 1 Meter, können Sie daraus den Winkel der spiralförmigen Bahn bestimmen, der dieser Teil des Propellers durch die Luft folgt, und die Geschwindigkeit, durch die er sich bewegt die Luft.

Nehmen Sie dann an, dass es einen bestimmten Anstellwinkel wie 10 Grad oder 0,18 Radiant und eine bestimmte "Breite" hat, die die Sehnenlänge seines Tragflügels ist. Daraus können Sie ermitteln, wie viel "Auftrieb" und "Widerstand" erzeugt werden und in welche Richtung diese Kräfte relativ zur Mittellinie des Flugzeugs wirken.

Wenn Sie das jetzt für verschiedene Radien des Propellers tun (dh eine Integration durchführen), können Sie herausfinden, wie viel Schub der Propeller erzeugt und wie viel Leistung er benötigt. Nicht vergessen, das ist pro Propellerblatt . Typische Propeller haben 2 oder 3 Blätter, können aber bis zu 6 haben.

Dies ist immer noch nur eine grobe Berechnung, da sie von Dingen wie der Form der Propellerspitze abhängt, genauso wie die Form der Flügelspitzen eines Flugzeugs einen Unterschied darin macht, wie viel Luftwiderstand erzeugt wird.

Beachten Sie, dass das Flugzeug steigt, wenn der Schub größer ist als der Luftwiderstand des Flugzeugs. Wenn weniger, wird es absteigend sein.