Warum bedeutet das Laden von Scheiben etwas, wenn Rotoren/Propeller keine Scheiben sind?

„Der Helikopterrotor wird als unendlich dünne Scheibe mit unendlich vielen Blättern modelliert, die einen konstanten Drucksprung über die Scheibenfläche und entlang der Rotationsachse induzieren.“

Dies trifft auf spektakuläre Weise nicht auf gewöhnliche Propellerscheiben zu. Der größte Teil der Fläche in Propeller/Rotorscheibe ist leerer Raum, durch den Luft frei von oben nach unten strömt.

Warum also nehmen wir diese meist leere Scheibe und verwenden ihre Fläche in aerodynamischen Berechnungen, wenn es scheint, dass wir eher die Fläche der Blätter selbst verwenden sollten?

Es scheint zu ermöglichen, Plattenbelastungsgleichungen zu "täuschen", indem beispielsweise die Blattsehne verringert wird, ohne die Spannweite zu erhöhen, aber immer noch die gleichen Ergebnisse aus Gleichungen erhalten werden. Also, was fehlt mir?

Welches Aerodynamik-Lehrbuch verwenden Sie als Referenzpunkt? Oder sogar "welches Helikopter-Aerodynamik-Lehrbuch" verwenden Sie als Referenz.
Dies scheint eine Frage zu sein, die am besten beantwortet wird durch: Lesen Sie in Ihrem Lehrbuch weiter, bis Sie auf die Blade-Element-Theorie stoßen, und vergleichen Sie dann ihre Vor- und Nachteile mit dem Disk-Ansatz.
Ich werde ehrlich sein. Ich bin nur ein Enthusiast. Normalerweise benutze ich Wikipedia.
Was fehlt dir? Es klappt! Warum sollten wir die Dinge übermäßig kompliziert machen, wenn einfach genug ist?
<snark> was auch immer du tust, studiere nicht Elektronik und Elektrizität ... ist es Lochfluss oder Elektronenfluss? </snark>

Antworten (2)

Das Scheibenmodell wird überall dort verwendet, wo allgemeine Verhaltensweisen untersucht werden, ohne dass individuelle Blatteigenschaften bekannt sein müssen. Es erfasst die Mathematik dieser Allgemeinheiten auf einfache Weise, wobei irrelevante Details weggelassen werden, die die Mathematik unglaublich mühsam machen würden.

Typischerweise verwendet der Flugzeugkonstrukteur das Scheibenmodell beim Entwurf seiner Flugzeugzelle und überlässt es dem Propeller- oder Rotorkonstrukteur, die Blattdetails herauszufinden.

dann ist die Aussage Eine niedrige Scheibenbelastung ein direkter Indikator für eine hohe Auftriebsschubeffizienz. erscheint nicht sinnvoll, da das Argument niedrigere Scheibenbelastung = höherer Wirkungsgrad auf der Tatsache zu beruhen scheint, dass höheres Bypass-Verhältnis = höherer Wirkungsgrad, aber im Gegensatz zu Bypass-Lüftern, die volle Scheiben haben, Propeller und Rotoren im Allgemeinen sehr leer sind Scheiben, wodurch im Vergleich zur Scheibenfläche weniger Schaufelfläche entsteht, was bedeutet, dass der größte Teil der Scheibe überhaupt nicht von den Schaufeln beeinflusst wird.
Hmm ... dann wieder mehr Klingen, mehr Interferenz zwischen den Klingen. Die Plattenbelastung nimmt die Klingenanzahl und individuelle Eigenschaften aus der Gleichung heraus und ermöglicht somit einfachere Berechnungen, wie oben angegeben. Das Plattenlademodell funktioniert nicht für alles, ist aber eine nette nützliche Vereinfachung. Zum Beispiel ist e nicht gleich mc ^ 2, aber das ist für die meisten Fälle nahe genug ... übrigens, ich verstehe nicht ganz, wie das Laden der Festplatte und das Bypass-Verhältnis zusammenhängen ...
Das Laden der Disc und die Solidität (Ihr "leer/voll") sind sehr unterschiedliche Dinge und sie stehen nicht in direktem Zusammenhang; Der Designer muss entscheiden, wie sie in Beziehung zueinander stehen, und dabei mehrere andere Faktoren berücksichtigen – nicht zuletzt vorhandene Designs als Grundlage. Auch Propeller, Rotoren und Impeller sind sehr unterschiedliche Bedingungen mit sehr unterschiedlichen Konstruktionslösungen. In einem Kommentar ist kein Platz, um sinnvoll darauf einzugehen.
"Ich verstehe nicht ganz, wie das Laden der Festplatte und das Bypass-Verhältnis zusammenhängen" - es scheint eine Menge zu geben, die Sie nicht verstehen. Vielleicht würde ein wenig Lektüre zu diesem Thema helfen, StackExchange führt keine unterrichteten Kurse durch.

Der Disc-Ansatz ist nur ein bequemes Berechnungswerkzeug, das vereinfachende Annahmen enthält, die die Mathematik erleichtern. Es funktioniert unter bestimmten Umständen gut genug, um seine Verwendung zu rechtfertigen.

Was sind diese „bestimmten Umstände“? Mir scheint, dass die Disk-Idee nur für einen Fan sinnvoll ist.
@ABJX Was ist der Unterschied zwischen einem Lüfter und einem Propeller oder Rotor?
Nun, "Lüfter" im Kontext "Turbofan" hat Propellerblätter, die den größten Teil oder die gesamte Scheibenfläche einnehmen. Propeller und Rotoren haben viel freie Scheibenfläche.