Wie man den Wirkungsgrad eines gummibetriebenen Propellers berechnet

Question

Wie man den Wirkungsgrad eines gummibetriebenen Propellers berechnet

Schub
Luftfahrt
Propeller
Effizienz

Adriel Mattheuz Estolano

Ich habe einen einfachen Prüfstand zusammen mit einer Stoppuhr gebaut, um den Schub (in Gramm) in Bezug auf die Zeit eines gummibetriebenen Propellers zu messen. Dadurch konnte ich die Leistung verschiedener Propeller in Bezug auf Laufzeit und durchschnittlichen Schub vergleichen. Ich kann jedoch nicht feststellen, wie effizient diese Propeller sind. Was könnten die fehlenden Daten sein, die ich berücksichtigen sollte, um seine Effizienz zu berechnen?

Kenn Sebesta

Ich denke, zuerst muss man Effizienz definieren, um zu bestimmen, was man misst. Die kanonische Definition lautet

η = \frac{P_{o u t}}{P_{i n}}

$\eta = \frac{P_{out}}{P_{in}}$ , und da sich Ihr Propeller auf dem Schubständer nicht vorwärts bewegt, wird keine Arbeit geleistet und somit

P_{o u t} = 0

$P_{out} = 0$ Und

η = 0

$\eta = 0$ . Das Ergebnis ist, dass Sie, wenn Sie den Schub messen, um den besten Propeller für den Flug auszuwählen, den Propeller über den Fluggeschwindigkeitsbereich testen müssen. Wenn Sie nur den statischen Schub testen, dann sind Ihre Definition von Effizienz und Ihre Testbedingungen völlig unterschiedlich.

Erich S

Da ein echtes Modellflugzeug während des Fluges nicht stillstehen würde, frage ich mich, ob die von Ihnen erfassten Daten relevant sind.

Robert DiGiovanni

Was für ein toller Start in deine Arbeit! Wie andere vorgeschlagen haben, messen Sie das Drehmoment , um die Stütze zu wickeln (Widerstand gegen das Wickeln pro Umdrehung aufzeichnen). Sehen Sie zuerst, wie konstant das Gummiband Energie speichert (ermüdet es nach etwa 20 Wicklungen)). Als nächstes müssen Sie die Effizienz bei der gewünschten Reisegeschwindigkeit Ihrer Flugzeugzelle testen . Also: Nehmen Sie es mit zum Hügel und sehen Sie, welcher Propeller Ihr Flugzeug am weitesten mit der gewünschten Geschwindigkeit fliegen lässt (wenn Sie keinen Windkanal haben). Für diese Flugzeugtypen ist eine größere, langsamere Stütze im Allgemeinen effizienter, aber eine schnellere kann aufgrund der Faktoren der Reynolds-Zahl besser funktionieren.

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Wie man den Wirkungsgrad eines gummibetriebenen Propellers berechnet

Ich denke, zuerst muss man Effizienz definieren, um zu bestimmen, was man misst. Die kanonische Definition lautet $\eta = \frac{P_{out}}{P_{in}}$ , und da sich Ihr Propeller auf dem Schubständer nicht vorwärts bewegt, wird keine Arbeit geleistet und somit $P_{out} = 0$ Und $\eta = 0$ . Das Ergebnis ist, dass Sie, wenn Sie den Schub messen, um den besten Propeller für den Flug auszuwählen, den Propeller über den Fluggeschwindigkeitsbereich testen müssen. Wenn Sie nur den statischen Schub testen, dann sind Ihre Definition von Effizienz und Ihre Testbedingungen völlig unterschiedlich.
Da ein echtes Modellflugzeug während des Fluges nicht stillstehen würde, frage ich mich, ob die von Ihnen erfassten Daten relevant sind.
Was für ein toller Start in deine Arbeit! Wie andere vorgeschlagen haben, messen Sie das Drehmoment , um die Stütze zu wickeln (Widerstand gegen das Wickeln pro Umdrehung aufzeichnen). Sehen Sie zuerst, wie konstant das Gummiband Energie speichert (ermüdet es nach etwa 20 Wicklungen)). Als nächstes müssen Sie die Effizienz bei der gewünschten Reisegeschwindigkeit Ihrer Flugzeugzelle testen . Also: Nehmen Sie es mit zum Hügel und sehen Sie, welcher Propeller Ihr Flugzeug am weitesten mit der gewünschten Geschwindigkeit fliegen lässt (wenn Sie keinen Windkanal haben). Für diese Flugzeugtypen ist eine größere, langsamere Stütze im Allgemeinen effizienter, aber eine schnellere kann aufgrund der Faktoren der Reynolds-Zahl besser funktionieren.

xxavier · Answer 1

Sie sollten veraltete Einheiten wie die Grammkraft vermeiden. Jetzt ist der Bereich unter Ihrem Diagramm in $MLT^{-1}$ Einheiten, Kraft x Zeit. Diese entsprechen der Variation des Impulses $∆MV$ von der Stütze in die Luft übertragen. Vielleicht könnten Sie diesen Bereich als Referenz verwenden, wenn Sie andere Requisiten testen ...

Koyovis · Answer 2

Um die Effizienz zu vergleichen, müssten Sie das vom Gummiband ausgeübte Drehmoment auf irgendeine Weise messen und vergleichen (erzeugter Schub / erforderliches Drehmoment). Sie könnten einen zweiten Arm&Scale-Mechanismus bei 90º des vorhandenen konstruieren, der durch das aufgewickelte Gummiband belastet wird.

Die Momentum-Theorie hat einen Glossar-Effizienzbegriff, die Leistungszahl. Grundsätzlich ist sie für Helikopter definiert als (Ideale Leistung zum Schweben/tatsächliche zum Schweben erforderliche Leistung), wobei die tatsächliche Leistung die Leistung aus dem induzierten Widerstand + die Leistung aus dem Profilwiderstand ist.

Kapitel 2.8 von Principles of Helicopter Aerodynamics von J. Gordon Leishman enthält eine detaillierte Erklärung. Die obige Abbildung ist Abb. 2.8 des Buches mit Schubbeiwert $C_T$ definiert als

C_{T} = \frac{T}{ρ \cdot A \cdot (Ω R)^{2}}

$C_T = \frac{T}{\rho \cdot A \cdot (\Omega R)^2}$

Mit T = Schub[N]; A = Plattenfläche [m $^2$ ]; $\Omega R$ = Blattspitzengeschwindigkeit [m/s].

Abb. 2.8 zeigt den dimensionslosen Schubbeiwert $C_T$ , und das Kapitel erwähnt, dass nur Rotoren (oder Propeller) gleicher Fläche verglichen werden sollten. Oder vergleichen $C_T$ mit $C_Q$ für verschiedene Propeller, mit

C_{Q} = \frac{Q}{ρ \cdot A \cdot Ω^{2} \cdot R^{3}}

$C_Q = \frac{Q}{\rho \cdot A \cdot \Omega^2 \cdot R^3}$ mit Q = Drehmoment in [Nm].

Das Obige sollte Sie in Schwung bringen, detailliertere Informationen in den Nachschlagewerken.

Wie man den Wirkungsgrad eines gummibetriebenen Propellers berechnet

Adriel Mattheuz Estolano

Kenn Sebesta

Erich S

Robert DiGiovanni

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xxavier

Koyovis

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