Welche Vor- und Nachteile haben Impeller in Konstruktionen wie dem Airbus E-Fan?

Ich habe gelesen, dass es den Schub erhöht und Geräusche reduziert. Gibt es einen Nachteil?

E-Fan-Flugzeuge im Flug(Bildquelle: Wikipedia )

Kannst du ein Foto einfügen?
Nicht das beste Foto für die Frage, aber es war das einzige kostenlose, das ich finden konnte. Siehe airbusgroup.com/int/en/story-overview/future-of-e-aircraft.html
Technisch gesehen ist ein Turbofan-Motor ein Impeller

Antworten (2)

Eine Antwort auf Ihre Frage finden Sie hier .

Vorteile von Impeller wären:

  • reduziertes Rauschen
  • Bessere Eindämmung von gebrochenen Klingen
  • Schutz des Bodenpersonals bei laufendem Motor
  • Kleiner als ein vergleichbarer Propeller
  • Sie sehen aus wie ein schickes Düsentriebwerk. Dies ist wahrscheinlich die Hauptmotivation von Airbus für ihren Einsatz auf dem E-Fan.

Für fast alle Flugzeugkonstrukteure wiegen ihre Nachteile schwerer:

  • Weniger Effizienz, da eine geringere Luftmasse zum Vortrieb verwendet wird
  • Zusätzlicher Reibungswiderstand und Gewicht durch die Ummantelung

Die höchste Antriebseffizienz ist mit einem großen, langsam drehenden Propeller möglich. Sobald sich die Fluggeschwindigkeit der Schallgeschwindigkeit nähert, muss der Propeller kleiner werden, um Überschallpropellerspitzen zu vermeiden, und dann wird das ummantelte Design attraktiver. Elektroflugzeuge sind bisher nicht schnell genug, um von diesem Effekt zu profitieren. Ich wäre sehr skeptisch, was die Behauptung einer erhöhten Schubkraft betrifft - sowohl die Effizienz als auch die Schubkraft der E-Fan Impeller sind geringer als das, was ein gut konstruierter Propeller bieten kann.

Das Hinzufügen der Ummantelung erhöht nur den Schub im Vergleich zum nackten Lüfter, aber der Lüfter ist ein schlechter Ersatz für einen anständigen Propeller bei niedriger Geschwindigkeit.

Beachten Sie, dass es einen Unterschied zwischen einem Benzinmotor und einem Elektromotor gibt - ein Motor erzeugt mehr Drehmoment, ist aber weniger effektiv darin, viel "Leistung" im Sinne hoher Drehzahlen und hoher PS eines "normalen" Motors zu erzeugen. Ein Impeller kann ein kleineres Luftvolumen effektiver "härter" drücken als ein Motor, fast wie eine Mini-Turbine mit viel höheren Anstellwinkeln pro Blatt als ein gleichwertiger Propeller. Dies würde sich besonders bei niedrigeren Luft-/Propellerdrehzahlen bemerkbar machen. Ich bin mit Ihrer Antwort nicht einverstanden, ich denke nur, wir müssen darauf achten, einen Motor und einen Motor nicht direkt gleichzusetzen
@JonStory: Nein, der Motor ist hier nicht wichtig. Was zählt, ist die Antriebseffizienz, und die wird durch die Fraktion bestimmt v ∞ v ∞ + Δ v . Bei gleichem Schub erfordert ein kleinerer Durchmesser einen größeren Δ v , was zu einem geringeren Wirkungsgrad führt.
Ich spreche nicht von der Effizienz des Antriebs bei unterschiedlicher Geschwindigkeit, ich spreche von der Tatsache, dass ein Motor bei einer anderen Geschwindigkeit / Leistung eines Motors effizienter sein kann. Ein großer, langsamer Propeller kann effektiver sein, aber es kann für einen Elektromotor einfacher sein, einen kleineren Lüfter schneller zu drehen: zB aufgrund fehlender Getriebe und der unterschiedlichen Leistungsabgabe. Das macht einen Impeller nicht besser als einen Propeller, aber es könnte einige der Nachteile verringern, denen man normalerweise gegenübersteht. So bleibt dem Faktor "Es sieht cool aus und ist marktgängiger" mehr Einfluss.
@JonStory: OK, so können wir uns einigen. Ich würde es jedoch bevorzugen, wenn der E-Fan die geringe Energie, die seine Batterien liefern, optimal nutzt, und zwar mittels eines Propellers.
@JonStory: Ich glaube nicht, dass es etwas mit dem Motor zu tun hat, sondern eher mit dem Geräusch, der Steuerbarkeit (niedrigerer P-Faktor) und der Tatsache, dass sie wahrscheinlich planen, ihn für Flugzeuge zu entwickeln, die mit Jet-Geschwindigkeit fliegen. Elektromotoren haben keine Probleme mit niedrigen Drehzahlen.
Wenn Sie sagen " Kleiner als ein vergleichbarer Propeller ", meinen Sie damit, dass der Impeller den gleichen Schub erzeugen kann wie ein größerer Nur-Prop-Aufbau, wobei die Drehzahl gleich bleibt? Wird der Motor im Rumpf platziert und der Impeller mit einem Riemen verbunden , wird der Luftwiderstand erheblich reduziert?
@AnandS: Das Platzieren des Motors im Rumpf führt zu Kühlproblemen. Im Allgemeinen muss ein größerer Propeller langsamer drehen, daher ist ein Vergleich bei gleicher Drehzahl nicht aussagekräftig. Es ist besser, sie bei gleichem Schub zu vergleichen, dann ist ein größerer Propeller ohne Kanal effizienter.
Angenommen, der " Motor " ist ein wassergekühlter Elektromotor. Gibt es einen Nachteil, wenn man ihn hineinlegt und ihn über einen Riemen mit dem Impeller verbindet? Oder wie können wir Motoren an Generatoren anschließen, deren Funktion entscheidend für die Reichweite von Elektroflugzeugen ist ... Danke! :)

RW Hovey gibt an, dass Impeller unter 100-110 mph effizienter sind, mit 80 % Antriebseffizienz (Prozent der gelieferten mechanischen Leistung, die in Schub umgewandelt wird), darüber ist ein freier Propeller besser, 85 % Effizienz von 200 bis 300 mph, bis zu 400 mph, wenn es auf 60 % abfällt und von Turbofans aufgefangen wird, 64 % Wirkungsgrad bei 450 mph; über 500 mph führt Turbojet, aber mit einem niedrigen Wirkungsgrad von 61 % beginnen die Zahlen für Jets bei 40 % bei 300 mph.

Welche Vor- und Nachteile haben Impeller in Konstruktionen wie dem Airbus E-Fan?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v