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Hallo zusammen,
ich bin auch gerade dabei ein Schätzchen der guten alten Bermpohl von 74 mal wieder an den Start zu bringen. Da mein Boot auch noch mit den guten alten 6 Volt-Motoren (Mitte mit Getriebe) läuft und durch die Ansteuerung über einen Regler das Fahrverhalten als auch die Laufzeit nur mäßig ist habe ich mir gedacht den Mittelmotor zu späterem Zeitpunkt zu starten. Da dann aber die Schraube (mitte) steht wird ja einiges in Verlustleistung umgesetzt. Da ich einige Zeit vom Thema Modellbau weg war (habe auch nix gefunden über Suche), habe ich mir folgendes überlegt:
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Ein guter Modellbauer scheut weder Arbeit noch Kosten |
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Ein mitlaufender Prop frißt die vielfache Energie eines stehenden Props.
Also entweder soweit antreiben, daß keine Bremswirkung davon ausgeht, oder den Prop tatsächlich blockieren, wenn es um eine rein erngetische Betrachtung geht. Wobei die tatsächlich Energieverluste sind in Verdrängerfahrt nicht sehr erheblich. Beste Grüße Hanjo |
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Mein Senf, aber Bautzner! Frank |
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Ich glaube Hanjo hat nur zu schnell geposted. Ist jetzt keine physikalische Abhandlung, sondern nur zur schnellen Veranschaulichung :wink:
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Mit freundlichem Glück Auf - Arno Man muss die Welt nicht verstehen, man muss sich nur darin zurecht finden! (Albert Einstein) |
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Hallo,
fragt Euch doch einfach, warum die Fallgeschwindigkeit eines Hubschraubers bei Autrorotatation dramatisch zurückgeht.Euch Damit rettet sich der Pilot. Und ganz zum Schluß setzt er die gespeicherte Energie durch Pitchumkehr in eine butterweiche Landung um. Oder fragt warum ein Segelboot ohne Faltpropeller einen Gang einlegt, um das mitdrehen des Props zu verhindern. Denn das b ringt ca 0,5 Knoten. Oder fragt Euch, warum ein verstopfter Staubsauger weniger Strom zieht als ein saugender. Wenn Ihr es rausgefunden habt, dann wißt Ihr auch warum ein mitlaufender Prop mehr bremst als einstehender. Beste Grüße Hanjo |
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Hallo,
Stimmt, da frage ich mich natürlich glatt, ob man die Autorotation einfach in der Natur abgeschaut hat. Aber komisch, in Wikipedia habe ich mit stehendem Propeller nichts gefunden. Beste Grüße Hanjo |
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Hmmmmmmmmmm....
Wegen dem Ahorn-Samen, der rotiert ja und erlangt dadurch weite Flüge. Würde er nicht rotieren würde er einfach zu Boden fallen. Der Hubi fällt bei stehenden Rotoren runter, bei Autorotation fliegt er weiter. Das sind Tragflächen-Effekte in der Luft gegen die Schwerkraft, lassen sich die wirklich auf einen Propeller im Wasser übertragen ? |
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Zitat:
Da ist es egal, ob da Luft oder Wasser strömt, physikalisch ist es (ziemlich) das gleiche.
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Bin fast da... |
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Moin,
eine interessante Fragestellung, die ich so aus dem Stegreif auch nicht beantworten konnte. Praktische Erfahrung zu dem Thema hab ich leider nicht, da sämtliche Segelboote und -yachten, auf denen ich mich für gewöhnlich so rumtreibe, entweder überhaupt keinen Motor haben oder über einen Faltpropeller verfügen... Deswegen habe ich mal ins Bücherregal gegriffen und ein bisschen Literatur gewälzt. Ergebnis: Hmm. Eine der Ausnahmen ist - da ein anderes Thema - "Yachtdesign und -Konstruktion" von Lars Larsson und Rolf E. Eliasson, wo ein geschleppter Propeller natürlich im Zusammenhang mit Hilfsantrieben bei Segelyachten auftritt. Hier heißt es sehr pauschal: Zitat:
Zitat:
Btw: Es ist übrigens bei ausreichend kleinen Geschwindigkeiten in der Tat zulässig, Luft als inkompressibles Fluid zu betrachten und somit die Strömungsmechanik in Wasser und in Luft identisch zu behandeln. Was bei beiden Quellen leider fehlt, ist eine Erklärung, warum das so ist. Meine Überlegungen dazu lauten folgendermaßen: Ein feststehender Propeller erzeugt Widerstand, indem er der ihn umgebenden Strömung Energie in Gestalt von Wirbeln (Formwiderstand) und Wärme (Reibungswiderstand) entzieht. Der sich frei drehende Propeller ("windmilling" ist hier ein wirklich hübscher Begriff :wink Genau das ist der Effekt, dessen sich (wie schon ganz treffend von Hanjo und Hansen-Bengel genannt Man mag nun darüber streiten, ob man im Falle des notlandenden Helis oder des vom Baum abgeworfenen Ahornsamens von "Widerstand" sprechen sollte, schließlich wird die Fallgeschwindigkeit beider nicht einfach nur wie bei einem Fallschirm abgebremst (was das gleiche ist wie der feststehende Prop, nur mit "für den Zweck optimierter Fläche"), sondern eben durch aerodynamisch erzeugten Auftrieb, auch wenn dieser kleiner ist als die Gewichtskraft, die Hubschrauber und Samen in Richtung Boden zieht. Beim mit horizontaler Drehachse angeordneten Schiffs- oder Flugzeugpropeller ist die Wirkung natürlich schon als "Widerstand" anzusehen. Just my €0.02 und ich hoffe inständig, dass meine wirren Gedanken in sich einigermaßen konsistent sind... Gruß aus Kiel, Ole aka Motti
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us ≠ D x P/D x n x ηwunder x czauber |
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Vielen Dank erst einmal für die viele Antworten.
Leider bin ich jetzt mehr Ich habe mal folgendes probiert. Akkus alle voll und Schraube (Welle) feststehend an Motor, so dass sich diese nicht mitdreht. Dann Kupplung ab und Schraube dreht sich mit, wenn auch nicht schnell. Ergebnis: Boot fährt schneller mit drehender Schraube und Akku hält länger. Wenn ich eurer Antworten aber querlese, so soll das zumindest bei Verdrängerfahrt keine Rolle spielen. Evtl. liegt das an der Steigung der Schraube. Ich fahre noch mit den altzen Teilen von annopief, die Graupner 1903 empfohlen hat. da ist die Steigug nicht besonders und bietet einen wohl größeren Widerstand.
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Die Literatur scheint schon recht alt zu sein. Denn sie berücksichtigt weder die Tatsache, daß man heute tatsächlich zu völlig anderen Ergebnissen gekommen ist, noch die Tatsache, daß wie beim freilaufenden Propeller eine lamininare Umströmung der Blätter haben und bei blockiertem Prop einen recht frühen Strömungsabriß schon bei recht niedriger Geschwindigkeit. Also man kann den Versuch mit einem Schiffs-Modell 10 x hnintereinandermachen und kommt mit unterschiedlichen Props immer zu einem Vorteil für den stehenden Prop.
Der Effekt hängt nach meiner Erkenntnis übrigens nicht nur von der Steigung, sondern primär von der Blattfläche und Anzahl der Blätter ab. Genau die Tatsache des Strömungsabrißes ist ja z.B. bei Windkraftanlagen konstruktives Merkmal um bei Sturm überhaupt noch den Pitch verändern zu können, ohne die Blätter übermäßig zu belasten. Der Prop, dessen Strömung abgeissen ist verhält sich halt anders als der laminar oder auch turbulent umströmte. Aber eigentlich habe ich null Ahnung von der Materie. Habe nie im Berufsleben auch nur periphär mit Technik zu tun gehabt. Beste Grüße Hanjo |
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Hmm,
ich denke das zumindest der Aufwand ein Freiluflager einzubauen dann zumindest keinen Sinn macht. verstehe ich es aber richtig, dass dann evtl. die Ansteurung aller drei Motore der bessere Weg ist? Nur bekommmt man dann auch eine naturgetreue Fahrweise hin? Beim rückwärts Fahren dürfte das dann nicht so toll sein.
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@ Bernie
Richtig. In Verdrängerfahrt wirst Du die Effekte wirklich kaum merken, geschweige denn verifizierbar messen können. Selbst der Unterschied zwischen blockiertem Prop und abmontierten dürfte dir kaum auffallen. 10 % mehr Energieverbrauch bei einem Tanker ist vielleicht dramatisch, beim RC-Modell nicht. Für die Halbgleiterabstimmung Deines Bootes sind bei energieoptimierter Abstimmung völlig andere Dinge wichtig: Würde Du z.B. die Außenmotoren als Standardmotoren betreiben und den Mittelmotoren als Booster, dann wäre es sinnvoll, daß: Die Lastdrehzahl x PropSteigung des Boostermotors ziemlich identisch bzw. knapp unter der Leerlaufdrehzahl x Steigung der Außenmotoren läge. Über einen programmierbaren Regler programmierst Du den Booster so, daß er ab 50 % Gasknüppelstellung die Arbeit aufnimmt. Wenn Du nun kleine sparsame Motoren für Außen nämest, würden sie bei Verdrängerfahrt die Arbeit alleine machen. Aber um sie bei Speed nicht zu überlasten, werden sie zunehmend in die Arbeitslosigkeit gedrängt, sodaß fast nur noch Leerlaufstrom anliegt. Wie die Arbeitsteilung nun tatsächlich aussehen soll, wie oben ganz strikt, oder etwas gleichmäßiger hängt von der Einsatzart ab. Die obige Abstimmung wäre für typische Vereinsfahrer, die 15 Sekunden Vollgas fahren und dann 15 Min am Ufer rum kriechen. Die würden also vor allen Dingen auf ultrasparsame Außenmotoren gehen. Beste grüße Hanjo |
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Halo Hanjo,
wie ich schon eingangs sagte bin ich Lichtjahre nicht mehr im Thema gewesen. Ich betreibe das gute Stück, man glaubt es kaum, mit einer wunderschönen gelben Varioprop S12 und den entsprechenden Teilen, wie Fahrtenregler aus der Steinzeit. Nach neuen Akkus noch alles absolut funktionstüchtig. Da gibt es leider nix zu programmieren. Jetzt habe ich nur das Problem, wie könnte ich den Boster ansteuern ohne weitere Fahtrenregler, das die Varioprops mit umgekehrten Impulsen arbeiten wie heute. Somit bekomme ich keinen Regler mehr. Und beim kleinen "e" hab ich auch noch nix gefunden. Einfach einschalten und dann auf Volldampf sieht ziemlich bescheiden aus. Bin auf dem Gebiet der Elektronik leider eine absolute Pfeife Haste da evtl. eine Idee, da ich nicht unbedingt hier in komplett neue Technik investieren möchte.
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Hallo,
also ohne zusätzlichen Regler geht es also nur wenn Du alle parallel dranhängst. Einige Regler kommen auch mit Negativ Impuls zureht. Frag mich nicht welche. Ansonsten kann Du aktuelle Regler anschließen, indem Du einen Impulsinverter zwischen Empfänger und Regler hängst. Wobei, das Boostern bringt nur wirklich was, wenn die Komponenten gut abgestimmt sind. Wenn Du 3 gleiche Motoren hast, wird die Abschaltersparnis durch die oben diskutieren Effekt ja bereits wieder aufgefressen. Beste Grüße Hanjo |
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Moin,
@Hanjo: Soo alt finde ich meine Literatur (jedenfalls den Teil, in dem überhaupt was zu der Problematik steht) gar nicht. :wink: Ich will auch gar nicht anzweifeln, dass deine experimentellen Ergebnisse etwas anderes aussagen, als Larsson/Eliasson (2000) und Sprunger (2002) schreiben. Ich habe zugegebenermaßen von dieser speziellen Thematik auch nicht die Ahnung, die es mir erlauben würde, mich nun besonders weit aus dem Fenster zu lehnen. Es ist eben im Bereich der Großschifffahrt üblicherweise kein relevantes Problem - von Ausnahmen wie z.B. 3-motorigen Seenotkreuzern, die ja tatsächlich in Marschfahrt nur mit den Außenmaschinen fahren und den Mittelmotor erst bei Krawallfahrt einsetzen, mal abgesehen. Aber sowas läuft halt auch unter "Spezialschiffbau". Interessant finde ich allerdings, dass berni4711 - so ich ihn denn richtig verstanden habe - zu dem Ergebnis gekommen ist, dass in seinem (!) Fall der frei drehende Prop widerstandsärmer ist (was sich in höherer Geschwindigkeit und längerer Fahrzeit äußert). Nicht außer Acht zu lassen sein dürfte dabei auch die Qualität der Wellenlagerung, wo die Verluste beim Modell (vor allem bei Gleitlagern und dick mit Fett ausgefüllten Stevenrohren) ja im Vergleich zu originalgroßen Anlagen überproportional groß sind und der Propeller im Freilaufbetrieb viel stärker abgebremst wird. Beim Stallbetrieb von Windkraftanlagen sehe ich allerdings keinen Widerspruch zu den Aussagen Sprungers. In Stallstellung (ungleich Segelstellung) haben die Rotorblätter einen Anstellwinkel von 90° zur Windrichtung, was in Bezug auf die Strömung in Rotationsrichtung Nullsteigung bedeutet - wenn man so will den ultimativen Fall von niedriger Steigung. Neben der reinen Widerstandsminimierung in axialer Richtung kommt natürlich auch noch das Problem der Überdrehzahl, die es aus verschleiß-, festigkeits- und elektrotechnischen Gründen zu vermeiden gilt, als Grund für diesen Betriebszustand hinzu. @berni4711: Als rein mechanische Lösung zum späteren, dabei aber sanften Zuschalten des Mittelmotors fällt mir noch ein, dass man einen mechanischen Regler bauen könnte, bei dem das Servo am gleichen Kanal wie die Regler der Seitenmaschinen hängt und bei dem der Abgriff zunächst einen Bereich ohne Windungen überstreicht. Schönen Gruß aus Kiel, Ole aka Motti
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@ Hanjo
Das mit den Impulskonvertern habe ich auch schon gehört, aber die sind nirgends mehr zu finden. Gibt es dafür evtl. einen Schaltplan? Die Motore sind auf jeden Fall unterschiedlich. Die äußern sind die kleinen 6-Volt und der mittlere der Dicke 6-Volt mit Getriebe. Weiss gerade die Bezeichnung nicht. @Motti Kann mann denn einen Kanal bei solch alten Anlagen splitten, bzw. parallel schalten? Das mit dem mechanischen Reglern hatte ich mir auch schon überlegt, jedoch an einem frein Kanal. Das wird in der Praxis dann wahrscheinlich nur sehr fummelig.
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Hallo Motti,
wie gesagt ich bin physikalisch blutiger Laie, deswegen bleibt mir nur zu experimentieren wenn ich etwas nicht berechnen kann. Fakt ist, daß je niedriger der Pitch eines Props ist, desto höher ist der Standschub und desto geringer der dynamische Schub. Und genau auf dieser Tatsache scheint Larsson/Eliasson zu basieren aber eben auf einem rein mathematischen Modell. Die ergibt bei allen normalen Props automatisch den höchsten Schub im Standschub legt im Umkehrschluß den Vorteil des mitlaufenden Props für geringe Bremswirkung nahe. Der Pferdefuß liegt dann aber an einer anderen Stelle. Sobald der Pitch oder die Drehzahl hoch genug ist, ergibt sich im Standschub ein Strömungsabriß. Fazit nun wird der höchste Schub nicht im Standschub sondern im dynamischen Schub erreicht. Dies läßt sich ja unzweideutig während der Fahrt loggen, da ja ein e-Motor halt eben einen hundertprozentigen Zusammenhang zwischen Last und Strom hat. Und jeder Strömungsabriß eines Props wird natürlich zwangsläufig im Log mit einem Stromminimum quitiert. Also für mich bleibt als einzige Erklärung, daß der Strömungsabriß offensichtlich keine Berücksichtigung gefunden hat. Beste Grüße Hanjo |
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Moin,
ich grabe das Thema nochmal aus, weil ich heute Morgen ein neues Buch bekommen habe ("Propeller Handbook - The Complete Reference for Choosing, Installing and Understanding Boat Propellers" von Dave Gerr), in dem sich der Autor zu dieser Frage äußert. Zitat:
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Ole aka Motti
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