Designfrage eines Impellers

Beluga

User
Moin Zusammen,

Ich wollte mit der Frage eigentlich noch bis Rheine warten, aber ich kann sie mir langsam nicht mehr verkneifen. Außerdem sollte sie nicht in den Beluga- Thread, auch wenn sie etwas im Zusammenhang damit steht.
Wenn ich mir heutige gängige Elektro- Impeller anschaue, so sind sie doch fast alle für eine hohe Drehzahl mit hoher Auslassgeschwindigkeit ausgelegt, um den Schub zu erzeugen. Ok, ich sehe es ein, die marktgängigen Modelle sind nun mal schnelle Sportjets oder Jetnachbauten a´la Rafale oder Sniper etc.
Aber es erinnert mich ein wenig daran, wo die zivile Jet- Fliegerei Anfang der Sechziger stand: Turbinen-Triebwerke, die eine hohe Austrittsgeschwindigkeit hatten, um den nötigen Schub zu erzeugen: kleinere Luftmasse mit hoher Beschleunigung (Entwicklungsstand, technische- und Materialprobleme, die damals dazu zwangen, klammer ich jetzt mal aus).
Für Ziviljets ging die Entwicklung in Richtung wirtschaftlicher und lärmreduzierter Triebwerke. Und Dieses konnte u.a. dadurch erreicht werden, indem man die durchgesetzte Luftmasse erhöhte, das Mantelstrom- oder Zweikreistriebwerk entstand: größere Luftmasse mit niedrigerer Beschleunigung. Heute arbeiten (fast) alle Airliner- Triebwerke nach dem Prinzip. Inzwischen ist der Nebenstrom, erzeugt durch den Fan, so hoch, daß er 80 – 85% des Gesamtschubes erzeugt.
Frage: ist so etwas Ähnliches nicht auch in der Elektroimpeller- Szene möglich? Impeller mit hohem Luftmassendurchsatz, der nicht allein durch hohe Drehzahl und hohe Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird oder die nicht erst effektiv arbeiten, wenn sie eine höhere Eigengeschwindigkeit haben.
Ich denke ein wenig in die Richtung: den Querschnitt zu vergrößern und die Profilform der Fanblätter so zu verändern, daß man z.B. anstelle eines 75mm- Impellers mit 36mm Motor einen 90mm- Impeller mit einem 28mm- Motor antreibt = weniger Drehzahl, dafür mehr Drehmoment, um die gleiche Schubkraft zu erreichen (ein wenig Richtung ummantelten Prop- Antrieb).
Ich habe manchmal das Gefühl, gerade wenn man sich z.B. mit Airliner- Modellen beschäftigt, daß da eine Lücke zwischen Prop- und Impellerantrieb klafft, was den optimalen Antrieb betrifft, eigentlich den optimalen Impeller für langsamer fliegende Jetmodelle. Technisch müßte so etwas heute möglich sein (ist nur noch die Frage, ob das gewünscht ist).

Viele Grüße
Bill Kleinbrahm

PS: Mir ist klar, daß das Thema weitaus komplexer ist, als es hier dargestellt ist.
 

Beluga

User
so in dieser Richtung dachte ich mir das unter anderem auch. Entweder längere Rotorblätter mit größerer Blatttiefe und Schränkung oder eben die Blattzahl erhöhen, wenn es aerodynamisch Sinn macht (evtl. gegenseitige Blattbeeinflussung).

Gruß Bill
 
Gute Idee Bill.
Die alten Verbrennerimpeller haben meist mehr Blätter und sind für niedrigere Drehzahlen ausgelegt.
Da ich aber gerne den Sound hochdrehender Triebwerke bevorziehe, kommt mir die aktuelle Auslegung entgegen.
bei 40000 U/min höht sich das schon fast wie eine Bine an.
Vor allem wenn die Kanäle schlecht sind :D.
Auch haben die bl-Motoren einen besseren Wirkungsgrad wenn se hoch drehen.
Ich hab schon an gegenläufige Impeller mit 2 verschiedenen Steigungen gedacht um die Strahlgeschwindigkeit zu erhöhen... Ich weiß ich bin krank
Aber
Probier mal einen Scherdtfeger Impeller. dort kannst du die Blätter verstellen.
Ich war erstaunt, als Bernd aus dem 120iger Impeller 3,5 kg Schub mit einem Tango 45-7 herausgeholt hat.
So schlecht sind die Teile gar net.
Ralf und Helmut Schwertfeger wird dir gerne helfen.

Ach so, den Motordurckmesser zu reduzieren bringt nichts. Wie bei den Luftschrauben bringt nur die Blattspitzen den Hauptschub.
Das wäre genau so , also ob eine 11x8 Latte mit einem 50iger Spinner wenihger Schub bringt, als mit einem 40iger
Schick mir ne PN, dann griegste die E-Mailadresse von den Jungs.
 

Ost

User
Elektroralf schrieb:
Ich hab schon an gegenläufige Impeller mit 2 verschiedenen Steigungen gedacht um die Strahlgeschwindigkeit zu erhöhen... Ich weiß ich bin krank

Dann sind wir fast alle krank:(
Peace
Oliver
 
Hallo Bill

Sehr interessanter Denkanstoß!

Ein Impeller der relativ lange Rotorenblätter besitzt ist der Fantex6xx. Die von Dir beschriebene Anforderung bei relativ geringer Drehzahl (hier: unter 25000 U/min.) schon einen guten Vortrieb zu erhalten trifft hier voll zu.

Allerdings muss ich aber auch zugeben, dass der Impeller insgesamt ein sehr hohes Drehzahlniveau (ca. 30- 45000 zulässt und auch benötigt!)

Seit 2 Jahren habe ich an diesem Impeller Erfahrungen sammeln können. Einige konstruktive Änderungen bringen bei diesem Impeller Leistungsänderungen von ca. 30% im Vergleich zum Originalimpeller.

Kleines Beispiel aus meiner SR-71 um die Leistung einschätzen zu können:

Antrieb FUN 500/24
Akku: 5S3200 Kokam
Bei 45A Motorstrom, 18.9V Lastspannung, ca. 1300g Schub

Mir ist klar, dass der Strom für Deinen Anwendungsfall zu hoch ist, das ist aber eine Anpassungssache.

Auch könntest Du weitere Vorteile mit einbringen, die ich nicht mehr einsetzten kann!
Denn der FUN 500 hat einen Durchmesser von 36mm, der Impeller lässt sich aber auch vernünftig mit FUN 480er Motor betreiben, welche einen kleineren Durchmesser (30mm?) besitzen. Der zusätzlich gewonnene Querschnitt dürfte sich merklich auf die abgegebene Leistung auswirken.

Zum besseren Verständnis unten stehend ein Bild des Fantex mit dem FUN 500/24 im Hintergrund.

MfG Michael
 

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Naja... nur mal so rein hypotetisch:
Vom 2-Blatt-Prop zu 3-Blatt wird der Durchmesser schon ordentlich kleiner. Zum 4-Blatt nochmal. Nötig teilweise weil viel Leistung bei zu wenig Platz ( frühere Warbirds, etc. ), dann immer mehr Leistung, immer mehr Blätter (z.B. moderne Turboprops), dann aus aerodynamischen Gründen, mehr Strahlgeschwindigkeit nötig, etc. extrem viel Blätter -> Manteltriebwerke mit vergleichsweise hoher Strahlgeschwindigkeit gegenüber Propellern, aber noch recht wenig im Vergleich zum Strahltriebwerk. Ganz simpel vereinfach jetzt mal.
Worauf ihr aus seit wäre ein 120er (oder mehr) mit recht vielen Blättern (10 ?). Dies ginge bei recht niedriger Drehzahl vermutlich auch noch recht problemlos. Wobei eben im Modell Grenzen gesetzt sind in Sachen Größe. Aerodynamisch wird's innen zwischen den Schaufeln dann verdammt eng, und auch bei den Motoren wird's nicht so einfach, da die kleinen im Direktantrieb einen entsprechenden Rotor nicht mehr so leicht drehen, also evtl. sogar auf hochdrehende Außenläufer zu setzen wäre...
Vom Wirkungsgrad her sicherlich alles nicht soo optimal, aber der Gesamtwirkungsgrad des Systems vielleicht immerhin besser als ein Haufen Strahlgeschwindigkeit in nem langsamen Airliner. :)
Alles nicht so ohne, vor allem ist die Hauptfrage, ob sich das für nen Hersteller lohnt, was ich eher bezweifle.

Alex
 

PeterD

User
Recht habt ihr, Spezalisierung tut not.

Ich hab schon an gegenläufige Impeller mit 2 verschiedenen Steigungen gedacht um die Strahlgeschwindigkeit zu erhöhen... Ich weiß ich bin krank
Also sowas gabs schon von Heino Dittmar. Hab selber noch einen im Betrieb.
Es gibt nichts besseres bei kleinem Durchmesser und hohen Geschwindigkeiten.

Ich glaub das Hauptproblem ist das eigentlich immer die maximale Impellergrösse verwendet wird, die bautechnisch vertretbar ist.
Ob ein 120mm Impeller bei nierdriger Drehzahl dann wirklich so schlecht wird das sich eine Spezialanfertigung lohnt ist fraglich.

Die andere Richtung ist kleine Impeller hochzuzüchten und Grössere damit zu ersetzten. Der (erfolgreiche) Versuch die Rafale mit zwei MiniFans anzutreiben ist ein Beispiel. Hier ist sicher noch etwas Optimierung erforderlich, aber Daniels DS-30 kommt dem schon recht nahe.

gruss Peter
 
Jau, wenn Bill einen 120iger in seine Gondeln bekommen würde könnte er bei den Schwerdtfegern 120iger die Blätter entsprechend einstellen.

Das gibt vielleicht etwas Einsparung in Sachen Energieverbrauch

Nur dem Flieger ist es egal, ob der Schub von schneller Luft oder von langsamer Luft her kommt.
Hauptsache genügend Schub. Energie bleibt Energie

Bei meiner Me 262 brauche ich auch nur den Schub beim Start.
Im normalen Scale-fliegen reicht dann 1/4 Gasstellung also geringere Strahlgeschwindigkeit.
Nach 8 Min in Nichtscalefugmanier (Rollenkreis usw. :D ) sind erst 2/3 der 5,5 Ah raus aus dem Akku.
Kannst ja mal einen Film darüber bei Kontronik.com unter Viehdeos anguggen.

Der HW730iger mit 105 mm D wäre auch was für dich.
Der läuft so schön leise. bestimmt hat der einen Super Wirkungsgrad für viel Standschub, bei relativ geringen Stromverbrauch.

Sprich doch mal mit Oliver darüber.
der weiß mehr :)
 
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