Besserer Wirkungsgrad mit 3-Blatt Propellern.

GC · 6. August 2014

Für den Mosquito gab es mindestens 5 verschiedene Propeller. Ich frage mich, ob das ein Marketinggag war oder ob damit der Wirkungsgrad des schwachen Antriebs verbessert werden sollte.

Insgesamt gab es mindestens 5 Varianaten:

1. Der weiche weiße Hasenohrlöffel
2. Der graue 2 Blattpropeller mit Anruckdämpfung im Spinner
3. Der graue 3 Blattpropeller mit Anruckdämpfung im Spinner
4. Der graue 2 Blattpropeller mit Anruckdämpfung im Spinner und kupierten Blattspitzen
5. Der graue 3 Blattpropeller mit Anruckdämpfung im Spinner und kupierten Blattspitzen

Der Schritt von weißen Propeller auf den grauen ist wohl durch die höhere Steifigkeit des grauen begründet.

Aber bringen 3 Blatt-Propeller bei ansonsten identischen Propellerblatt mehr Wirkungsgrad (falls ja, um wieviel Prozent mehr könnte es sich handeln?) oder nur bei sehr geringen Umdrehungen? Mosquito hat dem Propeller gute 2000mal in der Minute gedreht.

Und was soll das, die Blattspitzen zu kupieren oder sieht es nur rasanter aus?

Ich frage mich, welche Variante von 1 bis 5 den besten Wirkungsgrad erzielt.

Coyo · 6. August 2014

Also welcher genau von diesen 5 gezeigten den besseren Wirkungsgrad hat, weiss ich auch nicht. Doch Grundsätzlich haben 2 Blattpropeller einen besseren Wirkungsgrad als 3 Blättrige. Mehr Blätter senken den Wirkungsgrad, erhöhen jedoch bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit (Steigung) den Schub. Und das wiederum macht dann Sinn, wenn man mehr Schub braucht aber den Durchmesser des Propellers nicht vergrößern möchte (oder kann).

Beispiel: Man hat einen 2 Ballpropeller an seinem Flieger. Die Geschwindigkeit passt einem, jedoch möchte man mehr Schub haben (z.B. um auf etwas kürzerer Strecke starten zu können, oder weil man ein 3-D Flugzeug so in der Luft senkrecht bewegungslos stehen lassen möchte wie einen Hubschrauber).
Jetzt hat man 2 Möglichkeiten:
1. Den Durchmesser erhöhen (bei gleichbleibender Steigung). Dadurch steigt der Schub und natürlich auch die Max Amper bei Vollgas. Wirkungsgrad bleibt ziemlich gleich.
2. Durchmesser wie auch Steigung gleich lassen, jedoch vom 2 Blattpropeller auf einen 3 Blattpropeller wechseln. Dadurch steigt auch der Schub und genauso die Max Amper bei Vollgas. Der Wirkungsgrad nimmt dabei etwas ab.

Die 2. Lösung macht man eben dann, wenn man den Durchmesser gleich lassen möchte. Bei Warbirds z.B. (oder anderen Fliegern mit Spornrad) wenn man den Durchmesser erhöht, passiert es schnell mal das man beim Laden dauernd mit dem Propeller die Farbahn/Wiese berührt. Oder bei einem Flieger mit Propeller am Heck (FunJet, RadJet etc.) wird es mit größerem Durchmesser, wenn man aus der Hand starten Möchte, gefährlicher das man beim Start die Finger in den Propeller bekommt.
Auch beim Laden ohne Fahrwerk in der Wiese, brechen Propeller mit größerem Durchmesser, leichter als welche mit kleinerem Durchmesser.

Ausserdem, finde ich sehen rein Optisch wenn das Modell steht, 3 Blattpropeller oftmals einfach besser aus als 2 Blattpropeller

Jürgen Heilig · 7. August 2014

GC schrieb:
Für den Mosquito gab es mindestens 5 verschiedene Propeller. Ich frage mich, ob das ein Marketinggag war oder ob damit der Wirkungsgrad des schwachen Antriebs verbessert werden sollte.
...

Der Luftschraubenwirkungsgrad ist grundsätzlich besser, je weniger Blätter zum Einsatz kommen.

Beim Gesamtwirkungsgrad des Antriebs ist die Luftschraube nur ein Glied in der Kette, wenn auch ein sehr wichtiges.

Als der Mosquito auf den Markt kam, standen nur sehr wenige Luftschrauben zur Auswahl. Auch Antriebseinheiten gab es wenig und gute Akkus waren teuer, also hat man den Antrieb mit vorhandenen Standardteilen angepasst (optimiert) - und am preisgünstigsten ging das eben über die Anzahl der Luftschraubenblätter, bzw. durch Verkleinern des Durchmessers der Luftschraube (Kappen der Spitzen).

Jürgen

GC · 7. August 2014

Danke Coyo und Jürgen,

also einen 2-Blattpropeller oder noch besser einen 1-Blattpropeller nehmen, um einen besseren Wirkungsgrad zu erreichen. Bei dem einblättrigen hat man aber erst mal wieder die Auswuchtproblematik. Aber eine Gewindestange mit vestellbarer Mutter könnte helfen.

So welcher Prop den besseren Wirkungsgrad hat, der graue oder der weiße ist sicherlich schwer zu beurteilen.

Könnte es nicht sein, dass der gekappte graue gegenüber dem ungekappten mit gleicher Farbe Wirkungsgrad-Vorteile hat, weil ein Propeller am Rande nicht mehr so viel bringt oder liege ich da falsch?

Jürgen Heilig · 7. August 2014

GC schrieb:
... Könnte es nicht sein, dass der gekappte graue gegenüber dem ungekappten mit gleicher Farbe Wirkungsgrad-Vorteile hat, weil ein Propeller am Rande nicht mehr so viel bringt oder liege ich da falsch?

Da liegst Du falsch.

Einfach 'mal die Blattspitzen heutiger Luftschrauben anschauen.

Jürgen

GC · 7. August 2014

Dann bleibt nur noch die Frage grau oder weiß. Irgendwie tendiere ich zu weiß aus dem bauch heraus.

Jürgen Heilig · 7. August 2014

GC schrieb:
Dann bleibt nur noch die Frage grau oder weiß. Irgendwie tendiere ich zu weiß aus dem bauch heraus.

Ich persönlich würde da eher zu schwarz (CFK) tendieren - nicht zuletzt weil Du den Prop ja ganz hinten montieren willst.

Jürgen

pazzopilota · 7. August 2014

schon mal...

schon mal...

...einen alten 4-Takter mit ´ner 2-Blatt & dann mit ´ner 3-Blatt angeworfen?

bei solchen Motoren kommt mir nix unter eine 3-Blatt

Theorie hin --- Erfahrung her

:cool:

holm & rippe

Andy

ps: für die E-Fraktion --> die besten & elegantesten 3- & Mehrblatt-Mitnehmer hat ja wohl aero~naut, oder?

Dix · 7. August 2014

GC schrieb:
Dann bleibt nur noch die Frage grau oder weiß. Irgendwie tendiere ich zu weiß aus dem bauch heraus.

Die Farbe grau bringt eindeutig mehr Wirkungsgrad.

(Probier sie beide und finde heraus, welcher besser ist. Vielleicht birgt das Material doch Unterschiede, der Quirl verformt sich unter Last...)

Jürgen Heilig · 7. August 2014

pazzopilota schrieb:
...einen alten 4-Takter mit ´ner 2-Blatt & dann mit ´ner 3-Blatt angeworfen?

bei solchen Motoren kommt mir nix unter eine 3-Blatt
...

Ein Einzylinder 4-Takter gibt ja auch nur alle zwei Umdrehungen 'mal etwas Leistung ab.

Beim E-Motor bedarf es keiner zusätzlichen Masse, damit er rund läuft.

Jürgen

hul · 7. August 2014

Jürgen Heilig schrieb:
Der Luftschraubenwirkungsgrad ist grundsätzlich besser, je weniger Blätter zum Einsatz kommen

glaube nicht, dass man das so sagen kann.

Zitat aus dem "Bolly Book": The reason multi blade propellers often appear inefficient is the need to use considerable lower diameter propellers (in comparison to 2 blades), for the same horsepower available. Diameter for diameter a well designed 4 blade prop will in some circumstances perform better than the equivalent 2 blade propeller.
http://www.bolly.com.au/book/Book.php?Chapter=2&Section=2

oder

von Martin Hepperle's Site:
"The number of blades has a small effect on the efficiency only. Usually a propeller with more blades will perform slightly better, as it distributes its power and thrust more evenly in its wake." http://www.mh-aerotools.de/airfoils/jp_propeller_design.htm

Gruss, Hans

Jürgen Heilig · 7. August 2014

hul schrieb:
glaube nicht, dass man das so sagen kann.

Zitat aus dem "Bolly Book": The reason multi blade propellers often appear inefficient is the need to use considerable lower diameter propellers (in comparison to 2 blades), for the same horsepower available. Diameter for diameter a well designed 4 blade prop will in some circumstances perform better than the equivalent 2 blade propeller. ...

Selbstverständlich kommt der bessere Wirkungsgrad vor allem daher, dass der 2-Blatt Propeller einen größeren Durchmesser als ein 3-Blatt Propeller hat. Wir gehen ja immer von der gleichen Antriebsleistung aus.

Wenn ich bei einem Antrieb mit 4-Blatt-Luftschraube keine grössere Luftschraube montieren kann, zwei der 4 Blätter entferne und dafür die Steigung der verbleibenden zwei Blätter dafür deutlich erhöhen muss, führt das wohl in den meisten Fällen zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads.

Einfach den Rest deines Zitates lesen

:

But for a given power or thrust, more blades also mean more narrow blades with reduced chord length, so practical limits have to be considered here. The chord length can be increased while decreasing the diameter to keep the power consumption constant, but a diameter reduction is usually a bad idea in terms of efficiency, as long as the tip mach number or tip cavitation is not an issue.

Jürgen

micbu · 7. August 2014

hul schrieb:
glaube nicht, dass man das so sagen kann.

Doch, das kann man genau so sagen. Siehe Fische, Vögel......... die Evolution war da schon richtig gut die Physik richtig umzusetzen.

Michael

Bushpilot · 7. August 2014

hul schrieb:
glaube nicht, dass man das so sagen kann.

Zitat aus dem "Bolly Book": The reason multi blade propellers often appear inefficient is the need to use considerable lower diameter propellers (in comparison to 2 blades), for the same horsepower available. Diameter for diameter a well designed 4 blade prop will in some circumstances perform better than the equivalent 2 blade propeller.
http://www.bolly.com.au/book/Book.php?Chapter=2&Section=2

oder

von Martin Hepperle's Site:
"The number of blades has a small effect on the efficiency only. Usually a propeller with more blades will perform slightly better, as it distributes its power and thrust more evenly in its wake." http://www.mh-aerotools.de/airfoils/jp_propeller_design.htm

Gruss, Hans

Da muss wohl was dran sein, denn: In Turbinen sind auch mehr „Propellerblätter“ verbaut, als der angeblich Optimalste „Einblattpropeller“. Moderne Verkehrsmaschinen haben ein riesiges Nebenstromverhältnis. Die eigentliche Turbine treibt da nur einen ummantelten Multiblattpropeller an. Der Strahl des „Strahltriebwerkes“ verliert sich darin fast wie der Pups im Wüstenwind.

Und da sich ein Flieggerät im günstigsten Fall vorwärts bewegt, sollte der „im Windschatten der anderen Blätter“ Effekt nicht allzu schwerwiegend vorhanden sein: Es kommt ja immer frischer Wind von Vorn nach.

Ich denke, die Antwort liegt daher auch nicht so sehr im Aerodynamischen Vor- oder Nachteilen (?) verborgen, sondern an dem was man aus einem graden Stück Holz, damals am Anfang der Motorfliegerei, so raushacken konnte. Möglichst einfach, stabil, leicht und… billig.

Man sollte auch nicht denken, „Einblattpropeller“ wäre am effektivsten beim durchschrauben der Luft (daher wohl auch „Luftschraube“). Eher ist es wie Grob- und Feingewinde. Einfaches Grobgewinde für einfache Flieger untenrum, und, Feingewinde für mehr „Umpf“ obenrum, wo Drehzahl gepaart mit enormer Kraft und viel Blätter das durchschrauben im fast nicht mehr vorhandenen erst möglich macht.

Von irgendwas muss sich der Flieger ja abstoßen, sonst fällt er runter. Und das ist nun mal Luft.

Übrigens, mein Tipp für den Moskito: Dreiblatt mit Spitzen. Hatte der Echte auch, und irgendwas müssen sich die Ingenieure dabei schon gedacht haben.

Jürgen Heilig · 7. August 2014

Bushpilot schrieb:
Da muss wohl was dran sein, denn: In Turbinen sind auch mehr „Propellerblätter“ verbaut, als der angeblich Optimalste „Einblattpropeller“. Moderne Verkehrsmaschinen haben ein riesiges Nebenstromverhältnis. Die eigentliche Turbine treibt da nur einen ummantelten Multiblattpropeller an. Der Strahl des „Strahltriebwerkes“ verliert sich darin fast wie der Pups im Wüstenwind.
...

Ist bei den Turbinen nicht anders. Da der Durchmesser nicht beliebig groß sein darf (sonst hätte man ja auch gleich Luftschrauben nehmen können

wird die hohe Leistung eben über viele kleinere "Blätter" umgesetzt.

Gerade wenn man wenig Leistung zur Verfügung hat und/oder diese optimal umsetzen will, sind wenig Blätter angesagt. Hier ein Beispiel:

http://de.wikipedia.org/wiki/Gossamer_Albatross

Ist im Modellbau auch nicht anders - siehe Props in den Wettbewerbsklassen F5B oder F5J.

Jürgen

pazzopilota · 7. August 2014

Jürgen Heilig schrieb:
Ein Einzylinder 4-Takter gibt ja auch nur alle zwei Umdrehungen 'mal etwas Leistung ab.

Beim E-Motor bedarf es keiner zusätzlichen Masse, damit er rund läuft.

Jürgen

hoi Jürgen,

OT an:
letztes weekend war mächtig was los in GOMMERSHEIM, ein Plätzchen wie für mich geschaffen, durfte all dies tun wozu ich Lust & Laune hatte

als Dank dafür kam Sonntag Abend die Flut von oben - alles rennet, rettet, flüchtet - nur EINER machte auf gemächlich, mit Badehose

´ne Stunde später hatte ich einen ansehnlichen Haufen aufgeweichter Karton´s & VIEL mehr Platz im Auto

wieder etwas später kam die Sonne raus, die nassen Teile außem Auto raus & all das trocknen war angesagt! :rolleyes:

Fliege z.Z. einen KADETT mit 2,4 m + ENYA 15 cc mit DREIBLATT - sieht verdammt gut aus, wenn man mit stehendem Prop am RÜCKEN zur Landung herein kommt & erst im allerletzten Moment die Rolle macht.... :eek:

OT aus.

holm & rippe

Andy

Jürgen Heilig · 7. August 2014

pazzopilota schrieb:
...
Fliege z.Z. einen KADETT mit 2,4 m + ENYA 15 cc mit DREIBLATT - sieht verdammt gut aus, wenn man mit stehendem Prop am RÜCKEN zur Landung herein kommt & erst im allerletzten Moment die Rolle macht....
OT aus.
...

Eine schöne Rückenlandung sähe vielleicht noch besser aus, aber halt ... ein Nachteil von 3- und mehrblättrigen Props ist, dass bei einer Bruchlandung mindestens ein Blatt stört.

Jürgen

micbu · 7. August 2014

Bushpilot schrieb:
Da muss wohl was dran sein, denn: In Turbinen sind auch mehr „Propellerblätter“ verbaut, als der angeblich Optimalste „Einblattpropeller“.

Hehehe, ich stelle mir gerade vor wie groß ein Einblattpropeller sein müsste.......
Ich weiss nicht, ob man einen Impeller/Turbine mit einem Propeller vergleichen kann.

Michael

Jürgen Heilig · 7. August 2014

micbu schrieb:
...
Ich weiss nicht, ob man einen Impeller/Turbine mit einem Propeller vergleichen kann.
...

Die Anforderungen sind natürlich schon etwas anders - vielleicht hilft dem einen oder anderen dieser Artikel weiter:

http://www.edf-jets.de/technik/19-schuebeler-hst-impeller.html

Jürgen

hul · 7. August 2014

Jürgen Heilig schrieb:
Selbstverständlich kommt der bessere Wirkungsgrad vor allem daher, dass der 2-Blatt Propeller einen größeren Durchmesser als ein 3-Blatt Propeller hat. Wir gehen ja immer von der gleichen Antriebsleistung aus.

auch das kann man so nicht sagen. Der Dreiblattprop kann mit gleichem Durchmesser, geringerer Drehzahl und höherer Steigung die gleiche Leistung aufnehmen.
Kommt halt immer drauf an, worauf man optimiert und welche der diversen Variabeln (Drehzahl, Blattzahl, Steigung, Durchmesser, Blattform, Leistung etc) man variieren will oder kann.

Gruss, Hans

Besserer Wirkungsgrad mit 3-Blatt Propellern.

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