INFO Turbinenabsteller

Wer seiner Bine noch was gutes tun möchte, der probiert mal eine Pumpe mit einem Drehmoment stärkeren Motor.
Eine gut funktionierende Pumpe erkennt man daran das die Beschleunigung nicht ruckt (ungleichmässig ist).
Und gut erkennen kann man das beim drosseln der Drehzahl von Vollgas auf Leerlauf. Wenn die Leerlaufdrehzahl sich sehr schnell stabilisiert ist das eine gute Pumpe.
Daher verwende ich jetzt nur noch Pumpen mit 400er bzw 480er Motoren! Hauptsächlich 400er Speed.
Diese haben auch bei Leerlauf (unter 1 Volt) noch ausreichend Drehmoment für einen ruhigen Leerlauf.
Wer das selber mal probiert wird das sehen.

Gruß
 
@Jochen

@Jochen

HI

Warum nutzt du dann nicht ein Getriebe vor der Pumpe um die Drehzahl hochzubekommen, und das Drehmoment zu erreiche und konstand zu halten bei schöner Gleichmäßigkeit ?
 

Suzi75

User
Getriebe...

Getriebe...

Hy,

nun, mit Getriebe die Drehzahl zu erhöhen ist genau falsch herum gedacht!
Da verliere ich das Drehmoment und die Sache wird noch "unruhiger"!
Das Getriebe vom Alfred hat UNTERSETZUNG von fast 4 und damit erhöht sich das Moment um gleichen Faktor. Das benötigt er aber auch um diesen Läufer da bewegen zu können.
Aber man sieht es ja am Bild: Die Pumpe baut sehr lange und ist auch kein "Leichtgewicht".
Das System der Verdichtung basiert aber auch auf einer anderen Gegebenheit. http://de.wikipedia.org/wiki/Zykloide

Weiter ist eine Drehzahlerhöhung kontraproduktiv, da man ja genau die hohen Drehzahlen in der Pumpe vermeiden soll. Das habe ich ja schon in den Gründen beim letzten mal erleutert.

Was aber dann noch entscheidend dazukommt ist, daß wir einen "Regelkreis" haben. Den hat Markus schon angeschnitten.
Es ist wichtig, daß die Pumpe ein gewisses "Spannungsband" abfahren kann. Je breiter das ist, um so besser kann sie die Drehzahl des Brenners konstant halten und ändern.
Z.B.: Idle etwa 0,6V und full dann 3V. D.h.: wir haben 2,4 V um dann von 35k-120k n am Brenner zu gehen. Bedeutet etwa, daß ich dann pro zehntel Volt eine Drehzahländerung von 3500 min-1 habe. Verdopple ich die "full-Spannung" auf 6V, dann habe ich noch etwa 1800min-1/zehntel Volt von der ECU. Also kann die ECU genauer "regeln" und deswegen genauer die Drehzahl einstellen. Da spielt auch genau der Effekt, den Herr Gajewiak beschrieben hat, mit ein.

Ich gehe bei der kreation einer Pumpe den umgekehrten Weg: Was braucht der Brenner in etwa und dann gebe ich noch "Reserve" dazu bei einem Gegendruck von 4bar. Sollte ich da dann mehr haben, werden die Zahnräder einfach nicht so hoch gemacht. Bei meinen Pumpen geht das, da ja Dichtung und Zahnrad (getrieben) nicht auf einem Sitz sind. Meine Zahnräder sind auch nicht verpresst und ich kann jederzeit die Pumpe zerlegen und Dichtungen wechseln in 3-4Min. Dieser Mitnehmer ist auch geschützt, da ich mir damals eben viele Gedanken zu diesem Thema gemacht habe: http://www.patent-de.com/20071213/DE202007002413U1.html
Ich dichte auch direkt an der Motorwelle ab um das Anlaufmoment so gering wie möglich zu halten, UND um die Lebendsdauer zu erhöhen. Tests haben 400h Dauerlauf und mehr erbracht, und die Dichtung war immer noch in tadellosem Zustand.
Ein 300er ist bei 300h am Ende, ein 400er hat da eben schon weit über 600h und der 480er würde noch weiter gehen, und die 650er hat auch noch einen internen Lüfter, der den Kollektor kühlt und damit auch die Lebendsdauer noch weiter erhöht. Das geht aber auch nur mit speziellem Lagermaterial vom getriebenen Rad. Wer da noch mehr wissen will kann mir ein Mail schreiben.

Auch ist die "interne Dichtheit" der Pumpe von entscheidender Bedeutung. Bei meinen Pumpen wird ein Spaltmaß von Gehäuse zu Zahnradspitze von 0,01mm angestrebt. Das setzt aber genaue Zahnräder vorraus.
Weiter ist auch der Achsabstand wichtig um die Pumpe "druckstabil" zu machen.
D.h.: Es darf nicht wie bei normalen Getrieben ein gewisses "Spiel" im Eingriffswinkel herrschen, sondern eigentlich "NULL". Da kann sich dann die Flüssigkeit nicht zu sehr "zwischendurchmogeln". Und DAS ist genau die Schwierigkeit bei der Pumpenherstellung.
Serienmäßig DIESE Abstände SOOOOOOOOOO !! genau einzuhalten und bearbeiten zu können ist die Kunst dabei und da rede ich für alle Hersteller.

Ihr seht nun, daß eine Pumpe nicht "NUR EINFACH EINE PUMPE IST"......
Es gehört mehr dazu und diese "Wissenschaft" in ein Produkt zu implantieren ist nicht so einfach.

Gruß
Jochen
 
@Suzi75

@Suzi75

HI

Ich meinte eigentlich folgend:
Warum nutzt du dann nicht ein Getriebe vor der Pumpe um die Drehzahl des Motors hochzubekommen, und das Drehmoment zu erreichen und konstand zu halten bei schöner Gleichmäßigkeit ?
Bei einem Getriebe vor der Motorstufe erweiterst du ja auch automatisch den Bereich der Spannung in dem der Motor läuft.

Nochwas: Ihr nutzt doch sicherlich eine PWM Ansteuerung oder ?
 
Hallo Jochen, alter Pumpen-Guru,

hast du schon mal probiert, Räder mit unterschiedlichen Zähnezahlen zu verwenden? Möglicherweise liese sich damit das Drehmoment/Drehzahlproblem der kleinen Motoren lösen. Ich weiß nicht, ob das funktionieren kann, müsste man einfach mal ausprobieren.

Gruß
Gunnar
 

Suzi75

User
unterschiedliche Zähnezahlen .....

unterschiedliche Zähnezahlen .....

Hallo Gunnar, Hallo Hammondorgel....

Das Prinzip Zahnradpumpe ist wie folgt: http://de.wikipedia.org/wiki/Zahnradpumpe
Daraus ergeben sich alle Antworten eigentlich. Da sieht man auch sehr schön die Fluidbewegungen und man kann auch die Pumpe von Alfred sehen. Da kann ich nichts hinzufügen !!!!
Die Drehzahl darf nicht höher sein, sonst fangen die Zahnräder an Schaum zu schlagen (trägheit des Mediums, egal wie der Ansaugtrackt gestaltet ist) !! Ab einer gewissen Umpfangsgeschwindigkeit kommt das Medium nicht mehr mit und wird "zerhackt"..... Schaum ist die Folge, was aber dann auch irrtümlich als kavitation bezeichnet wird. Wenn man da an der "Grenze" ist, kann man das nicht mehr richtig unterscheiden.
Das hatte ich schon im ersten Bericht erklärt.

Unterschiedliche Zähnezahlen haben automatisch unterschiedliche Durchmesser nach sich und dann auch unterschiedliche Umpfangsgeschwindigkeiten. Das Medium muß aber 50:50 in beiden Zahnrädern aufgeteilt werden. (siehe oben im Link) Nur so ist ein kavitationsfreier Lauf (bis zu einer gewissen Umpfangsgeschwindigkeit eben !!!) gegeben.

Die kleinen Motoren drehen eh sehr hoch, da sie nur bei Drehzahl ihre """Kraft""" entfalten können.
Wie beim Auto: Hubraum ist durch nichts zu ersetzen, als durch noch mehr Hubraum..... Drehmoment !!!
Da kommen dann eigentlich die Glockenankermotoren ins Spiel mit dem "Moment-"Vorteil !
Da ist die Wicklung AUSSEN und der Magnet innen. Nachteil: Drehen nicht so hoch. Siehe meine Faulhaber-Pumpen. Die sind eben bis max. 100N Brenner ausgelegt, aber seidenweicher Anlauf und ohne rucken. Dann könnte ja einer Sagen, daß man auf Brushless gehen soll..... Ja, aber schaut mal den "Leerlaufbereich" dieser Motoren an....... Da würde jeder Brenner "kotzen"....
Da gibt es schon eine "Lösung" mit einem speziellem BL-Motor von Faulhaber und ich bin da gerade dran, aber noch nicht "Spruchreif" und Serienreif auch nicht. Wenn so weit dann seht Ihr es auf meiner HP.

Hoffe, daß nun doch der eine oder andere sich dazu Gedanken macht über die Spritversorgung im Flieger.
Deswegen sind ja manntragende Kisten mit einem irrsinnigen Aufwand an der Spritversorgung dran, daß eben das Licht im Brenner nicht ausgeht !

Gruß
Jochen
 
Und wer dann Turbinen verwendet wo alles (Pumpe & Ventile) unterm Turbinendeckel sitzt..........

Der sollte sich spätestens jetzt fragen wie "Betriebssicher" dieser Konstelation ist !!!

Die Idee ist sicherlich gut, bring aber mehr Nachteile als Vorteile mit sich.

Und wenn diese noch Unterdruck im Tank haben......????.......bei Drehmoment schwachen Pumpen????
Die Fage muss sich dann jeder selbst beantworten.;-)

Gruß
 
Tankbelüftung

Tankbelüftung

hier das einfache Belüftungssystem für das Tanksystem im Jet.



Vorbeugende Maßnahme gegen Absteller wegen Unterdruck. So sollte es funktionieren.

Die neue Generation Frankturbinen werden einen separaten Druckanschluss aus dem Verdichterbereich haben.
An diesen Druckanschluss wird der im Zubehör enthaltene 4 mm Schlauch mit Drossel gesteckt.
Die gedrosselte Luftzufuhr geht dann über ein T-Stück in die Entlüftung des Haupttanks.
Das im Zubehör enthaltene 4 mm Messing Staurohr, wird dann in das T-Stück gesteckt und in Flugrichtung in der Außenhaut aus dem Modell geführt.


Gruß Alfred
 

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Tanksystemtest

Tanksystemtest

Hallo Jetpiloten,

habe noch was wichtiges vergessen.
Nicht nur die stabilen Plastik Kugeltanks, sondern auch die GFK Kugeln und alles was hart ist und sich bei Unterdruck nicht zusammen ziehen kann macht Probleme wenn kein Staudruckrohr verbaut ist, sondern nur ein Schlauch zur Entlüftung unten oder seitlich aus dem Modell nicht nach vorne gerichtet, sondern nach hinten steht.

Jetzt müsste man wissen wie schnell die 8 bar Kompressorluft aus der 4 mm Pistolen Düse Geschwindigkeit hat.
Wenn ich mit der Pressluft über den Schlauch beim Manometer blase, kann ich 0,3 bar Unterdruck erzeugen.
0,3 bar vom verschmutzten Filzpendel und 0,3 bar von der Entlüftung sind schon 0,6 bar Unterdruck im gesamten Tanksystem. Beim fliegen bewegt sich der Sprit, G-Kraft und was sonst noch alles einwirkt weiß keiner so genau
und es kommt zu einem Turbinen Absteller.

Ich gebe keine Ruhe und teste weiter mit Druck aus der Turbine, die in die Entlüftung des Haupttanks geführt wird.
Video folgt.


Gruß Alfred
 

Suzi75

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Unterdruck..

Unterdruck..

Hallo Alfred und der Rest da draußen.

Wenn genau wissen willst, wie den Unterdruck definiert erzeugen kannst, gibt es bei Festo etliche Unterdruckerzeuger, die auf dem Venturiprinzip arbeiten . Siehe: http://www.youtube.com/watch?v=oKk00GHNRnk
Man kann die Dinger auch einstellen.
Bei Festo gibt es auch Druckregler. Eingang vom Verdichter und dann auf etwa 0,2bar Überdruck eingestellt permanent in den Tank gehen. Da müßtest aber Versuche machen, ob die auch so reagieren und ob das auch alle Tanks aushalten !!!!

Nun, wie Alfred schon sagt, ist es problematisch, eine Entlüftung nur schon "gerade" aus dem Flieger zu führen.
An der F4 F ist es folgendermaßen gelöst:
http://www.aircraftresourcecenter.com/awa01/101-200/awa133-F4F-phantom/images/Mvc-017s.jpg
Dies ist der sogenannte "vent-mast", der überschüssigen Treibstoff aus den Rumpftanks ablässt und gleichzeitig als Entlüftung dann dient. Bei hohen Geschwindigkeiten generiert das Teil auch einen Überdruck in diesem Rohr unter dem Seitenruder und unterstützt das Rumpftanksystem dann.
Genau so schauen bei mir auch sämtliche Entlüftungen am Flieger dann aus. Eben einen Schlauch (PUN6) senkrecht nach unten und schief in die Flugrichtung abgeschnitten.
Wenn man das Teil dann umdrehen würde, hat man schon einen "Unterdruckgenerator" kreiert, oder es reicht dann auch schon 90° abgeschnitten.
Es gibt aber auch an Jets viele Möglichkeiten, die Pitotsonden als "Druckanschluß" umzubauen. Siehe:
http://www.angelfire.com/dc/jinxx1/Phantoms/F4Fstab.jpg
Oben über dem anti-collision-light ist der sogg. Steuerdrucksimulatorgeber (abgedeckt durch die Hülle mit der roten rbf-Fahne). Der ist auch ein großes Staurohr und für so eine Druckbeaufschlagung eigentlich IDEAL.
An anderen Kisten gibt es da auch viele Pitotsonden und die kann man alle hernehmen, wenn die in Flugrichtung sind.

Gruß
Jo
 
Tankbelüfung als Pitotrohr....

Tankbelüfung als Pitotrohr....

... hat mehrere Vorteile.

Vorteil 1:
Wie schon beschrieben immer Straudruck im System.

Vorteil 2:

Meine Pitotrohre haben entweder 4mm oder 6mm. Daran kann man dann ganz schön die Rücklaufleitung zur Tankstation anstecken. Kein Gesiffe mehr beim Tanken! Wenn der Tank voll ist läuft der Sprit halt wieder in die Tankstation zurück. Kurzen Rückwärtsgang an der Tanke und gut ist. Super saubere Lösung. Gerade bei Tanks die man nicht sieht oder nicht "durchsichtig" sind.

Vorteil 3:

Sieht gut aus und fällt nicht auf.

Hier mal ein Bild vom 4mm Pitot. An dieser Stelle hat der 1:1 Alpha auch ein Pitot verbaut. ;)

IMG_4237.jpg
 
Druckbegrenzer

Druckbegrenzer

Hallo zusammen
Habe wieder ein bisschen experimentiert ...............



Es geht noch einfacher, mit Conrad Rückschlagventil einen Druckbegrenzer gemacht, ist auch wie der teuere, oben im Bild, von 0,0 - 0,5 bar einstellbar.0,1 bis 0,2 bar müsste doch jeder Tank aushalten, 0,2 bar bekommt der Tank bestimmt auch durch das Staudruckrohr bei 300 km/h, oder liege ich da falsch.Der Druckbegrenzer muss offen bleiben, die Entlüftung nach dem betanken und schließen, sonst funktioniert dieses System nicht.

Gruß Alfred
 

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Baste

User
Der Staudruck kann relativ leicht berechnet werden. Er beträgt bei

100 km/h in etwa 1,005 bar
200 km/h in etwa 1,019 bar
300 km/h in etwa 1,042 bar
400 km/h in etwa 1,074 bar

Die Berechnung ist jedoch nur theoretisch, denn es gibt viele strömungstechnische Variablen. Zum Beispiel die Druckverluste durch die Reibung im Entlüftungsschlauch, die Grenzschicht am Flugzeugrumpf, etc.. In Wirklichkeit ist der Staudruck also noch etwas geringer!

Alfred hat ja schön gezeigt wie wichtig es ist ein einen großen Leitungsquerschnitt, besonders bei schubstarken Turbinen, zu verwenden. Wenn wir diese Tipps beherzigen, wird sich der Unterdruck im System gering halten und die Turbine zuverlässig laufen. :)

Gruß
Baste
 

edf-mike

User
Staudruck ?

Staudruck ?

Denke das diese Drukangabe vom Baste nicht stimmen. 1,005bar bei 100km/h ????? und dann nur 0,014bar Anstieg bei 200km/h??????.
Der Staudruck ist abhängig von der Dichte des Mediums, der Fläche des Staurohrs und der Geschwindigkeit.
Und sollte proportional zur Geschwindigkeit steigen.
Vielleicht kanns mal jemand ausrechnen für 3 und 4mm Rohre und die von uns geflogenen Geschwindigkeiten.
 
Hallo zusammen,

Die Drücke passen schon, er hat sie nur als Absolutdrücke angegeben. Der Staudruck berechnet sich mit p = rho / 2 * v² (http://de.wikipedia.org/wiki/Staudruck)

Damit komm ich bei 300 km/h (und ISA-Bedingungen, 1,2 kg/m³ ) auf 4166 Pa = 0,04166 bar. Baste hat lediglich den Umgebungsdruck noch dazuaddiert (1 bar).

Ich glaube die Version von Alfred den Druck des Triebwerks zu benutzen ist die bessere Idee. Der Eurofighter macht das im Übrigen auch so, der nutzt nicht den Staudruck sondern den Druck der Triebwerke um die Tanks zu bedrucken.

Cheers
Chris
 
Wikipedia hilft ...

Wikipedia hilft ...

Lang, lang ist's her, irgendwann war da im Studium mal was mit Strömungslehre :eek:
Habe auch mal eben im Wikipedia nachgeblättert und veruche das nochmal allgemeinverständlich zusammenzufassen:

Der Staudruck ist ein dynamischer Druck - d.h. er entsteht durch Bewegung, also nicht zu verwechseln mit dem statischen Druck z.B. in einem Autoreifen.
Er beschreibt einfach gesagt die Kraft (pro Flächeneinheit), die ein strömendes Mediums auf einen Körper ausübt, der sich in dieser Strömung befindet.
Man kann sich leicht vorstellen, daß die Variablen hier zum Einen die Geschwindigkeit und die Dichte des strömenden Mediums sind.
Will man zum Anderen die tatsächliche Kraft ermitteln, die auf einen umströmten Körper wirkt, dann ist natürlich auch die Fläche und die Form des angeströmten Körpers von Bedeutung.

Der Staudruck wächst mit der Geschwindigkeit im Quadrat (nicht proportional).

Bezogen auf unsere Tankbelüftung heißt das: durch die Fluggeschwindigkeit liegt am Belüftungsröhrchen ein Staudruck an, der sich mit der Geschwindigkeit im Quadrat erhöht.
Wieviel von dem Staudruck letztendlich im Tank ankommt, wird durch die Strömungsverluste im Belüftungsrohr (bzw. Schlauch) bestimmt. Ohne hier Bernoulli allzusehr zu strapazieren,
kann man sich leicht vorstellen: je kleiner der Schlauchquerschnitt und je länger der Schlauch bis zum Tank desto schlechter (und umgekehrt).

Die von Baste angegebenen Drücke stimmen, auch wenn einem das zunächst ziemlich wenig vorkommt. Vielleicht kann man es sich so besser vorstellen:
100 km/h ==> 0,005 bar Staudruck ==> bedeutet, daß auf eine Fläche von einem Quadratmeter eine Windlast von 50 kg wirkt.
Bei 400 km/h sind es dann schon rund 800 Kg auf einen Quadratmeter ...


Gruß,

Christof
 
Staudruck

Staudruck

Hallo Jetpiloten,

habe das schnell mit einer 2 km langen Autofahrt mit meiner Frau geteset.
Vakuum Manometer mit 60 cm Schlauch Innendurchmesser 4 mm, bei 100 km/h keine Reaktion des Zeigers.
Vakuum Manometer ohne Schlauch bei 100 km/h auch keine Reaktion Staudruck = 0,0 nicht messbar
Glaube das sich bei 200 oder 300 km/h nicht viel Staudruck in den Tanks aufbaut.
Also kann es auch trotz Staurohr nach vorne Abstelelrgeben geben.

Also bleibt entweder die einfache Variante übrig. DerTurbinendruck wird über eine Injektionsnadel als Drossel über ein
Festo T-Stück zum Haupttank geführt und die Entlüftung wie schon beschrieben nach vorne aus dem Modell
in Flugrichtung eingeharzt. Die Länge des Schlauches mit 4 mm Messing Staurohr sollte 60 cm nicht überschreiten.
Bei dieser Schlauchlänge, 4 mm Schlauch, ensteht dann ca. 0,1-0,2 bar Druck in den Tanks.

Besser wäre der Druckbegrenzer der über ein T-Stück mit 4 Anschlüssen, wo einer nach dem betanken geschlossen wird,
ca. 0,1 oder 0,2 bar in den Haupttank bläst. Damit wäre sicher gestellt, dass das Tanksystem immer mit Druck dem gleichen Druck
beaufschlagt wird.
Allerdings befindet sich bei diesem System in den Tanks nach dem abstellen der Turbine Luft mit einem
Druck von ca. 0,1 - 0,2 bar der dann nur langsam über den Druckanschluss an der Turbine entweichen kann.

Also nehmen wir die einfache Variante und wir brauchen Piloten die probleme mit ihrem Tanksystem haben und das freiwillig testen.
Tel.Nr 09947/902762


Gruß powerturbinen
Alfred Frank
 
Was zu beweisen war ...

Was zu beweisen war ...

Alfred hat es mit seinem Autotest bewiesen: kein messbarer Staudruck bei 100 km/h.
Wie auch? Sind ja nur 0,005 bar - da braucht man schon ein seeeehr genaues Messgerät ...
Und um es sich besser vorstellen zu können: 0,005 bar Staudruck bedeutet eine Windlast von so knapp einem kg auf der Handfläche wenn man bei 100 km/h
die Hand aus dem Fenster hält - Basis: mittelgroße Männertatze :D

Trotzem ist es sicher sinnvoll die Belüftungsöffnung nach vorne (in den Fahrtwind) zu richten und nicht umgekehrt.

Die Idee von Alfred, den Tank von der Turbine aus unter leichten Überdruck zu setzen finde ich eigentlich genial.
Hätte man schon viel früher mal drauf kommen können, Drucktankanschluss ist bei Methanolern seit Jahrzehnten üblich :eek::)

Gruß,

Christof
 
Hallo Alfred,
hallo Jetfliegerkollegen,

ich finde die Tests, welche Du gemacht hast, sehr interessant. Am Meisten hat mich der Test mit dem Kugelhopper überrascht, bei dem man die Kavitationsblasen und das Aufschäumen des Treibstoffes sieht.

Jetzt möchte ich aber einmal in die Runde fragen, ob es wirklich so viele Probleme mit Turbinenabstellern gibt?!

Bei mir und in meinem Umfeld nicht (und wir verfliegen im Jahr ca. 1500-2000 Liter). Wir haben die Tanksysteme alle so aufgebaut, wie es der Themenstarter nach seiner Änderung gemacht hat. Auf der Saugseite der Pumpe benutzen wir 6 mm Festoschlauch oder 8 mm Tygonschlauch und Tanknippel mit mindestens 4 mm Innendurchmesser - Tankentlüftung nach unten aus dem Flieger.

Ich selbst habe eine TJ-74S, 2 Raptoren mit ca. 19 KG Schub und eine FT-220 in Betrieb.


MfG
Karsten
 
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