Welche Antriebsarten gibt es?

[VierMir]

Hallo,
meine Frage hat nicht direkt mit dem Flugmodellbau zu tun. Da ich aber hier entsprechendes Wissen vermute, hab ich sie mal trotzdem gestellt. (Es ist obige.)
Hintergrund: Ich möchte gern einen Ventilator bauen, der Luft ansaugt und dann durch einen Trichter schickt, der die Luft stark beschleunigen soll. Ein erster Versuch mit einem PC-Lüfter und einem Trichter hat gezeigt, dass das schonmal so nicht funktioniert.
Alternativ soll das Ganze auch umgekehrt gehen, also Luft aus einer relativ kleinen Öffnung ansaugen und großflächiger verteilen.

Gibt es bei Flugmodellen (oder anderen Modellen) so einen Antrieb?

Viele Grüße
Björn

 

[frankenandi]

Das ist schlichtweg ein simpler Impellerantrieb (EDF)....hier suchen oder googeln.....

Gruß Andi

 

[VierMir]

Das ist schlichtweg ein simpler Impellerantrieb (EDF)

Ein Impeller würde doch meinem Versuch entsprechen mit dem PC-Lüfter und dem Trichter? Da kam meines Eindrucks nach die Luft genauso schnell raus wie ohne Trichter, nur eben auf kleinerer Fläche.

 

[Claus Eckert]

Hier mal eine grundsätzliche Beschreibung.

Impeller – RC-Network Wiki

wiki.rc-network.de

 

[Heinz234]

Du brauchst einen ordentlichen statischen Druck wenn Du die Luft durch eine Düse pressen und dadurch beschleunigen willst.

—> radialverdichter. (Kalte Seite vom Turbolader zB)

 

[WundererM]

Luftfahrtantriebe – Wikipedia

de.wikipedia.org

Strömungsmechanik – Wikipedia

de.wikipedia.org

Hier geht's um grundlegende Physik und Strömungslehre. Da muss man sich mit Drücke, Volumina und Reibungskoeffizienzen auseinandersetzen. Dein PC-Lüfter erzeugt schlicht nicht ausreichend Strömungsgeschwindigkeit, um den erforderlichen Druck für die Verengung aufzubauen. Prinzipiell ist eine solche Konstellation immer sehr problematisch, da der Druck, der hinter dem Prop aufgebaut wird gleichzeitig den Wirkungsgrad des Props selbe deutlich verschlechtert.

 

[kappi]

Hallo Björn, wie Heinz234 schon geschrieben hat, das wird vermutlich nur mit einem Radialverdichter funktionieren ( jedenfalls in diesem kleinen Maßstab), am besten mit einem gedeckten Laufrad und stark rückwärts gekrümmten Schaufeln , die sind am unkritischsten, was das Kennfeld betrifft, gerade, wenn auch durch einen kleinen Querschnitt angesaugt werden soll. Solche Räder sind z.B. in Staubsaugern verbaut.
Schau Dir mal die Explosionszeichnung eines Laubbläsers an, ich denke, das ist sowas ähnliches, was Du bauen möchtest.

Gruß Richard

 

[Ulrich Burbat]

Hallo Björn

Hintergrund: Ich möchte gern einen Ventilator bauen, der Luft ansaugt und dann durch einen Trichter schickt, der die Luft stark beschleunigen soll. Ein erster Versuch mit einem PC-Lüfter und einem Trichter hat gezeigt, dass das schonmal so nicht funktioniert.
Alternativ soll das Ganze auch umgekehrt gehen, also Luft aus einer relativ kleinen Öffnung ansaugen und großflächiger verteilen.

Deine Fragestellung ist etwas unkonkret.
Trichter:
Wie soll das Größenverhältnis von Groß zu Klein sein?
a) 100 zu 1
b) 100 zu 50

Zuerst musst Du entscheiden, wuzu soll die Maschine dienen, dann, welche Anforderungen soll sie erfüllen.

In Deinem Hintergrund sind die Anforderungen sehr allgemein formuliert.
Jede Strömungsmaschine ist für einen konkreten Einsatzfall ausgelegt.
- Druck
- Geschwindigkeit
- Volumenstrom
- Massestrom
- Temperatur
können Einsatzparameter sein.

Ein PC Lüfter soll leise sein und einen geforderten Volumenstrom erzeugen
Ein Sandstralgebläse muss hohe Luftgeschwindigkeiten bringen

Nicht umsonst haben Strömungsmaschinen sehr unterschiedliche Konstruktionen

Es gibt Strömungsmaschinen für wechselseitigen Betrieb (z.B. Pumpspeicherkraftwerke) Da sind die Einsatzbedingungen in beiden Richtungen ähnlich.

Ich sehe bei Dir zwei Einsatzbedingungen
a) Hohe Strömungsgeschwindigkeit bei kleinem Strömungsquerschnitt
b) niedrige Strömungsgeschwindigkeit bei großem Querschnitt

a) wird überwiegend mit Radialmaschinen erzeugt
Bei b) kommen überwiegend Axialmaschinen zum Einsatz

Dein wechselseitiger Betrieb von a) und b) sehe ich eher kaum realisierbar.

Mich würde schon interessieren, was Du mit Deiner Technik erreichen möchtest.


Ulli

 

[VierMir]

Mich würde schon interessieren, was Du mit Deiner Technik erreichen möchtest.

Ich hab ein vollverkleidetes Fahrrad (Velomobil). Dadurch, dass es vollverkleidet ist, gibt es keinen Fahrtwind, der den Körper kühlen kann. Außer man macht Löcher rein. Löcher machen das Fahrrad aber langsamer. Deshalb meine Idee, möglichst viel Luft durch eine kleine Öffnung zu ziehen, oder alternativ hinten den Innenraum abzusaugen und die Luft durch eine kleine Öffnung hinauszudrücken. Ist erstmal nur ein Experiment.
Ich bin mittlerweile fündig geworden. Es gibt für 25€ einen Radiallüfter für 12V. Wohl für Wohnmobile gedacht. Das reicht erstmal zum Ausprobieren.

 

[Racky]

ch bin mittlerweile fündig geworden. Es gibt für 25€ einen Radiallüfter für 12V. Wohl für Wohnmobile gedacht. Das reicht erstmal zum Ausprobieren.

Hallo. Wo gibt es solche Lüfter. Ich suche auch so Einen.
Ein Link wäre toll.
Danke.

 

[VierMir]

Wo gibt es solche Lüfter. Ich suche auch so Einen.
Ein Link wäre toll.

Hier z.B.:

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[Racky]

Danke!!

 

[Ulrich Burbat]

ch hab ein vollverkleidetes Fahrrad (Velomobil). Dadurch, dass es vollverkleidet ist, gibt es keinen Fahrtwind, der den Körper kühlen kann. Außer man macht Löcher rein. Löcher machen das Fahrrad aber langsamer. Deshalb meine Idee, möglichst viel Luft durch eine kleine Öffnung zu ziehen, oder alternativ hinten den Innenraum abzusaugen und die Luft durch eine kleine Öffnung hinauszudrücken.

Jeder Körper, der durch die Luft bewegt wird hat Bereiche, an denen ein Über- und Unterdruck herrscht. Damit sollte siche eine energiesparende Lösung zur Belüftung des Innenraumes bewerkstelligen lassen. Das muss nicht eine große Öffnung sein. viele kleine Öffnungen könnten helfen und die Strömung am Gefährt nicht übermäßig zerstören.
Bei Einigen Flugmodellen wird eher eine rauhe Oberfläche als eine spiegelblanke Oberfläche angestrebt.
Ich kann nicht abschätzen. um wieviel der cw Wert des Velomobiles sich infolge von Bohrungen verschlechtert. Ebenso fehlt mit die Erfahrung um wieviel sich der Kraftaufwand infolge zusätzlichen Gewichts (Lüfter, Akku bzw. Dynamo) erhöht. Beide Veränderungen dürften sich eher im theoretischen Bereich bewegen.
Wenn Du den Innenraum durch Klima und Körperwärme nicht aufheizen willst, musst Du vermutlich einen Luftaustausch herbeiführen. D.h. Du benötigst eine angemessene Luftwechselrate. Sprich ein nicht zu geringes Volumen bei nicht zu hohem Druck. Das könnte mit einem Axiallüfter gut gelingen..
Der verlinkte Lüfter tauscht vermutlich die Innenluft Deines Velomobiles in weniger als 1 Minute aus. Das sollte reichen. Diese Luft muss irgendwo rein und und wieder raus. wenn der Lüfter die Innenluft nicht nur verwirbeln soll. D.h. Die Austrittsöffnungen sollten in der Summe etwas größer als die Eintrittsöfnnungen sein.
Annahme:
- Du bist 4h mit dem Gefährt unterwegs
- der Lüfter läuft nur 2 h

Dann benötigst Du eine Spannungsquelle minimum 12V, 6Ah

Ulli

 

[VierMir]

Dann benötigst Du eine Spannungsquelle minimum 12V, 6Ah

Ist alles erstmal nur ein Versuch; über den Stromverbrauch würde ich mir danach Gedanken machen.

Eine Frage hätte ich noch: In der Kabine ist ein Unterdruck. Wäre es deshalb besser, mit dem Ventilator die Luft vorne reinzudrücken oder die Luft hinten rauszusaugen? Also hinsichtlich des aerodynamischen Widerstands.

 

[kappi]

Ich denke, bei Fahrtwindkühlung sollte der Luftaustausch mehr als 1x pro min betragen und eine relativ hohe Geschwindigkeit haben, so empfinde ich das zumindest auf dem "normalen" Rad.
Da das verkleidete Rad in etwa einer Zigarre ähneln dürfte, ist am hinteren Ende mit einem Unterdruck zu rechnen, hier sollte also eine Auslassöffnung vorhanden sein. Für die ZUluft würde ich mir NACA-Einläufe überlegen, die kann man so platzieren, dass die Kühlluft direkt auf den Körper gelenkt wird, die nehmen nahezu widerstandsfrei Luft aus der Grenzschicht auf, der Luftstrom hat dann nahezu die gleiche Geschwindigkeit wie die Fahrtgeschwindigkeit und man braucht weder Lüfter, Akku, Dynamo, oder......

Gruß Richard

 

[Ulrich Burbat]

Eine Frage hätte ich noch: In der Kabine ist ein Unterdruck.

Wenn Unterdruck vorhanden ist, ist die Kabine teilweise nicht luftdicht.
Heißt, im Unterdruckbereich der Luftströmung hat die Kabine ein Leck und im Überdruckbereich ist sie dicht. Damit ist eine Grundlage zum Luftaustausch vorhanden. Vielleicht reicht es im Überdruckberei den NACA Einlauf zu installieren.
Wo der Überdruckbereich bei Deinem Fahrzeug ist, kann sicherlich ein Aerodynamiker abschätzen, wenn er Bilder vom Fahrzeug hat.
Ohne diese Kenntnis könnte die Installation von von Lüftern eher ungünstig sein.
Im Überdruckbereich der Strömung ein einsaugenden Lüfter
Im Unterdruckbereich ein ausblasender Lüfter.
Umgekehr wäre nicht gut
Nur: es ist dann eine Steuerung des Luftstromes erforderlich

Ulli
P.S.

Quelle: https://www.basicthinking.de/blog/2018/02/15/podbike-velomobil/
Ist Dein Velomobil für den Freizeiteinsatz? Dann mach mal Pause wenn Dir zu warm ist.
oder

Quelle: https://fahrrad.news/news/das-schnellste-fahrrad-ist-und-bleibt---ein-liegerad__112.php
ist es ein Wettbewerbs- /Rekordfahrzeug? Dann verstehe ich Deine Bestrebungen eine Lösung zu finden.
Aber: Gewicht spielt hier eine Rolle

PP.S. Mit 140 auf der Straße und dann kein Erkennungszeichen für den Blitzer????
Das geht nicht. Dann mindestens ein Eigentümer Schild wie bei den Modellfliegern!

 

[VierMir]

Im Überdruckbereich der Strömung ein einsaugenden Lüfter
Im Unterdruckbereich ein ausblasender Lüfter.

Also am besten 2 Lüfter?

PP.S. Mit 140 auf der Straße und dann kein Erkennungszeichen für den Blitzer????

Falsche Vorstellung. Das abgebildete Fahrzeug dürfte auf der Strecke keine 140 erreichen. Die Fahrzeuge, die das schaffen, sind auf öffentlichen Straßen nicht fahrbar. Und außerdem hat die Strecke da auch ein deutliches Gefälle.
Mehr als 50 innerorts ist bei meinem allerdings kein Problem. Aber die 50-Beschränkung gilt auch nur für Kraftfahrzeuge. (Durch den Einbau eines Lüfters dürfte meins nicht zu einem solchen werden, hoff ich doch.)

 

[VierMir]

ist es ein Wettbewerbs- /Rekordfahrzeug? Dann verstehe ich Deine Bestrebungen eine Lösung zu finden.

Kein Rekordfahrzeug, sondern Alltagsfahrzeug, um von A nach B zu kommen, und auch um Freizeit damit zu verbringen.
Aber stundenlanges Fahren mit niedriger Leistung heizt den Körper fast noch mehr auf als eine knackige Stunde.

 

[Ulrich Burbat]

Kein Rekordfahrzeug, sondern Alltagsfahrzeug, um von A nach B zu kommen, und auch um Freizeit damit zu verbringen.

Dann sind meiner Meinung nach cw-Wert, Luftwiderstand und Zusatzgewicht nicht das Problem. Dann sollte Wohlbefinden im Vodergrund stehen.
Dann bringe Zu- und Abluftöffnungen an. Da der Luftstrom nicht wie beim normalen Fahren ist, würde ich 1 bzw. 2 kleine PKW Ventilatoren installieren, die einen Luftstrom auf die zu kühlenden körperteile leitet. Die verbrauchen deutlich weniger Strom

 

[WundererM]

Nur mal so ein Gedanke: Venturidüse. Durch einen verhältnismäßig kleinen Einlauftrichter im Fahrtstrom und Düsenreduktion könntest du über ein Rohr im Inneren Luft ansaugen und so einen kühlenden Luftstrom zum Körper hin realisieren. Ich denke, der dadurch entstehende Widerstandszuwachs hält sich in Grenzen.