Turbine mit zu viel Luft überladen ( Luftwiderstand ) ?

Scrad

User
Da ich meine Turbinen häufig offen montiere ( Opus oder diverse Deltas z-B. ) , mache mir schön länger Gedanken darüber ob und bei welchen Geschwindigkeitsbereichen eine Modellturbine mit Luft überladen wird und somit einen erhöhten Wiederstand erzeugt .

Finde dazu irgendwie keine Infos im Netz.

Es ist ja bekannt das "dicke" Turbinen z.B. auf dem Opus kaum noch den erhofften Geschwindigkeitszuwachs bringen weil die Stirnfläche und somit der Wiederstand massiv ansteigt und das Plus an Schub dadurch zum Teil wieder vernichtet wird.

So lange der Verdichter die Luft schneller ansaugt als sie von selbst hineinströmen würde sollte sich der Wiederstand ja theoretisch in Grenzen halten , vom Einlaufring und den Schrauben/Kabeln/Halterung ect... die im Luftstrom liegen mal abgesehen.
Staut sich die Luft vor dem Verdichter ergibt sich ja ein Wiederstand über die gesamte Stirnfäche .

Versuche mit dem Baiojet und Skyrunner 300 haben mir gezeigt das die Versenkte Montage hinten in der Mulde deutlichen Geschwindigkeitszuwachs brachte im Vergleich zur Montage einfach oben drauf.

Gemessen an der enormen Strahlgeschwindigkeit ist der Luftbedarf vermutlich deutlich geringer als man denkt , da die Expansion der Verbrennung ja erst diese Strahlgeschwindigkeiten ermöglicht.

Hat sich da schonmal Jemand mit beschäftigt oder hat Infos dazu ?

Ich denke nicht das der Verdichter bei wirklich hohen Geschwindigkeiten noch alles was von vorne kommt "wegsaugt" , sondern sich auch hier die Luft staut und seitlich ums Triebwerk ausweichen muss.

Das würde auch die deutlichen Unterschiede zwischen offener und versenkter Montage erklären. Kann mir kaum vorstellen das es nur das "Drumherum" ist was dermaßen bremst.


Aber wie gesagt , finde dazu nicht wirklich etwas........
 
Dazu müsste man erstmal die Strahlgeschwindigkeit des Triebwerks wissen.
Den Luftwiderstand der Stirnfläche des stehenden Triebwerks (stehend, also ohne Rotation) kannst ja leicht ausrechnen.
 

Scrad

User
Die Strahlgeschwindigkeiten liegen irgendwo um 1200 kmh je nach Triebwerk.
Nur wird die Luft ja nicht mit identischer Geschwindigkeit angesaugt.
Der Zuwachs an Geschwindigkeit wird ja durch die Expansion der Verbrennung erreicht.
 
Letzte Seite stehen die Strahlgeschwindigkeiten unter technische Daten.
 

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Ich denke das fehlende Schubrohr macht den offenen Verbau einer Turbine nicht gerade im Wirkungsgrad besser. Stehe die Turbine, ist die Bremswirkung sehr hoch.
 

Scrad

User
Letzte Seite stehen die Strahlgeschwindigkeiten unter technische Daten.
Das sind Jetcat Werte.
Da liegt halt jeder Hersteller anders je nach Auslegung , Größe der Turbine und Konusdurchmesser.


Ich denke das fehlende Schubrohr macht den offenen Verbau einer Turbine nicht gerade im Wirkungsgrad besser
Ein Schubrohr bremst die Strahlgeschwindigkeit brutal ein wie bekannt ist. Besser wird da gar nix außer in seltenen Fällen leicht erhöhter zu vernachlässigender Standschub.


Ist aber auch nicht relevant für meine Frage ob und ab wann sich vor der Turbine dann doch ein Wiederstand aufbaut weil der Verdichter die Menge an anströmender Luft nicht mehr "absaugt"
 
Es sollte relativ einfach sein, über die Strahlgeschwindigkeit, den Düsendurchmesser und die Dichte der heißen Luft kennst du den Massenstrom am Turbinenaustritt. Der Einlaufdurchmesser ist auch bekannt, genauso wie die Dichte der (kühlen) einströmenden Luft. Damit kannst du dann die Eintrittsgeschwindigkeit der Luft berechnen. So lange diese höher als die Fluggeschwindigkeit ist, ist alles bestens 😎

Wenn du es ganz genau nehmen möchtest, ziehst du vom Austrittsmassenstrom noch den verbrauchten Sprit ab, um den Eintrittsmassenstrom zu erhalten.
 

tomtom

User
Salve,
Ich habe auch das Gefühl dass mein Monster mit X60 nicht viel schneller ist als mit X45.
Kann ja dann auch nur am erhöhtem Luftwiederstand wegen mehr Strinfläche liegen.

Gruß
Thomas
 

Scrad

User
Ja das ist der Punkt.
In diesen Geschwindigkeitsbereichen ist so ein Geschwür oben drauf schon eine Bremse sofern sich die Luft wirklich staut vor dem Triebwerk.
 

Scrad

User
Darum haben ja wohl auch Jets die Turbine integriert.
Ich will dir ja nicht zu nahe treten , aber kann es sein das du hier fleißig mitschreibst ohne auch nur die geringste Ahnung
vom Thema Turbinen an sich zu haben ? Finde nicht wirklich was von dir im Bereich "Turbinen" ;)
Sowas hilft dann nur selten......

Meinst du die Problematik ändert sich wenn die Turbine im Rumpf sitzt beim Scale Jet und durch die Einläufe angeströmt wird oder sonst wie "verkapselt" montiert ist ?

Und wir reden hier von RC Jets bzw. Zweckmodellen und nicht von der manntragenden Fliegerei.

Aber lassen wir das.
 
Zuletzt bearbeitet:

f3d

Vereinsmitglied
Ich habe eine Xicoy 45 auf einer Elysium gesehen, die mit einer gedruckten Verkleidung versehen war. Nur noch der Querschnitt des Kompressors war offen, sonst war die Turbine aerodynamisch verkleidet.

Damit war der Widerstand erheblich reduziert.

MfG Michael
 
Aerodynamik und Physik versteht auch der nicht Turbinenmodellfleger. F3D gab das Stichwort. Aerodynamik. Aber lassen wir das. Ich lese mal mit.
 
Der Widerstand steigt quadratisch mit der Fluggeschwindigkeit. Für ein bißchen mehr Geschwindigkeit braucht's schon ordentlich mehr Schub ....

Der Schub nimmt außerdem mit zunehmender Geschwindigkeit ab, delta_v wird kleiner ...

Der Aufstaueffekt hat sogar einen positiven Effekt, nennt sich "ram recovery"....
 
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Scrad

User
Für ein bißchen mehr Geschwindigkeit braucht's schon ordentlich mehr Schub .

Ist schon alles richtig und bekannt....

Mich würde einfach nur interessieren mit welcher Geschwindigkeit der Verdichter die Luft einsaugt. Alles Andere einfach ausblenden bitte.
Vielleicht hat da ja schonmal Jemand was in Erfahrung gebracht und Anhaltswerte parat.
Die Problematik lässt sich bei solchen Fliegern wie auch dem von tomtom eh nicht ändern.

Hier strömt die Umgebungsluft mit um 500 kmh auf den Verdichter. Kann mir nicht vorstellen das dort kein Stau entsteht und das noch weggesaugt wird.
 

f3d

Vereinsmitglied
Der Widerstand steigt quadratisch mit der Fluggeschwindigkeit. Für ein bißchen mehr Geschwindigkeit braucht's schon ordentlich mehr Schub ....

Der Schub nimmt außerdem mit zunehmender Geschwindigkeit ab, delta_v wird kleiner ...

Der Aufstaueffekt hat sogar einen positiven Effekt, nennt sich "ram recovery"....
Daher bringt es große aerodynamische Vorteile die Turbine zu verkleiden.
Ideal sind die Turbinen, die wenig Kabel und Schläuche benötigen.
Vor dem Turbineneinlauf entsteht kein Luftstau.
Schau Dir auch mal den Turbineneinbau auf dem super schnellen Delta von Nils an, der damit über 700km/h geflogen ist oder der Nurflügler von Bruno Stückerjürgen mit 500km/h mit EDF.

Mfg Michael
 
hallo rainer,
bin zwar nur ein sehr laienhafter aerodynamiker, aber nach überschlägiger beurteilung kam ich zu dem gleichen schluß wie du. mit der ram-recovery. richtig problematisch wird es aber erst, wenn es richtung überschall geht, dann braucht es ja eine spezielle einlaufluftsteuerung. das einzige was meines erachtens schon immer ungünstig gestaltet ist bei unseren kleinstturbinen ist die plane stirnfläche und dessen haltestege, sowie die teils sehr wulstigen frontflächen der turbinen. da sind, wie schon andere hier angemerkt haben, noch optimierungsmöglichkeiten für highspeed.
den "normalen" jetflieger stört das nicht weiter, denn da werden solche nachteiligen gestaltungen einfach nicht so bemerkt.
ich habe selbst ein potentielles hochgeschwindigkeitsprojekt, vielleicht komme ich da demnächst mal auf dich auch in anderen fragen dahingehend zu, eine weltreise bist du ja von coburg nicht entfernt. vielleicht magst ja mal gucken kommen, das möbel um das es geht ist arg unhandlich für einfachen transport;)
gruß thomas.
 

Scrad

User
Der Aufstaueffekt hat sogar einen positiven Effekt, nennt sich "ram recovery"....

Die Turbine begrenzt die maximale Drehzahl auf den in der ECU gespeicherten Wert und begrenzt somit auch die Leistung/Schub.
Da kann es aufstauen wie es will , da kommt hinten einfach nicht mehr raus. Da wird sich der Verdichter keinen Deut schneller durch drehen was man ja nach dem Flug auch auslesen kann.
Ist ja kein Ottomotor der durch "Aufladung" einen möglichst hohen Füllungsgrad der Brennräume anstrebt und die Leistung somit immer weiter steigert. So auch die "RAM" Systeme bei diversen Motorrädern die aber nicht wirklich viel bringen. Die Turbine macht einfach da Schluss wo die ECU sagte bis hier hin und nicht weiter , egal wie es von vorne bläst.

Aber egal , die Frage nach der Ansauggeschwindigkeit wird wohl einfach krampfhaft ignoriert.

Ich befürchte das sich in diesen Thread wieder Ingenieure reingeschummelt haben , und das hat seltenst zur Klärung einer Frage beigetragen :D

Ich geh dann in den Keller basteln.......:cool:
 
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