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haschenk

RCLine User

  • »haschenk« ist der Autor dieses Themas

Beruf: Dipl. Ing.

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1

Montag, 16. Januar 2017, 17:40

Ein wenig Copter-Aerodynamik

Hallo,

vielleicht interessiert's jemand:
http://www.spiegel.de/video/drohne-anima…eo-1735184.html
oder auch hier:
https://www.youtube.com/watch?v=hywBEaGiO4k

Beachtenswert:
Die dicken blauen (spiralförmigen Rand-)Wirbel, die von den Blattspitzen abgehen. Die durchdringen sich dann gegenseitig und zerfallen in Turbulenz, die im Strahl wegschwimmt. Auch die Einschnürung des Strahls hinter den Props ist gut zu sehen.

Gruß,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (16. Januar 2017, 17:50)


2

Dienstag, 17. Januar 2017, 16:48

Es ist schon ein Jammer mit You-Tube - fängst erst einmal damit an kannst nimmer aufhören . . . ;)

Zum Video :

Diese Sache mit den Blattspittzenwirbeln ist beeindruckend und führt einem drastisch vor Augen wie hoch die Verluste in diesem Bereich sind.
Umgelegt auf die Flächenfliegerei ist's eigentlich erstaunlich dass erst in den letzten Jahren in der Großfliegerei kaum mehr ein Jet ohne Winglets daherkommt (zumindest kommt's mir so vor).

Ein anderes interessantes Detail ist an der Blattwurzel zu sehen: Während fast das gesamte Blatt blau gefärbt ist, also Unterdruckbereich darstellt, ist im Bereich der Blattwurzel von der Hinterkante herkommend deutlich Ablösung zu erkennen. Dies, obwohl dort die Blattiefe deutlich größer ist. Was einem den Zusammenhang zwischen (Luft) Strömungsgeschwindigkeit und Lauflänge (Blattiefe in diesem Fall) vor Augen führt.
Interessant wäre nun dieses Experiment über verschiedene Drehzahlen.

Besten Dank und Gruß
Gerhard

DJK94

RCLine User

Wohnort: Hamburg

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3

Dienstag, 17. Januar 2017, 18:30

Winglets sind halt auch immer Auslegungssache. Sie können sinnvolls ein, müssen aber nicht. Je nach Gesamtauslegung, kann der erzeugte Druck- und Reibungswiderstand größer sein, als die Einsparung am Induzierten. Meistens lässt sich aber dohc was rausholen damit. Gut zu sehhen auch bei einigen Windkraftanlagen, wo an Aerodynamik, meines Wissens, so ziemlich alles rausgeholt wird. Hier werden die ja ohnehin schon mit enormer Streckung gesegneten Blätter noch mit Winglets ausgestattet. Sieht teils erstmal seltsam aus.

Und bei den Großfliegern kommt nur eine Neuerung, wenn sie sich rechnet. Und das geht ganz gerne auch mal zu ungunsten der Aerodynamik aus.
Bei Airbus werden ja mit den NEO-Programmen nach und nach auch einige Flügelenden überarbeitet und verlängert, oder mit Winglets bzw. größeren Winglets ausgestattet, soweit ich das mitbekommen habe. Sofern das der Flügel zulässt. ich meine beim A380 ginge es kaum, weil der schon am Limit ist mit der Spannweite.

Zudem kann ich mir vorstellen, dass sich erst in den letzten Zyklen mit der Entwicklung der Computer eine günstige Auslegung gewährleisten lässt. Die Vorgänge in dem Bereich sind doch recht komplex.

Außerdem können sich bei ungünstiger Auslegung auch Negativeigenschaften einschleichen. Bei einem Segler ist das Slipen mit Winglets untersagt, weil er dann ganz böse reagiert. Haben Fluglehrer ausm Nachbarverein schon getestet, in ausreichender Höhe. Solche Sachen können vlt die Zulassung erschweren/unmöglich machen. Auch wenn die Großen wohl eher selten diese Zustände haben, aber Seitenwind kann bei den Dimensionen vielleicht schon reichen.

Daniel

haschenk

RCLine User

  • »haschenk« ist der Autor dieses Themas

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4

Dienstag, 17. Januar 2017, 18:37

Hallo Gerhard,

ich hab' da noch ein paar nette Bilder; s. Anhänge.

Die spiralförmigen Wirbel -innerhalb der (in der Animation weggelassenen) Hauptströmung/Strahl- sind unvermeidlich mit der Schuberzeugung verbunden und gewissermaßen "Nutzwirbel". Die vielen kleinen Wirbelchen sind mehr oder weniger chaotisch und rühren von Strömungsablösungen und/oder der gegenseitigen Beeinflussung der Nutzwirbel her.

"Wirbel" sind in der Strömungslehre (idealisiert...) etwas ganz genau Definiertes; ähnlich z.B. einem Tornado. Mit Wirbeln kann man dann auch rechnen....
Mehr dazu steht bei Interesse z.B. bei Wikipedia.

Gruß,
Helmut
»haschenk« hat folgende Bilder angehängt:
  • Osprey mit Propwirbeln.jpg
  • Propellerwirbel1.jpg
  • Propellerwirbel2.jpg
  • Propellerwirbel3.jpg
  • Propellerwirbel4.jpg

5

Dienstag, 17. Januar 2017, 20:08

Es gibt ja schon kleine 5" Props mit Wingtips.

Quelle:
»Tom.S« hat folgendes Bild angehängt:
  • Racekraft5051.JPG
T8FG>FPV-Race, Hangflug | Ersatzbank>Helis, Flächenflieger kleiner 3Meter Spannweite

6

Mittwoch, 18. Januar 2017, 11:57

@DJK94
Dass sich Slip und Winglets beissen kann ich mir gut vorstellen, und dass bei den Großen und ganz Großen die Kaufleute das letzte Wort haben ebenso . . . 8)

@Tom.S
Interessant, wer verwendet die ?

@haschenk
Bemerkung zum letzen Bild - gaaaanz OT ;)
Haben die eigentlich alle nix zu tun, auf dem Träger ? :hä: :D

heli-papa

RCLine Team

Beruf: Strassenbaupolier

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7

Donnerstag, 19. Januar 2017, 06:24

@Tom.S
Interessant, wer verwendet die ?

Ich schon länger. ;)
LGFrank
T-rex550 E DFC, HC3 sx
T-rex700 E DFC, Bavarian Demon 3sx :heart:
Raptor E 550se
Zu viele Multicopter. :tongue:
Hype Funtastic, T2M Beaver 152cm, Pitts Phyton 146cm 6S
Edge 540 160cm 6s :evil:
Mitlerweile noch viele Depron Eigenbau Modelle
Kung Fu, Trottel, Eurofigther....
Mirage 2000 6S :applause: Geile Kiste
Im Bau: F-16 70mm Impeller
Funke MX 20 Hott
DX6 G2

8

Donnerstag, 19. Januar 2017, 20:03

@Tom.S
Interessant, wer verwendet die ?

Die sind für Racecopter konzipiert. Ca. 5 Flüge habe ich mit denen gemacht.
Die Propeller haben meiner Meinung ein anderes Problem. Da ist die Steigung von 5,1"
einfach zu groß. Für höhere Fluggeschwindigkeiten ganz gut. Es gehen allerdings die Amps
in den kritischen Bereich. Zu den Wingtips kann ich nichts sagen, da die vorherrschende
Eigenschaft recht dominant ist.

Zurück zu den Randwirbeln.
Den Unterschied zwischen BN und Randbogen ist deutlich spürbar.
Meine bevorzugten Props haben ein ganz leicht sichelförmige Blattform.
Ähnlich einer Schwalbe oder eines Mauerseglers.
Moderne F3F/F3B Segler haben auch solche Randbögen/Flächenenden.
Frank hatte mir diese Propeller empfohlen.

Quelle:
»Tom.S« hat folgendes Bild angehängt:
  • Dal Cyclone.JPG
T8FG>FPV-Race, Hangflug | Ersatzbank>Helis, Flächenflieger kleiner 3Meter Spannweite

haschenk

RCLine User

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Beruf: Dipl. Ing.

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9

Donnerstag, 19. Januar 2017, 22:58

Hallo,

bei den (Modellflug-)Props ist das "Styling" ein nicht zu unterschätzender Faktor für den Verkauf. Und das nicht nur bei den Props. Im Laufe der Zeit kommen immer wieder Produkte auf den Markt, die nichts anderes sind als neues Styling. Das weckt beim Kunden Emotionen; ansonsten wirkungslos. Dazu noch ein paar pseudo-wissenschaftliche Sätze in der Werbung, und schon finden sich Käufer. Ob die versprochene Wirkung eintritt, kann eh kein "Normalo" überprüfen.

In der Flugwissenschaft ist längst bekannt, wie gute Propeller gestaltet (und berechnet) werden; einige Lücken auf dem Gebiet der MAVs (kleine Re-Zahlen) werden z.Zt. auch geschlossen oder sind schon geschlossen. Man sollte meinen, daß sich die Hersteller von Props da schlau machen, aber das gilt nur für ganz wenige.
Wirkliche "Wissennschaft" geht anders, z.B. hier: http://www.ae.illinois.edu/m-selig/

Zu den "tiplets"/blade tips:
Flugbegeisterte sind überdurchschnittlich oft "kreative" Erfinder. So kommt es, daß Endscheiben, Winglets, Blattspitzengestaltungen usw. an Propellerblättern seit vielen Jahren immer wieder neu erfunden wurden/werden. Das letzte mal in größerem Umfang -woran ich mich erinnere- war vor ca. 30 Jahren; da ging's um die Lärmentwicklung von Flugzeugen der sog. *Allgemeinen Luftfahrt*. Gewisse Erfolge dabei wurden erzielt, aber es gab auch (in Wirkungsgrad und Herstellung) erhebliche Nachteile, und die Flugzeug- und Prop-Hersteller lernten, die klassischen Auslegungen/Gestaltungen zu verbessern, und so landete das Alles wieder in der Versenkung.
Wer Lust und Zeit dazu hat, kann ja mal googeln unter "propeller blade tip shape"....

Hier noch ein Link:
http://soar.wichita.edu/bitstream/10057/…ESES2009_39.pdf
Da hat ein Studi im Rahmen seiner Master-Arbeit Änderungen an handelsüblichen Modell-Props untersucht; Endscheiben waren auch dabei...

Gruß,
Helmut

heli-papa

RCLine Team

Beruf: Strassenbaupolier

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10

Donnerstag, 19. Januar 2017, 23:00

Frank hatte mir diese Propeller empfohlen.

Ich bin mittlerweile auf die von Schubkraft umgestiegen. Sind, meiner Meinung nach, ein ticken besser.

Werde aber in Kürze noch ne ganz andere Sorte testen.

==[]
LGFrank
T-rex550 E DFC, HC3 sx
T-rex700 E DFC, Bavarian Demon 3sx :heart:
Raptor E 550se
Zu viele Multicopter. :tongue:
Hype Funtastic, T2M Beaver 152cm, Pitts Phyton 146cm 6S
Edge 540 160cm 6s :evil:
Mitlerweile noch viele Depron Eigenbau Modelle
Kung Fu, Trottel, Eurofigther....
Mirage 2000 6S :applause: Geile Kiste
Im Bau: F-16 70mm Impeller
Funke MX 20 Hott
DX6 G2