rafael

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1

Freitag, 3. Juni 2005, 12:46

Formel für Wirkungsgrad

Hallo

Ich weiss nicht ob ich in diesem Forum hier richtig bin. (sonst bitte verschieben).

Ich suche eine Formel mir der ich (wenigstens annähernd) den Wirkungsgrad meines ganzen Antriebstrangs (Motor + Luftschraube) berechnen kann.
Also ich weiss bei wie viel Spannung und Strom der Motor läuft, somit weiss ich auch Watt die er aufnimmt. Also die Leistung die er aufnimmt weiss ich. Dazu messe ich noch den Standschub.
Jetzt weiss ich aber nicht wie ich vom Standschub zur Leistung komme, denn dafür bräuchte ich ja noch eine Zeitangabe (bzw. Geschwindigkeit). Kann ich trotzdem irgendwie herausfinden, wie viel Leistung mein Motor (ungefähr) in Schub umsetzt?
Gruss Rafael


Wer eine frage stellt, der wird 5min für dumm gehalten. Wer nicht fragt, bleibt es sein Leben lang.
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Paul H.

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2

Freitag, 3. Juni 2005, 12:54

RE: Formel für Wirkungsgrad

Hallo,

für eine ungefähre Abschätzung versuch mal das da:
http://brantuas.com/ezcalc/dma1.asp

Ansonsten wäre die Drehzahl interessant, damit und den n100-Werten des Props kommt man dann auf die abgegene Leistung. Die genau Formel ist mir nicht geläufig, aber mit der Frage bist du hier auf jeden Fall richtig :)

Paul
Heavy Metal: Das Bierdosen - OV-10 Bronco - Projekt
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Paul H.« (3. Juni 2005, 12:59)


Dicker

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3

Freitag, 3. Juni 2005, 12:59

www.standschub.de macht das was du benoetigst - eine Abschaetzung

Gruss Julian
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I :heart:Alex

rafael

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4

Freitag, 3. Juni 2005, 13:15

Hallo

die beiden sind irgendwie beide nicht so ganz das was ich suche.
standschub.de kommt dem was ich suche schon sehr nahe, aber er rechnet in die Falsche Richtung.

Ich habe Leistung die der Motor braucht und den Standschub (evt. noch Drehzahl) und möchte einen Ungefähren Wirkungsgrad berechnen. Aber den geschätzen Wirkungsgrad vom Motor muss ich da angeben. Eigentlich wäre es dir Formel von standschub.de die ich brauche und dann so umforme, dass ich die anderen Werte eingebe und dann der Wirkungsgrad errechnet wird. Kann mir einer diese Formel nennen, denn ich kann kein Javascript und kann daher mit der Formel aus dem Quellcode nichts anfangen..
Gruss Rafael


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Paul H.

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5

Freitag, 3. Juni 2005, 13:22

Hallo,

wie wärs mit einer Kombination der beiden Programme?

Erst im Ezcalc denMotor und Akku einstellen, dann den Prop solange variieren bis du auf deine gemessene Drehzahl kommst. Damit hast du dann den Motorwirkungsgrad, den kannst du dann mit dem richtigen Prop in Standschub.de eingeben, oder?

Oder du nimmst als Wirkungsgrad das Verhältnis zwischen Arbeits- und Leerlaufdrehzahl (UpV*V), ziehst nochmal 5% ab, ist eine grobe Schätzung, aber imho genau genug da ja alle anderen Werte auch nicht sooo genau sind.

Paul
Heavy Metal: Das Bierdosen - OV-10 Bronco - Projekt
Status 30.11.2010 : Endlich geht's weiter - Kabinenhaube

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Paul H.« (3. Juni 2005, 13:26)


6

Freitag, 3. Juni 2005, 14:21

Hi..


vielleicht etwas OT, aber rein informell:

der GESAMTwirkungsgrad des Antriebes eines horizontal fliegenden Flugzeuges mit E-Antrieb beträgt

eta=(F*v)/(U*I)

F: Schub in N (achtung, NICHT Standschub, sondern tatsächlicher Schub im Flug)
v: Fluggeschwindigkeit in m/s
U: Akkuspannung in Volt(unter Last, versteht sich)
I: Effektiver Strom in Ampere

Dieser Wirkungsgrad beinhaltet:

-Motorwirkungsgrad
-Getriebewirkungsgrad (sofern vorhanden)
-Reglerwirkungsgrad
-Luftschraubenwirkungsgrad
-Vortriebswirkungsgrad (Anpassung des Antriebes an die Geschwindigkeit)

Ist nur eben nicht ganz so einfach, den Schub bei gegebener Geschwindigkeit zu bestimmen.

Wenn du also mit irgendwelchen Programmen Schub, Strom usw. für einen gewissen Flugfall bestimmen kannst, so liefert dir o.g. Formel, wieviel der eingesetzten elektrischen Leistung tatsächlich am Modell "ankommt".

mfg

andi

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »___...._____.« (3. Juni 2005, 14:23)


7

Freitag, 3. Juni 2005, 15:12

Hallo Rafael,

Zitat

Ich habe Leistung die der Motor braucht und den Standschub (evt. noch Drehzahl) und möchte einen Ungefähren Wirkungsgrad berechnen. Aber den geschätzen Wirkungsgrad vom Motor muss ich da angeben. Eigentlich wäre es dir Formel von standschub.de die ich brauche und dann so umforme, dass ich die anderen Werte eingebe und dann der Wirkungsgrad errechnet wird. Kann mir einer diese Formel nennen, denn ich kann kein Javascript und kann daher mit der Formel aus dem Quellcode nichts anfangen..


Ist doch kein Problem,
gib einfach Prop Durchmesser und Steigung im Progamm ein , dazu noch Spannung (Akkudaten) und Drehzahl.
Jetzt solange mit dem Wirkungsgrad "spielen" bis dein gemessener Strom rauskommt. Nach ein paar Klicks hast du das gewünschte Ergebniss.
Gruß Eckart

Recycling lebt vom Wegwerfen!

rafael

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8

Freitag, 3. Juni 2005, 15:58

hallo

Zitat

eta=(F*v)/(U*I)

F: Schub in N (achtung, NICHT Standschub, sondern tatsächlicher Schub im Flug)
v: Fluggeschwindigkeit in m/s
U: Akkuspannung in Volt(unter Last, versteht sich)
I: Effektiver Strom in Ampere


genau so etwas habe ich gesucht. Nur ist es nicht ganz einfach den Schub und die Geschwindigkeit im Flug zu messen, aber standschub.de kann ja aus Seigung, Durchmesser und Umdrehung den Schub und die Geschwindigkeit berechnen. Könnte man jetzt die beiden Sachen jetzt nicht kombinieren? standschub.de sagt mir wieviel schub und geschwindigkeit mein Antrieb bringt und nachher setzte ich diese Werte in die Formel von Andi ein oder geht das so nicht?
Gruss Rafael


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9

Freitag, 3. Juni 2005, 16:15

stanschub gibt einen groben anhalt, der oft 10-20% von der realität weg ist.

was du suchst, ist das ei des kolumbus.
nicht umsonst wird sowas recht aufwändig gemessen bzw. riesige tabellen und computerprogramme werden mit MESS Daten gefüttert.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »ano0013« (3. Juni 2005, 16:16)


10

Freitag, 3. Juni 2005, 16:16

Hi..

nein, den Standschub.de rechnet, wie der Domainname ja sagt, wohl eher den Standschub aus, oder nicht? Müsst mir die Seite erst mal anschauen.

Die Strahlgeschwindigkeit und die Fluggeschwindigkeit sind zwei paar Stiefel, sollte man die Strahlgeschwindigkeit und den Standschub in o.g. Formel einsetzen, so erhält man im Zähler der Gleichung die STrahlleistung im Stand und damit die sog. Figure of Merit (Leistungsgütegrad) des Antriebs. Dabei wäre dann die (stets verlustbehaftete) Anpassung des Antriebs an den Flugfall NICHT berücksichtigt; man kann einen prima Leistungsgütegrad berechnen und der Antrieb zieht in der Praxis dann keine Wurscht vom Teller.

Rechnerisch ist das ganze gar nicht mal sooooo kompliziert zu machen, da gibt es schon Methoden, wie Propeller auch im zwangsdurchströmten Zustand (Vorwärtsflug) zu berechnen sind, z.B. Xrotor von Drela.
Auch Helmut SChenk hier ausm Forum hat sowas mal geschrieben, und ein früherer Mitarbeiter von mir hat auch nen entsprechenden Code erstellt.

Das Problem dabei ist, das diese Verfahren nicht so ohne weiteres mit ner Handvoll globaler Werte (Drehzahlen, Steigung, Durchmesser usw.) auskommen, sondern DETAILLIERTE Angaben über Profile, Verwindungs- und Tiefenverlauf usw. benötigen, um gute ERgebnisse zu erzielen. Sie sind somit für den Durchschnittsmodellbauer nicht so sehr geeignet.
Wenn man diese Eingabedaten hat, dann werden die Ergebnisse ziemlich genau, deutlich genauer als 10-20%.





grüssle

andi

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »___...._____.« (3. Juni 2005, 16:22)


11

Freitag, 3. Juni 2005, 16:38

@ andi

da kann ich dir nur zustimmen.

und standschub hat nicht umsonst das "überschlagsmäßige" im richtigen site-namen.
sämtliche luftschraubenspezifika werden nicht berücksichtigt.
und jeder, der schon mal eine latte angepasst hat, weiß das die luftschraube Y x Z" vom hersteller a ganz andere werte liefert, als die nominal gleiche vom hersteller b.
auf die von dir schon genannten größen wie blattform, profil......
will ich garnicht eingehen.

die wirkungsgradberechnung der motoren allein funktioniert nach helmuts methode recht gut ( ich nutze meinen motorrechner schon eine ganze weile erfolgreich)
alle drezahl und etakurven auf meiner web sind nach diesem verfahren erstellt.

das funzt aber nur, WENN die zugrundegelegten MESSWERTE plausibel und genau sind.

sonst bleibt es tatsächlich bei den 10-20% genauigkeit :D

un d er "over all" wirkungsgrad wo auch der ca des fliegers mit eingeht, ist schon garnicht mit einer faustformel zu er fassen.

rafael

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12

Freitag, 3. Juni 2005, 18:51

hallo

Zitat

Dabei wäre dann die (stets verlustbehaftete) Anpassung des Antriebs an den Flugfall NICHT berücksichtigt

Das würde mir vorerst auch mal reichen. Denn dass messen der Fluggeschwindigkeit und dem Schub ist mir ein zu aufwendiges Unterfangen ;) .
Kann mir denn noch jemand sagen woher ich Helmuts Motorrechner bekomme?
Gruss Rafael


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13

Freitag, 3. Juni 2005, 19:49

der motorrechner nützt dir nur was, wenn du

-hinreichend genaue messgeräte zur SYNCHRONEN messung von u, i, rpm hast
-4 verschiedene lastzustände darstellen kannst
-richtig ahnung von excel hast
- die gewonnenen ergebnisse vernüftig interpretieren kannst und dir die notwendigen zusammenhänge wirklich geläufig sind.

sonst verwirrt er mehr als er nützt.
deshalb sind wir übereingekommen, das tool nur an user weiterzugeben, die diese vorrausetzungen erfüllen können.

kannst du???
es gibt nämlich keinen support.......

rafael

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14

Freitag, 3. Juni 2005, 21:25

hallo

u und i kann ich gut messen, zwar nicht auf das % genau, aber soviel differenz ist mir auch egal rpm kann ich bis jetzt noch nicht, da ich dachte als Richtwert reicht Standschub.
Wie meinst du 4 verschiedene Lastzustände? 4 verschieden Luftschrauben oder 4 verschieden Gasstellungen?
Mit Excel kenn ich mich schon ein bisschen aus

ich wäre froh, wenn du mir mal das Programm schicken könntest, und dann schau ich mal ob ich es gebrauchen kann und sonst muss ich halt noch mals über die Bücher.
Gruss Rafael


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KD-Modelltechnik

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15

Freitag, 3. Juni 2005, 21:53

Ich persönlich halte absolut nichts von Formeln und Faustregeln. Für eine genaue Wirkungsgradbestimmung kommst du nicht um die Drehmomentmessung rum.
Alles andere ist Humbug ...allein Luftdruckunterschiede wirken sich fatal auf die Messungen aus.

Gruß
Dieter

haschenk

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16

Freitag, 3. Juni 2005, 22:02

Hallo Rafael,

hab´ gerade erst hier reingeschaut...

Also:
Vergiss erstmal Standschub.de, zumindest die Version, die nicht auf gemessenen Propellerdaten (BENANNTE Typen) beruht; genauso gut kannst du schätzen, mit deiner Schätzung zur Wahrsagerin gehen und fragen, ob sie stimmt.

Du musst zwischen Stand und Flug unterscheiden. Die Daten sind nicht übertragbar, und im Flug hängen sie zudem stark von der Fluggeschwindigkeit ab (genauer: vom Verhältnis Flug- zu Umfangsgeschwindigkeit des Props).

Im Stand ist der Wirkungsgrad eines Props immer gleich Null. Hier hat man es mit dem von Andi schon genannten Leistungsgütegrad (kurz: Gütegrad) zu tun. Der sagt aus, wieviel Mehrleistung ein bestimmter Prop bei gleichem Schub braucht als ein idealer Prop gleicher Größe. Und den Leistungsbedarf eines Idealprops kann man berechnen.

Wenn du dazu mehr wissen willst, dann schau mal hier:
http://www.rc-network.de/magazin/artikel…/Standschub.pdf

Im Flug ist die Sache schwieriger. Wenn man dafür den Propellerwirkungsgrad wissen will, braucht man sog. "Propellerdiagramme" (aus Windkanalmessungen), oder man kann das Computer-unterstützt berechnen. Entsprechende Programme gibt es, aber die möchten erst mal eine genaue "Beschreibung" des Props haben (z.B. Blattumriss, Blattwinkelverteilung usw.), Durchmesser und Steigung genügen da bei weitem nicht. Und natürlich braucht man auch entsprechende aerodynamische Kenntnisse. Da der Flieger unterschiedlich schnell fliegen kann, muss man verschiedene "Betriebsfälle" untersuchen. Insgesamt -würde ich sagen- nichts für "Normalos" unter den Modellfliegern. Ob man das für die Praxis braucht, ist dann eine andere Frage.


Mit dem Motor und seinem Wirkungsgrad ist das auch so eine Sache. Eigentlich wären da die Hersteller mit brauchbaren Unterlagen in der Pflicht, aber meistens wissen die nur mit Sicherheit, daß ihr Produkt einen hohen bis höchsten Wirkungsgrad hat....

Mit einer mathematischen "Modellierung" des Motors und GENAUEN Messungen kann man einen recht guten Einblick in die Motoreigenschaften kriegen, aber auch da geht es nicht ohne Theorie bzw. solide Grundlagenkenntnisse; Ralph hat´s schon gesagt.

Eine Näherung für den (von der Drehzahl abhängigen) Motorwirkungsgrad kriegst du so:
Wirkungsgrad = Verhältnis Lastdrehzahl/Leerlaufdrehzahl, davon noch 5% abziehen. In dem Drehzahlbereich, in dem die meisten Modelle geflogen werden, stimmt das mit etwa 5-10% Fehlermöglichkeit nach unten. Begründung: man kann theoretisch zeigen, daß der Wirkungsgrad niemals besser sein kann als das Verhältnis von Last- zu Leerlaufdrehzahl; das wäre dann schon ein Idealmotor. Schlechter sein kann er aber immer bzw. ist er immer. Bei Drehzahlen in der Nähe des maximalen Wirkungsgrads stimmt diese einfache Formel nicht mehr, aber dort fliegen auch die Wenigsten.

Wenn du noch etwas mehr zum Thema wissen willst, kannst du auch noch hier reinschauen:
http://www.rc-network.de/magazin/artikel…35-00.html.html


Grüße,
Helmut

rafael

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Samstag, 4. Juni 2005, 00:16

Hallo

Ich habe gemerkt, dass dieses Thema noch einiges komplexer ist, als ich angenommen habe. Also ich glaub ich lass das besser. Denn ich habe weder die Hilfsmittel noch bin ich in der Lage all diese Werte einer Luftschraube und des ganzen Antriebsstrangs zu messen und auszuwerten. Wie gesagt, nix für "Normalos" und zu denen zähle ich mich jetzt mal.

Also ich danke euch für eure Bemühungen und Hilfe..
Gruss Rafael


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