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jamineb
Anmeldungsdatum: 10.08.2014
Beiträge: 3
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 jamineb Verfasst am: 10. Aug 2014 17:43 Titel: Hovercraft - nötigen Luftdurchsatz berechnen |
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Hallo Leute!
Ich möchte mir mein eigenes Hovercraft bauen, bevor ich da nun aber mein ganzes Geld reinstecke, dachte ich mir, ich baue erstmal einen kleinen Prototyp.
Das Endprodukt sollte etwa 2m lang und 1m breit sein und ein Gewicht von etwa 70kg tragen können. Wenn ich nun meinen Prototyp 20cm lang und 10cm breit mache, müsste der also etwa 7kg tragen können. Das ist ja schon ne ganze Menge.
Um das ganze zum Schweben zu bekommen, möchte ich 2 Ventilatoren verwenden. Einen vorne und einen hinten. Hier eine Skizze, wie das ganze dann von unten aussehen soll:
 http://oi61.tinypic.com/16ib0yh.jpg
Wie berechne ich nun, wie hoch der Luftdurchsatz je Lüfter sein muss, um am Ende wirklich ein Gewicht von 7kg tragen zu können? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 10. Aug 2014 18:29 Titel: Re: Hovercraft - nötigen Luftdurchsatz berechnen |
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| jamineb hat Folgendes geschrieben: | | Das Endprodukt sollte etwa 2m lang und 1m breit sein und ein Gewicht von etwa 70kg tragen können. Wenn ich nun meinen Prototyp 20cm lang und 10cm breit mache, müsste der also etwa 7kg tragen können. |
Durch die Verkleinerung wird sich der Druck des Luftkissens ändern und selbst wenn er gleich bliebe, würde sich die Tragkraft um den Faktor 100 und das Eigengewicht um den Faktor 1000 verringern. Deshalb kann man nicht so einfach vom Modell auf die Nutzlast des Endproduktes schließen. |
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jamineb
Anmeldungsdatum: 10.08.2014
Beiträge: 3
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| jamineb Verfasst am: 10. Aug 2014 19:16 Titel: |
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Ok, danke! Gut, dann vergessen wir erstmal die Tragfähigkeit. Hauptsache der Prototyp schafft erstmal sein Eigengewicht.
Nehmen wir an ich baue zwei CPU Lüfter ein mit einem Luftdurchsatz von je 60m³/h. Also habe ich zwei runde Holzplatten mit einem Durchmesser von 10cm in die ich jeweils einen CPU Lüfter einbaue. An der Unterseite bestücke ich beide Platten mit PE Folie, in welcher sich mittig ein sagen wir mal 2cm großes Loch befindet. Die beiden Platten werden miteinander verbunden und fertig ist mein Prototyp.
Der Lüfter hat ein Gewicht von 370g, alles zusammen, also das Holzgerüst, die beiden Lüfter und die Folie wiegt schätze ich mal nicht mehr als 900g, vielleicht sogar weniger. Gehen wir mal davon aus, dass alles zusammen exakt 900g wiegt.
Wie kann ich nun berechnen, ob die 60m³/h pro Lüfter ausreichen, um mein Hovercraft anzuheben? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 10. Aug 2014 21:45 Titel: |
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| jamineb hat Folgendes geschrieben: | | Nehmen wir an ich baue zwei CPU Lüfter ein mit einem Luftdurchsatz von je 60m³/h. |
Der Volumenstrom hängt von der Druckdifferenz ab und wird unter Belastung sinken.
| jamineb hat Folgendes geschrieben: | | Also habe ich zwei runde Holzplatten mit einem Durchmesser von 10cm in die ich jeweils einen CPU Lüfter einbaue. An der Unterseite bestücke ich beide Platten mit PE Folie, in welcher sich mittig ein sagen wir mal 2cm großes Loch befindet. |
Wozu ist die Folie und das Loch? Was Du brauchst, ist eine Schürze um die Platte, die das Luftpolster darunter einschließt, ohne den Luftstrom unnötig zu behindern. Außerdem soll es nützlich sein, die Luft nicht in der Mitte nach unten zu blasen, sondern am Rand der Platte.
| jamineb hat Folgendes geschrieben: | Gehen wir mal davon aus, dass alles zusammen exakt 900g wiegt.
Wie kann ich nun berechnen, ob die 60m³/h pro Lüfter ausreichen, um mein Hovercraft anzuheben? |
Für den Druck unter der Platte gilt
Mit der Gewichtskraft
und der Fläche
Die Ausströmgeschwindigkeit
hängt vom Umfang
der Platte, vom Volumenstrom und der Höhe h des Spaltes unter der Schürze ab. Alles zusammen ergibt
Wenn der Volumenstrom unter Belastung konstant bleiben würde, ergäbe das mit Deinen Werten einen Luftspalt von rund einem Millimeter. Auf glattem Untergrund könnte das funktionieren. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 11. Aug 2014 20:25 Titel: |
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Nachdem Berechnung der Zwischenergebnisse, sehe ich leider schwarz für die Konstruktion mit obigen Werten. Die Luft müsste dabei mit rund 150 km/h unter der Schürze herausströmen. Um das zu schaffen, müsste der Lüfter seine Nennleistung um das 5000fache überschreiten. Wenn überhaupt, dann funktioniert das Ganze nur mit einer wesentlich größeren Fläche. Mit einem Meter Durchmesser könnte es vielleicht klappen, aber dann wäre natürlich auch die Masse größer. |
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