 Verfasst am: 26. Sep 2019 10:43 Titel: |
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| En Propellerblatt kann als rotierender Tragflügel angesehen werden. Die Druckverteilung auf dem Tragflügelt und damit die Kräfte können nach der Bernoullischen Strömungsglewichung bestimmt werden. Diese geht davon aus, dass an der Oberseite die Strömungsgeschwindigkeit höher ist als auf der Unterseite. Die daraus nach Bernoulli resultierende Druckdifferenz führt zu einer Auftriebskraft. Die Ursache des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen Ober- und Unterseite ist die Entstehung eines Potentialwirbels - ausgelöst durch den Anfahrwirbel an der Hinterkante des Flügel - dessen Drehrichtung der Flugrichtung entgegengesetzt ist. (Kutta-Joukowski). Geschwindigkeit Oberseite höher = Druck geringer; Geschwindigkeit Unterseite niedriger = Druck höher. Der Geschwindigkeitsunterschied entsteht nicht dadurch, wie oft behauptet, dass die anströmenden Luftteilchen gleichzeitig an der Hinterkante ankommen und wegen des Flügelprofils - Oberseite ist länger als Unterseite - verschiedene Geschwindigkeiten haben. Im Experiment kann gezeigt werden, dass ein dünner gewölbter Flügel - Länge Oberseite = Länge Unterseite Auftrieb erzeugt. Durch die Anstellung des Flügels gegen die Anströmung entsteht ein zusätzliche Impuls. |
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| Verfasst am: 26. Sep 2019 01:39 Titel: |
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| Halt, ich habe bei der Bernoulligleichung nicht beachtet dass Arbeit vom Propeller ins System gebracht wird, außerdem sind die effektiven Geschwindigkeiten unter Schallgeschwindigkeit.. von signifikanten Dichteänderungen kann also nicht die Rede sein.. daher muss rho = konstant sein. Damit gilt dann: F_Schub = A(p2-p1) und jetzt mit Bernoulli jeweils vor und hinter der Scheibe: vor Propeller: rho/2 v_0^2 + p_0 = rho/2 * v_1^2 + p_1 Nach Propeller: rho/2 * v_2^2 + p_2 = rho/2 * v_3^2 + p_3 Außerdem gilt nach Froude noch: v_1 = v_2 und p0 = p3 D.h. es gibt einen Druckgradienten zwischen Umgebungsluft (Index0) und unmittelbar vor Propeller (Index 1). Dies bezweckt eine Strömung in Richtung Propeller. Und es gibt weiterhin hinter dem Propeller (Index 2) einen Druckgradient und damit eine Strömung bis zur Umgebungsluft (Index 3). Eine Strömung bildet sich also doch aus bei statischem Druckgradienten. Sprich: Propeller fängt an sich zu drehen -> Blätterprofile sorgen für Druckgradient über Propellerscheibe > vor und hinter Propeller werden 2 Strömungen mit induziert -> Impulsänderung -> Actio - Reactio -> Schub entsteht. Da stand ich wohl etwas auf dem Schlauch. Danke für die Hilfe ! |
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| Verfasst am: 26. Sep 2019 01:01 Titel: Mit Bernoulli Gleichung: |
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| Hallo, Danke fürs Willkommenheißen:) Bernoulli Gleichung (ohne Höhendifferenz): dyn. p + stat. p vor Propeller = dyn. p + stat. p hinter Propeller Diese Gleichung behandelt nun ja die Strömung unter der Vorraussetzung, dass es schon strömt.. sie beschreibt also, erklärt aber nicht.. Ich denke meine Frage lautet allgemeiner gesagt: Wann strömt überhaupt eine Flüssigkeit/Gas? Wenn es einen Druckunterschied gibt? (Schon peinlich als angehender Luft-und Raumfahrttechniker das zu fragen) Laut Bernoulli ist der Gesamtdruck immer gleich. Laut Propeller-Theorie ist der stat. Druck nach Propeller (index 2) größer als vor (index 1) diesem: p_2 > p_1 Dann muss also der dynamische Druck nach dem Propeller kleiner sein, als vor dem Propeller. Laut Froude-Theorem heißt es, die Geschwindigkeiten unmittelbar vor und hinter Prop. sind gleich. Demnach muss die Dichte hinter dem Propeller kleiner sein: 0,5*rho_1*v^2 > 0,5*rho_2*v^2 --> rho_1 > rho_2 Aber das ist dann ja keine Verdichtung mehr... arhh jetzt bin ich ganz verwirrt  Zurück zu meiner Frage, was lässt ein Gas strömen? Nach meinem Verständnis entsteht durch ein Druckunterschied eine Kraft, diese Kraft wirkt auf das Fluid. Nun ist die Richtung der Druckdifferenz bzw der resultierenden Kraft entgegen der Strömung. Dann müsste die Strömung also in die andere Richtung gehen.... Tschuldigung.. für diese dämlichen Fragen, ich glaube mein Kopf ist gerade Matsch. Ich hoffe man versteht meine Frage |
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| Verfasst am: 26. Sep 2019 00:26 Titel: Re: Warum strömt ein Propeller, wenn der Druck hinter dem Pr |
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| Wilkommen im Forum johnnyamaba! Die energetische Betrachtung des Strömungsfadens einer idealen Flässigkeit (auch Gas in bestimmten Grenzen) führt auf die Bernoulli- Gleichung. Die würde ich mir mal ansehen und beispielsweise überlegen, welcher Druck sich beim Auftreffen / Umströmen bei einem Körper ergibt (Staupunkt vorn: v = 0). Es geht also nicht um die gesamte Flüssigkeit / Strömung, sondern nur bestimmte Regionen / Stellen. |
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| Verfasst am: 25. Sep 2019 23:52 Titel: Warum entsteht durch einen Propeller eine Strömung? |
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| Meine Frage: Frage steht eig. oben im Titel. Ich habe gelernt, dass unmittelbar vor dem Propeller durch die Beschleunigung der Luft der Druck abfällt, hinter dem Propeller jedoch der Druck ansteigt. (Also eine kleine Verdichtung auftritt). Müsste sich dadurch die Strömung nicht vom höheren Druckniveau zum niedrigeren bewegen? Also genau umgekehrt, als es der Fall ist? Meine Ideen: Strömt die Luft trotzdem in Richtung höherer Druck, weil sie hinter dem Propeller einen geringeren Gesamtenergiegehalt hat? |
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