Multikopter "Mythen" - Testreihe

[Upgrade 08/15]

Warum gehen die Leute noch auf die Uni, wenn eh alles auf Wikipedia steht?

Um das zu verstehen, was auf Wikipedia steht.

"Der Propeller gibt die Kraft über seine gesamte Oberfläche (leider nicht gleichmäßig) ab, hat man einen größere Oberfläche (im übertragenen Sinne einen längeren Hebel ) braucht man pro Oberflächeneinheit weniger Kraft aufwenden. D.h. man kann mit wenig Kraft (pro Propelleroberflächeneinheit) viel Kraft (resultierend am Kopter) erreichen. "

Okay, alles klar. Jetzt weiss ich so einigermassen was du meinst

Gute Nacht

P.s. "Könnte ja ein paar alte Kollegen von der Uni und FH fragen, aber wenn ich denen Deine Skizze zeige ..."
Wie gesagt, um den Hammer geht es nicht. Das war nur zur verdeutlichung was ich meine (und das tut die Skizze auch ).

 

[schnellmaleben]

Wer kein Bock auf Wikipedia hat, kann ja mal hier schmökern: http://www.rc-network.de/magazin/artikel_02/art_02-0037/Standschub.pdf

Gut finde ich an dem Text dass er nicht nur Formeln runterbetet sonder auch Schlüsse daraus zusammenfasst und mit Messungen belegt.

Mal ein Zitat:
Der Schub ist proportional der 4. Potenz des Radius bzw. des Durchmessers.
Ändert man den Durchmesser um 5%, dann ändert sich der Schub um ca. 20%. Dies gilt natürlich
nur bei konstant gehaltener Drehzahl.

 

[Upgrade 08/15]

@Schnellmalleben: Das PDF kenne ich, sehr interessant - ich habe es vor langer Zeit heruntergeladen, ehrlich gesagt aber nicht komplett durchgelesen.


Ich versuche mal die bisherigen Erkenntnisse über Propellereffizienz zusammenzufassen. Wenn ihr irgendwo nicht einverstanden seid, korrigiert mich bitte:
Gegeben sind ein grosser und ein kleiner Propeller, wobei beide denselben Schub erzeugen sollen.
Der grosse Propeller muss sich relativ langsam drehen, da er eine grosse Fläche besitzt und somit bei einer Umdrehung eine grosse Menge an Luft überstreicht. Der kleine Propeller hingegen muss sich bedeutend schneller drehen. Bedingt durch diese hohe Umdrehungszahl des Propellers wird die Luft schneller nach unten hin weggehen. Durch E=(m*v2) / 2 braucht er deswegen mehr Energie.

Weiter ist es so, dass an den Enden des Propellers Verwirblungen auftreten. Da die Blattspitzengeschwindigkeit bei beiden Propellern ähnlich gross ist, tritt das Phänomen bei beiden gleichermassen auf. Doch da der grössere Propeller im Vergleich zur Fläche einen kleineren Umfang besitzt, führen die Verwirblungen beim grossen Prop zu weniger Verlusten.

Dazu kommt, dass die Propeller die Luft jeweils nicht „in einem perfekten Strahl“ nach unten leiten – es gibt ein gewisses Durcheinander nach dem passieren eines Propellerblattes. Die mittlere Zeit, die zwischen dem Durchgehen beider Propellerblätter vergeht, ist aber beim grossen Propeller deutlich höher – der Propeller arbeitet effizienter.

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Um noch einmal auf das Hammerding zurückzukommen (ich kann den Kommentar „Deine Skizze ist ein Paradebeispiel für "Physik nicht verstanden“ nicht einfach so auf mir sitzen lassen )

Hier Fall 1, der Hammer wird einfach in der Hand gehalten

F1 entspricht der Kraft, die deine Muskeln zum Halten des Hammers aufwenden müssen. F2 entspricht dem Gewicht des Hammerkopfes (wenn man Gewicht des Stiels und Arms vernachlässigt). Dieser Gleichgewichtszustand lässt sich ohne weiteres durch F1 * W1 = F2*W2 beschreiben.
Wenn du den den Hammer nach unten sausen lässt, sieht die Skizze entsprechende so aus:

Die mathematische Beschreibung ist hier leicht komplizierter, weil du F1 in seine Komponenten zerlegen müsstest (nur die Senkrechte ist relevant), aber die Berechnung wäre auch hier kein Problem.

Wie gesagt, was du mit "Ein Hammer ist kein Hebel" meinst, ist mir schon klar, das brauchst du nicht weiter zu erklären. Ein Hammer ist aber, wenn wir seine Funktion mit Beachtung des Aufbaus des Skelettes und Muskelapparates anschauen, sehr wohl (ein Teil) eines Hebels

 

[Jogijo]

... Ein Hammer ist aber, wenn wir seine Funktion mit Beachtung des Aufbaus des Skelettes und Muskelapparates anschauen, sehr wohl (ein Teil) eines Hebels

Sorry, aber das redest du dir jetzt schön, so wie du argumentierst ist jeder Gegenstand mit dem man einen Nagel in ein Brett schlagen kann (ein Teil) eines Hebels. Dadurch wird aber beispielsweise eine Stahlkugel nicht zum Hebel.

 

[Upgrade 08/15]

jeder Gegenstand mit dem man einen Nagel in ein Brett schlagen kann (ein Teil) eines Hebels

Stimmt.
Nur dass das Hämmern (Hammer mit langem Stiel, grosses Gewicht vorne) eben erst durch die Hebelgesetze funktioniert wie es nunmal funktioniert.

Aber egal, ich denke, es wurde jetzt genügend lange durchgekaut - ich wollte anfangs damit nur zeigen, dass ein Hammer eben mit Hebelgesetzen funktioniert, weil nicht beide Hebelarme gleich lang sind und nicht auf beide dieselben Kräfte wirken (ich habe da noch nicht verstanden, was FerdinandK mit "Propeller wie ein Hebel" meint und wollte eben den Unterschied aufzeigen).

Grüsse

 

[FerdinandK]

(edit) geht mich nix an.

 

[ronco]

habe eben mit einem bekannten der früher selbst propeller berechnet und entworfen hat geredet.

wenn man die gleiche energie (watt) in einen kleinen und einen großen propeller steckt, macht der große mehr standschub weil er weniger impuls und verwirbelungs verluste erzeugt.

gruß

Felix

 

[Upgrade 08/15]

habe eben mit einem bekannten der früher selbst propeller berechnet und entworfen hat geredet.

wenn man die gleiche energie (watt) in einen kleinen und einen großen propeller steckt, macht der große mehr standschub weil er weniger impuls und verwirbelungs verluste erzeugt.

Super, danke fürs Nachforschen!

In dem Fall lagen wir mit den Theorien (siehe Beitrag 43 oberer Teil oder Beitrag 1[ich habe es schon teilweise ergänzt]) richtig