Was passiert eigentlich genau, wenn ein Propeller so schnell gedreht wird, dass zb. ab mitte radius die Schallgeschwindigkeit erreicht wird?
ZB:
Strömungstechnisch-> Wie ist der Einfluss auf den Luftfluss?
Im Bereich der Schallgeschwindigkeit -> akkumulation von vibration -> Mechanischer stress des Propellers?
Ich glaube das wird der Propeller nicht überleben.
Wenn ich es noch richtig weiß, hat die Hubschrauberpilotin eines Rundfluges mir vor 4 Jahren gesagt, daß die Maximalgeschwindigkeit eines Hubschraubers dadurch bestimmt wird, wenn die Geschwindigkeit des Vorwärtsfluges addiert mit der Geschwindigkeit der Rotorblätter bei der Bewegung nach hinten, Schallgeschwindigkeit erreicht. Soll wohl bei knapp über 400km/h liegen. Das gleiche wird auch für deinen Propeller gelten. Natürlich gibts hier keine Addition der Geschwindigkeiten, aber schlecht solls wohl auch sein :-D
ab Mach 0,9 wird es transsonisch.
Im Überschallbereich verhält sich Luft “anders”. Bei welcher Drehgeschwindigkeit sich ein Rotor gegebener Grösse an der Spitze Schallgeschwindigkeit erreicht kann man rechnen. Das ist Mittelstufenmatematik.
Ja, das kann die Rotor und Antriebsstrang zerlegen. Der Luftwiderstand steigt nicht stetig.
Da es zur adiabaten Verdichtung der Luft kommt wird das auch recht warm.
über all was da passiert kann man Lehrbücher schreiben. Suche mal in der Bücherei nach “Strömungsmechanik” oder “technische Strömungslehre”.
Die Peitsche ist wohl die älteste Überschallmaschine, die wir kennen.
....Der Wirkungsgrad wird drastisch schlechter und der Lärm vervielfacht sich. Die Probleme beginnen bereits bei Blattspitzengeschwindigkeiten ab ca. Mach 0,7. Die Nachteile sind so schwerwiegend, dass niemand solche Propeller verwendet.
ist so wie die Schiffschraube, irgendwann ist Schluss mit mehr Drehzahl und Kraft denn dann wird zwangsweise Luft beigemischt. Zudem, die Energie kommt vom Motor. Beim LuftPropeller (Windrad) ist aber auch nur Luft da und der Antrieb kommt durch die Luft, also geht das System nie schneller wie < Überschall. Wenn du auf Windräder abzielst wird das also nie erreicht. Beim Geiselschnalzen (Überschallknall) schon, da hier wieder die Energie von extern kommt.
ist so wie die Schiffschraube, irgendwann ist Schluss mit mehr Drehzahl
und Kraft denn dann wird zwangsweise Luft beigemischt.
Das ist aber ein anderer Mechanismus und nennt sich Kavitation.
Durch die starke Verdichtung fängt das Wasser an zu verdampfen, es bilden sich Dampfblasen, die sogleich wieder implodieren und so den Propeller "zerfressen".
Gleiches kann auch bei Hydraulik auftreten.
....Der Wirkungsgrad wird drastisch schlechter und der Lärm vervielfacht
sich. Die Probleme beginnen bereits bei Blattspitzengeschwindigkeiten ab
ca. Mach 0,7. Die Nachteile sind so schwerwiegend, dass niemand solche
Propeller verwendet.
Dazu könnte man auch mal die Hubschraubären befragen.
Ist bei uns in der Propellerauslegung ("normale" Flugzeuge) eine harte Grenze. Bei 0,7 bis 0,8 Mach an der Blattspitze ist Schluss.
Dann müssen wir entweder den Durchmesser verringern (ggf. mehr Blätter) oder die Drehzahl. Letztendlich ist das ein Optimierungsproblem, wobei der Wirkungsgrad des Systems entscheidend ist - und natürlich die Einhaltung von Lärmgrenzwerten.
Ist bei uns in der Propellerauslegung ("normale" Flugzeuge) eine harte
Grenze. Bei 0,7 bis 0,8 Mach an der Blattspitze ist Schluss.
Natürlich, aber nur, weil echte Flugzeugpropeller enorm lange halten, und extrem sicher sein müssen. Keineswegs gibt es ab Mach 1 plötzlich keinen Vortrieb mehr, oder es zerlegt gleich alles, wie manche hier meinen.
Der TO will sicher kein manntragendes Flugzeug bauen, sondern allenfalls ein Modell. Oder es interessiert ihn einfach, was dann passiert. Nämlich so gut wie nichts, außer unangenehmen Schall. Daß hier total übertrieben wird, liegt an der Unkenntnis und dem stupiden Nachplappern aller Dinge, die sie von anderen gehört haben. Siehe das Thema "Kavitation". Das hat mit Schallgeschwindigkeit rein gar nichts zu tun, sondern mit Vakuum, das sich bei Geschwindigkeit X und Medium Y hinter schnell bewegten Objekten bildet.
Propeller sind generell 100x stabiler als Flugzeuge selbst. Und nur diese dünnwandigen Blech- und Holzkisten hatten anfangs tatsächlich Stabilitätsprobleme bei Erreichen der Schallgrenze. Mehr ist da nicht.
klugscheiss:
Flugmodelle fuer "supersonic speed" haben Turbinen!
Und fuer "ridiculous speed" noch einen Booohster.
Unf fuer noch mehr ein Feststoffzusatztriebwerk!
Propeller sind generell 100x stabiler als Flugzeuge selbst.
Wäre mir neu, dass für Propeller die Sicherheitsfaktoren 100 mal höher sind als für die Zelle des Flugzeugs. Vielleicht kannst du mir den entsprechenden Abschnitt aus den anzuwendenden Vorschriften mal verlinken?
Propeller sind generell 100x stabiler als Flugzeuge selbst.
Wäre mir neu, dass für Propeller die Sicherheitsfaktoren 100 mal höher
sind als für die Zelle des Flugzeugs. Vielleicht kannst du mir den
entsprechenden Abschnitt aus den anzuwendenden Vorschriften mal
verlinken?
100-facher Sicherheitsfaktor...das sind dann echt massive Teile^^
Ich rede nicht von Sicherheitsfaktoren, sondern von generellen Stabilitäten.
Wobei ein und dieselbe externe Größe dann 100x weniger Einfluss hat.
Sprich, Schall interessiert den Propeller kaum, der hat ganz andere Sorgen wie Schwingungen, Fliehkräfte, usw..
Interessant bei der Frage des TO ist allerdings, in welchen Größenordnungen oberhalb Mach 1 tatsächlich sowas wie Kavitation auftreten kann, und ob das schon mal erreicht wurde. Bei geringem Luftdruck könnte das zum Thema werden, allerdings ist die Luft dann ja auch dünner/niederviskoser.
Bevor ihr hier weiter dusslig quatscht, könntet ihr eure Langeweile mal bei ner Suche danach nutzen. Danke.
n und dieselbe externe Größe dann 100x weniger Einfluss hat.
Sprich, Schall interessiert den Propeller kaum, der hat ganz andere
Sorgen wie Schwingungen, Fliehkräfte, usw..
Oder es interessiert ihn einfach, was dann passiert. Nämlich
so gut wie nichts, außer unangenehmen Schall.
Genau ich möchte verstehen; und mich von meinem halbwissen/nachgeplapper (unter welchem bezüglich diesem Thema ein grossteil unseres Landes betroffen zu sein scheint) lösen.
Also bez. erhöhter Schallemission sowie reduktion im Wirkungsgrad scheint soweit einigkeit zu herschen. Meine Frage zu den Verlusten: Sowohl im schallgeschwindigkeitsbereich (nicht linear) sowie reibungsverluste im Überschallbereich linear extrapoliert zum Unterschallbereich?
Ich rede nicht von Sicherheitsfaktoren, sondern von generellen
Stabilitäten.
Wobei ein und dieselbe externe Größe dann 100x weniger Einfluss hat.
Sprich, Schall interessiert den Propeller kaum, der hat ganz andere
Sorgen wie Schwingungen, Fliehkräfte, usw..
Interessant bei der Frage des TO ist allerdings, in welchen
Größenordnungen oberhalb Mach 1 tatsächlich sowas wie Kavitation
auftreten kann, und ob das schon mal erreicht wurde.
Wie soll denn Kavitation in Luft auftreten? Luft ist bereits gasförmig.
Diese käme natürlich spätestens dann auf, wenn die Luft hinter dem Blatt deutlich dünner wird. Bei echten Flugzeugen geht es da aus Effizienzgründen natürlich um einstellige Prozente, die schon zum Ausschluss führen.
Reibung dürfte ja in erster Linie vorm Blatt stattfinden. Sie ist also weniger ein Phänomen des Überschalls oder gar der Kavitation. Grundsätzlich ist es allerdings so, daß es für bewegte Teile einen optimalen Bereich gibt. Verlässt man den, nimmt die Effizienz meist nicht linear, sondern quadratisch ab, wenn nicht sogar kubisch.
Übrigens gibt es jede Menge Propellerflugzeuge, die selbst einen nennenswerten Teil der Schallgeschwindigkeit erreichen, z.B. die Hälfte. Wenn man sich dazu mal erstens die nötige Geschwindigkeit des "Abluftstrahls" ansieht, und zweitens die dazu nun wieder nötige Drehzahl bei der geringen Steigung eines Flugzeugpropellers, na dann dürfte es keinen einzigen Propeller geben, der unterhalb Schallgeschwindigkeit arbeitet?! Man wird jetzt vielleicht hektisch was Anderes ergoogeln wollen, aber wahrscheinlich ist das ganze Thema wieder nur Blödsinn, und ganz viele Propeller arbeiten im Ultraschall. Wundern würde es mich in nem Forum jedenfalls schon lange nicht mehr ;-)
Also mein aktueller (allgemeingebildeter/unwissender) Wissenstand:
Überschall = "böse", umbdeingt vermeiden und unter Mach 0.x bleiben (wobei x= 0.6-0.9). Wenn unter 0.x nicht möglich dann radius/drehzahl reduzieren, und durch mehr blätter kompensieren. Dies reduziert wiederum den Wirkungsgrad, aber ist halt nötig weil Überschall = "böse".
Übrigens gibt es jede Menge Propellerflugzeuge, die selbst einen
nennenswerten Teil der Schallgeschwindigkeit erreichen, z.B. die Hälfte.
Tupolew Tu-95 ist bei höherer Leistung mit der Spitze generell im Überschallbereich.
OT: Dies ist eigentlich der Ursprung meiner Frage. Danke Uwe deine Beiträge haben meinen oben beschriebenen Wissensstand zumindest etwas erweitert :P
Übrigens könnte man den tatsächlichen Grad der "Kavitation" ja mal näherungsweise eingrenzen, indem man den Schub eines Propellers kennt, diesen auf die Fläche der Blätter umrechnet. Denn angeblich entsteht der meiste Schub eben durch das Teilvakuum, was hinterm Blatt gebildet wird. Ganz ähnlich wie beim Flügel eines Flugzeugs. Es sind ja quasi Flügel, ihre Geometrie ist unglaublich wichtig, es genügen nicht etwa nur schräge Bleche oder sowas. Also ist das Vakuum zumindest zum Großteil für den Schub verantwortlich.
Übrigens könnte man den tatsächlichen Grad der "Kavitation" ja mal
näherungsweise eingrenzen, indem man den Schub eines Propellers kennt,
diesen auf die Fläche der Blätter umrechnet. Denn angeblich entsteht der
meiste Schub eben durch das Teilvakuum, was hinterm Blatt gebildet wird.
Ganz ähnlich wie beim Flügel eines Flugzeugs. Es sind ja quasi Flügel,
ihre Geometrie ist unglaublich wichtig, es genügen nicht etwa nur
schräge Bleche oder sowas. Also ist das Vakuum zumindest zum Großteil
für den Schub verantwortlich.
Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke, schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
Luft ist bereits gasförmig. Das hat mit "Teilvakuum" oder Druckunterschiede im gleichen Medium gar nix zu tun.
Oder was meinst du mit "Kavitation"?
Überschall = "böse", umbdeingt vermeiden und unter Mach 0.x bleiben
(wobei x= 0.6-0.9).
Weshalb das deutlich unter Mach 1 liegt: Die Strömung um ein Objekt herum ist schneller als die Geschwindigkeit des Objekts relativ zur Luft. Es tritt also in der Strömung um das Rotorprofil lokale Überschallströmung auf. Bei welcher Machzahl dieser transsonische Bereich genau anfängt ist von der Formgebung abhängig.
Wobei die Effekte in diesem Bereich nicht nur von der Form des Profils selbst abhängen, sondern auch von der Form des ganzen Objektes und den sich bei Rotoren und Propellern dauernd verändernden Anströmwinkeln. Bei Starrflüglern spielt die Area Rule mit hinein. Wie das bei Rotoren und Propellern aussieht, weiss ich nicht. Ich fürchte aber, dass es deutlich über Mittelstufenmathematik liegen könnte.
Meine Güte. Wie will man ein Teilvakuum hinter einem Blatt sonst bezeichnen? Du musst mich und dich nicht dümmer machen, als wir sind. In beiden Fällen entsteht ein Vakuum hinter einem schnell drehenden Objekt. Das ist Kavitation. Und ja, diese ist auch bei Schiffen gern mal flächig und dauerhaft.
Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
wenn die Dampfblasen durch Abkühlung in den flüssigen Zustand übergehen, ist es keine Kavitation.
Und warum sollten sie schlagartig abkühlen?
Meine Güte. Wie will man ein Teilvakuum hinter einem Blatt sonst
bezeichnen? Du musst mich und dich nicht dümmer machen, als wir sind. In
beiden Fällen entsteht ein Vakuum hinter einem schnell drehenden Objekt.
Das ist Kavitation. Und ja, diese ist auch bei Schiffen gern mal flächig
und dauerhaft.
"Kavitation (lateinisch cavitare „aushöhlen“) ist die Bildung und Auflösung von dampfgefüllten Hohlräumen (Dampfblasen) in Flüssigkeiten" (Quelle: Wikipedia)
Wo genau ist denn nun die Flüssigkeit bei deinem Teilvakuum?
Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
wenn die Dampfblasen durch Abkühlung in den flüssigen Zustand übergehen,
ist es keine Kavitation.
Und warum sollten sie schlagartig abkühlen?
Weil das umliegende Medium kälter ist. Druck spielt auch ne Rolle (hatte ich weiter oben angedeutet).
"...der in der Kavitationsblase entstandene Wasserdampf kondensiert an der Außenwand der Dampfblase, und die bereits gebildeten Dampfblasen fallen schlagartig in sich zusammen."
Übrigens gibt es jede Menge Propellerflugzeuge, die selbst einen
nennenswerten Teil der Schallgeschwindigkeit erreichen, z.B. die Hälfte.
Tupolew Tu-95 ist bei höherer Leistung mit der Spitze generell im
Überschallbereich.
Ach ja die TU-95, auch so ein Rekordflugzeug vom Iwan - das grösste Radarecho der Welt. TTolle Strategie gegnerische Luftabwehr zu überwinden, mehr Bomber zu starten als der Gegner SAM's hat.
Toll auch der Versuch die TU-95 als TU-126 für AWACS zu benutzen. Hat nicht funktioniert, da das eigene Radarecho (das größte der Welt!) die Erfassung fremder Radarechos massiv behinderte.
Soviel zum Thema Militärisches Nutzen des Doppelpropellers ... sowas kannst doch nur gegen Buschkrieger mit Pfeil und Bogen in den Kampf schicken.
Obendrein stammt der Motor -Kusnezow NK-12- von einem Junkers-Ingenieur der als Kriegsbeute nach Russland verschleppt wurde - Ferdinand Brandner.
Wie ist das denn bei Turboladern?
Moderne Lader schaffen angeblich 400.000 U/min.
Rechnet man mit 300.000 U/min, sind das 5000 U/s.
Hat so ein Laderrad 5cm Durchmesser, wären das ca. 15cm Umfang, also 750m/s an der Spitze (über 2 fache Schallgeschwindigkeit)
...
Weil das umliegende Medium kälter ist. Druck spielt auch ne Rolle (hatte
ich weiter oben angedeutet).
"...der in der Kavitationsblase entstandene Wasserdampf kondensiert an
der Außenwand der Dampfblase, und die bereits gebildeten Dampfblasen
fallen schlagartig in sich zusammen."
Nahe dran.
Die Temperaturunterschiede der Gasblase zum umgebenden Wasser sind nahe Null. Der Siedevorgang entsteht ausschließlich durch den Druckunterschied. Bei unter 150mbar siedet Wasser schon ab 37°C. Im Vakuum bei 0°.
Der Professor für Luft- und Raumfahrtechnik hat das mal so den Besuchern am Tag der offenen Tür erklärt:
Propellor unter der Schallgeschwindigkeit:
Antrieb über das Auftriebsprinzip und Form wie ein Flügel
Propellor über der Schallgeschwindigkeit:
Hier wird die Luft geschnitten. Ideale Form wäre die eines schrägen Messers um sich durch die Luft, wie eine Radi-Schäler hindurchzuschneiden. Die Luft können man sich wie eine unendlich lange Styroporstange vorstellen, durch die sich die Luftschraube durchschneidet und so das Flugzeug vorantreibt.
ich weiß nix, aber im deutschen museum gab es einen vortrag von professor hirschel zu hyperschall-flug. da kamen aber ganz besondere probleme zum tragen, ich hab es nur nebenbei gehört, das war echt informativ. https://www.youtube.com/watch?v=E0q9ictm1Kk , wie gesagt nicht genau das thema, aber vielleicht hilft es ja was.
Nein, denn es geht ja nicht darum, daß dort überhaupt ein Teilvakuum herrscht. Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft "Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.
Dem TO konnte etwas geholfen werden, nur darum geht es doch. Der wohl unvermeidliche Rattenschwanz ist halt Forum...
Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter
Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft
"Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht
wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber
da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.
meine Empfehlung, vor dem Schreiben des Beitrages den Wikipedia-Artikel zu lesen, war ein ernst gemeinter, und wie man sieht, auch sinnvoller Rat.
Diesen zu befolgen wäre besser gewesen als Beleidigungen abzusondern.
Wenn ich es noch richtig weiß, hat die Hubschrauberpilotin eines
Rundfluges mir vor 4 Jahren gesagt, daß die Maximalgeschwindigkeit eines
Hubschraubers dadurch bestimmt wird, wenn die Geschwindigkeit des
Vorwärtsfluges addiert mit der Geschwindigkeit der Rotorblätter bei der
Bewegung nach hinten, Schallgeschwindigkeit erreicht.
Nach hinten ??
Da hat die Dame wohl was verwechselt. Das nach hinten laufende Rotorblatt erfährt bei zu viel Vorwärtsfahrt einen Strömungsabriss.
Nein, denn es geht ja nicht darum, daß dort überhaupt ein Teilvakuum
herrscht. Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter
Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft
"Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht
wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber
da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.
Dem TO konnte etwas geholfen werden, nur darum geht es doch. Der wohl
unvermeidliche Rattenschwanz ist halt Forum...
noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.
Der wohl
unvermeidliche Rattenschwanz ist halt Forum...
Meine Empfehlung wäre es, weniger enthemmende Sustanzen einzunehmen, und mehr Respekt gegenüber den Forumsteilnehmern zu zeigen, und vor allem weniger Größenwahnsinn an den Tag zu legen, wenn man sich schon fachlich falsch ausdrückt, ohne jede Korrektur annehmen zu wollen.
Wie ist das denn bei Turboladern?
Moderne Lader schaffen angeblich 400.000 U/min.
Rechnet man mit 300.000 U/min, sind das 5000 U/s.
Hat so ein Laderrad 5cm Durchmesser, wären das ca. 15cm Umfang, also
750m/s an der Spitze (über 2 fache Schallgeschwindigkeit)
Beim Turbo darfst Du nicht vom Aussendurchmesser des Verdichterrades ausgehen, sondern vom Verdichtereinlass. Der ist im Durchmesser kleiner. Der Aussendurchmesser ist quasi der Auslass, siehe Radialverdichter.
Ja die 400.000 1/min. sind je nach Durchmesser des Verdichterrades nicht unüblich. Begrenzender Faktor ist aber das Verdichterrad selbst (wenn das Verdichterrad hinsichtlich Strömungsmechanik optimal ausgelegt ist und nicht in die Pumpgrenze kommt). Irgendwann fängt das Material aufgrund der Fliehkraft zum fließen an, dann ist Schluss.
Da gibts dann ganz charakteristische Kennfelder, die simuliert und auch gemessen werden. Das ist ne Wissenschaft für sich.
...
Weil das umliegende Medium kälter ist. Druck spielt auch ne Rolle (hatte
ich weiter oben angedeutet).
"...der in der Kavitationsblase entstandene Wasserdampf kondensiert an
der Außenwand der Dampfblase, und die bereits gebildeten Dampfblasen
fallen schlagartig in sich zusammen."
Nahe dran.
Die Temperaturunterschiede der Gasblase zum umgebenden Wasser sind nahe
Null.
Hmm...nahe Null? -Ich weiß nicht so recht. Ich geb dir Recht, Haupttreiber wird der Druckunterschied sein. Jedoch entsteht aufgrund des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung (wie bei einer Luftpumpe). Weiterhin gibts noch Reibung, zwangsläufig. Das spielt alles irgendwie zusammen.
Hatte der schnellste Hubschrauber nicht Gelenke in den Rotorblätter um in der vorwärtsbewegung die Absolutgeschwindigkeit zu reduzieren und in der Rückwärzbewegung auszugleichen?
...
Gasblase zum umgebenden Wasser sind nahe
Null.
Hmm...nahe Null? -Ich weiß nicht so recht. Ich geb dir Recht,
Haupttreiber wird der Druckunterschied sein. Jedoch entsteht aufgrund
des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung
(wie bei einer Luftpumpe). Weiterhin gibts noch Reibung, zwangsläufig.
Das spielt alles irgendwie zusammen.
Wasser ist ein zu guter Wärmeleiter, als das das bisschen Reibungswärme da was aus macht. Kompressionswärme gibts bei Wasser keine, weil inkompressibel.
Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
Jedoch entsteht aufgrund
des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung
wie jetzt? bei der schlagartigen Abkühlung entsteht eine Temperaturerhöhung?
Beim Entstehen der Dampfblase fällt die Temperatur durch die Verdampfungswärme und Expansion. Beim Zusammenfallen der Blase ist es umgekehrt. Das ist aber nur eine Begleiterscheinung und hat mit dem Prinzip der Kavitation nichts zu tun.
Hatte der schnellste Hubschrauber nicht Gelenke in den Rotorblätter um
in der vorwärtsbewegung die Absolutgeschwindigkeit zu reduzieren und in
der Rückwärzbewegung auszugleichen?
Nein, Stichworte: Rotorkopf, Schlaggelenke, Schwenkgelenke. Das hatte aber hauptsächlich mechanische und keine strömungstechnische Gründe. Heute können "die" starre Rotorköpfe bauen. Der BO105 war der erste mit einem solchen starren Rotorkopf, wenn ich mich Recht entsinne.
Nochmal...bei Kavitation wird das Medium erst vom flüssigen in den
gasförmigen Zustand überführt, welches sogleich durch starke,
schlagartige Abkühlung wieder in den flüssigen Zustand übergeht.
Jedoch entsteht aufgrund
des zeitlichen Verlaufes der Druckerhöhung auch eine Temperaturerhöhung
wie jetzt? bei der schlagartigen Abkühlung entsteht eine
Temperaturerhöhung?
Nein so hab ich das nicht gemeint. Ich versteh jetzt auch ehrlichgesagt auch nicht, wie du auf den Zusammenhang kommst, bzw. wie du das interpretiert hast.
Gase, die abgekühlt werden, kondensieren irgendwann zu einer Flüssigkeit.
Medien, die zeitlich gesehen komprimiert werden (Vorderkante der Schaufel) erwärmen sich + Temperaturerhöhung durch Reibung. Das geschieht auch bei Flüssigkeiten, oder warum wird eine Hydraulik sonst warm? Da ist ja im Idealfall keine Luft drin.
Oder hab ich da jetzt einen Denkfehler?
Beim Entstehen der Dampfblase fällt die Temperatur durch die
Verdampfungswärme und Expansion. Beim Zusammenfallen der Blase ist es
umgekehrt. Das ist aber nur eine Begleiterscheinung und hat mit dem
Prinzip der Kavitation nichts zu tun.
Ja eine Begleiterscheinung wenn man so will, ohne die der Effekt aber nicht eintreten würde.
Und auch Flüssigkeiten und Festkörper können komprimiert werden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kompressionsmodul
Ja eine Begleiterscheinung wenn man so will, ohne die der Effekt aber
nicht eintreten würde.
der Effekt würde auch ohne Temperaturänderungen eintreten. Die Ursache ist nur die Druckänderung durch den Bernoulli-Effekt.
Die Abkühlung durch die Verdampfungswärme wirkt der Dampfbildung sogar entgegen.
Ja eine Begleiterscheinung wenn man so will, ohne die der Effekt aber
nicht eintreten würde.
der Effekt würde auch ohne Temperaturänderungen eintreten. Die Ursache
ist nur die Druckänderung durch den Bernoulli-Effekt.
Die Abkühlung durch die Verdampfungswärme wirkt der Dampfbildung sogar
entgegen.
Ohne Temperaturänderung wäre es aber entgegen den physikalischen Gesetzen.
Beim Entstehen der Dampfblase fällt die Temperatur durch die
Verdampfungswärme und Expansion."
Ja, wie Du schon geschrieben hast eine Begleiterscheinung, die aber doch zwangsläufig eintritt.
Hatte der schnellste Hubschrauber nicht Gelenke in den Rotorblätter um
in der vorwärtsbewegung die Absolutgeschwindigkeit zu reduzieren und in
der Rückwärzbewegung auszugleichen?
Nein, Stichworte: Rotorkopf, Schlaggelenke, Schwenkgelenke. Das hatte
aber hauptsächlich mechanische und keine strömungstechnische Gründe.
Heute können "die" starre Rotorköpfe bauen. Der BO105 war der erste mit
einem solchen starren Rotorkopf, wenn ich mich Recht entsinne.
Einmal gibts Gelenke, um den Rotor auch "zusammenfalten" zu können.
Wobei "starr" nicht wirklich treffend ist. Eher elastisch.
Nein, denn es geht ja nicht darum, daß dort überhaupt ein Teilvakuum
herrscht. Sondern um den selben Effekt seiner Entstehung wie unter
Wasser, sowie das schwer berechenbare Ausmaß. Und das trifft
"Kavitation" zu 100%, auch wenn einige kaputte Typen dies nicht
wahrhaben wollen. Ich hätte es ohne Gänsefüßchen schreiben sollen, aber
da wären noch mehr dieser Knallchargen aus ihren Löchern gekommen.
Nein, und du hättest das Thema Kavitaition besser überhaupt nicht geschrieben weil es hier tatsächlich absolut nicht hineingehört.
Kavitation entsteht in Flüssigkeiten ganz ohne etwas auf Überschall beschleunigen zu müssen, sogar ganz ohne Geschwindigkeit überhaupt.
Und in Luft überhaupt nicht, es sei denn man möchte evt. den Spezialfall des Verschwindens des Wolkenscheibeneffekts (aber nicht dessen Entstehung!) als Kavitation bezeichnen, da passiert ungefähr dasselbe.
Der Wolkenscheibeneffekt (hier ein paar mal sehr schön zu sehen: https://www.youtube.com/watch?v=jmhU7SEo4gg ) wird hervorgerufen, wenn die Luftfeuchte aufgrund von Druckerhöhung auskondensiert.
Fällt der Druck wieder ab, nimmt die Luft die Kondensatwolke gleich wieder auf, und genau das passiert bei Kavitation.
Man nehme ein langes Rohr, stelle es senkrecht in ein Wasserbecken, und pumpe oben die Luft ab. Zunächst wird das Wasser in die Höhe gesaugt wobei ein stärkerer Unterdruck nötig ist um das Wasser höher zu pumpen. Irgendwann wird der Druck erreicht, bei dem das Wasser bei seiner momentanen Temperatur (z.B. Raumtemperatur) in Dampf übergeht, und ab da kann es nicht mehr höher gepumpt werden bzw. saugt man oben nur noch Wasserdampf ab.
Und zwar kalten Dampf, bzw. hat der Dampf etwa die Temperatur des Wassers als es noch flüssig war. Nicht mit Dampfmaschinen verwechseln, hier muß der Dampf ja auch gewaltsam aus dem Rohr gezogen werden anstatt daß er von selbst hervorquillt.
Einmal gibts Gelenke, um den Rotor auch "zusammenfalten" zu können.
Wobei "starr" nicht wirklich treffend ist. Eher elastisch.
Was aber nichts daran ändert, dass ein Rotorkopf ohne Schlag- und Schwenkgelenke "starrer Rotorkopf" heißt.
Die "Gelenke" die für die Blattwinkelverstellung zuständig sind, haben aber nichts mit den Schlag- und Schwenkgelenke zu tun.
Die Flügelspitzen der Bell-UH1B errreichten zwar durch Drehung des Hauptrotors keine Schallgeschwindigkeit. Die wurde aber erreicht, wenn die Huey mit Spitzengeschwingkeit flog. Das hörte man durch ein ein flappendes, klatschendes Geräusch.
Die Flügelspitzen der Bell-UH1B errreichten zwar durch Drhung des
Hauptrotors keine Schallgeschwindigkeit. Die wurde aber erreicht, wenn
die Huey mit Spitzengeschwingkeit flog. Das hörte man durch ein ein
flappendes, klatschendes Geräusch.
Das war nicht nur bei der B-Variante vom Huey so. Wobei der generell Recht laut war, sein deutscher Spitzname war nicht umsonst "Teppichklopfer". Das flappend-klatschende Geräusch war durchaus schon im Schwebeflug zu hören.
Als kleiner Butschi wohnte ich in direkter Nähe zu nem Altersheim, da ist der mindestens einmal im Monat gekommen und ich hab beim Landen und Starten zugeguckt und in der Zeit dazwischen die Besatzung mit Fragen gelöchert :D.
Das war nicht nur bei der B-Variante vom Huey so. Wobei der generell
Recht laut war, sein deutscher Spitzname war nicht umsonst
"Teppichklopfer". Das flappend-klatschende Geräusch war durchaus schon
im Schwebeflug zu hören.
"Das hörbare Flappen der Rotorblätter nennt sich im Fachjargon übrigens „Blade-Vortex Interaction Noise (BVI)“. Das Flappen entsteht wenn sich Wirbel, die bei hoher Flächenbelastung an den Blattspitzen entstehen ablösen und das nachfolgende Rotorblatt durch diese Wirbel hindurch stößt."
Was aber nichts daran ändert, dass ein Rotorkopf ohne Schlag- und
Schwenkgelenke "starrer Rotorkopf" heißt.
Die "Gelenke" die für die Blattwinkelverstellung zuständig sind, haben
aber nichts mit den Schlag- und Schwenkgelenke zu tun.
Der Rotorkopf kann nur dann starr sein, wenn man die Schlag- und Schwenkgelenke als elastischen Blattgriff ausführt. Ohne geht es nicht, das weiss man seit Juan de la Cierva.