Wie viel Wind erzeugt ein Ventilator, wann kann er schweben?

#4450506
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Patryk D. schrieb:
> Wie viel Wind erzeugt ein kleiner 12V (km/h) Lüfter durchschnittlich?

???

Dann müsste man schon die Leistung des Lüfters wissen.
Zumindest I, U,und Drehzahl, der Rest hängt von der Geometrie der 
Schaufeln ab. D=10cm , 300g ?
Damit kann man nicht wirklich was anfangen oder berechnen.

Edit:
Sorry, habe Gewicht vergessen
Gast #4450514
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Hm,

bei den meisten Lüftern sind im Datenblatt folgende Parameter angegeben:

Förderleistung in m³/h und Staudruck in bar/Pa.
In beiden Extremfällen ist die erbrachte Leistung am Luftstrom Null.
Irgendwo dazwischen liegt das Leistungsmaximum.

Ob, der Schub ausreicht, die Gewichtskraft des Lüfters zu tragen, hängt 
stark vom Profil der Rotorblätter ab. Ich denke, die meisten Lüfter 
werden nicht auf maximalen Axialschub optimiert.

Für Rotoren von Flugzeugen und Schiffen und Multicopter-Schrauben gibt 
es in der Modelbauszene recht genaue Rechner. Dort kann man aus 
Schraubendurchmesser, Steigung und Drehzahl den Schub berechnen.
#4450637
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Grundsätzlich geht das.
Bin schon ewig aus dem Job, aber es gab einen Spruch von einem frühen 
Entwickler, "Mit genug Leistung lasse ich ein Scheunentor fliegen!", 
aber grundsätzlich haben all diese Lüfter kein aerodynamisches Profil 
und erzeugen so keinen Auftrieb.
Sie leiten die Luft axial und wären sie aerodynamisch, dann würden sie 
die Luft eher radial leiten.
Berechnen könnte ich das nicht mehr aus dem Ärmel, aber das Profil der 
Rotorblätter hat erheblichen Einfluss.
An dem Hubschrauber an dem ich früher geschaubt hatte (MK88), dort waren 
welche der ersten aerodynamischen Rotorblätter. Früher hatten die 
Hubschrauber druckpunktlose Profile.
#4450706
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F. F. schrieb:
> Sie leiten die Luft axial und wären sie aerodynamisch, dann würden sie
> die Luft eher radial leiten.
> Berechnen könnte ich das nicht mehr aus dem Ärmel, aber das Profil der
> Rotorblätter hat erheblichen Einfluss.

Das ist - gelinde gesagt - etwas falsch. Ein vernünftig ausgelegter 
Axiallüfter hat ein aerodynamisches Profil. Also ein echtes 
Flügelprofil. Ein Radiallüfter mehr Schaufeln (aber streng genommen ist 
es auch ein aerodynamisches Profil).

Axiallüfter sind eher für mehr Volumenstrom, Radiallüfter für mehr 
Druck. Ein Propeller arbeitet bei Gleichdruck (also sehr viel 
Volumenstrom, gar keine Druckerhöhung). Zum schweben lassen ist also ein 
Axiallüfter eher das Richtige.
Gast #4450773
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F. F. schrieb:
> haben all diese Lüfter kein aerodynamisches Profil
> und erzeugen so keinen Auftrieb.

F. F. schrieb:
> dort waren
> welche der ersten aerodynamischen Rotorblätter. Früher hatten die
> Hubschrauber druckpunktlose Profile.

Aha, die konnten also nicht fliegen? Du widersprichst dir selbst.

F. F. schrieb:
> Bin schon ewig aus dem Job

Auf jeden Fall zu lange.

Georg
#4450879
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Walter T. schrieb:
> Das ist - gelinde gesagt - etwas falsch. Ein vernünftig ausgelegter
> Axiallüfter hat ein aerodynamisches Profil. Also ein echtes
> Flügelprofil.

So ganz richtig war meine Ausführung nicht, da sie eine aerodynamisch 
wirkende Schränkung haben, aber der Querschnitt hat keine aerodynamische 
Form.
Ich schrieb (und schreibe) mit dem Handy und habe das deshalb nicht so 
ausführlich geschrieben.
Mit radial meinte ich, dass ein Teil der Luft radial driften würde, was 
ja nicht gewünscht ist, bei Druck- oder Sauglüftern.
#4450882
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Georg schrieb:
> Auf jeden Fall zu lange.

Vielleicht liest du erstmal was ein "druckpunktloses" Profil ist!
Auch wenn ich das vor über 30 Jahren gelernt habe, denke ich trotzdem, 
dass ich als Fluggerätemechaniker schon etwas mehr Wissen über dieses 
Thema habe, als die normalen Modelflieger. Obwohl der eine oder andere 
da sicher auch über umfangreiches Wissen verfügt.
Aber such ruhig weiter "den Dorn in deines Bruders Auge", wenn es dir 
Spaß macht.
Gast #4450942
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F. F. schrieb:
> Georg schrieb:
>> Auf jeden Fall zu lange.
>
> Vielleicht liest du erstmal was ein "druckpunktloses" Profil ist!
> Auch wenn ich das vor über 30 Jahren gelernt habe, denke ich trotzdem,
> dass ich als Fluggerätemechaniker schon etwas mehr Wissen über dieses
> Thema habe, als die normalen Modelflieger. Obwohl der eine oder andere

Allerhöchstens ins Halbwissen abgedriftetes Wissen und daraus stammen 
dann wohl die undifferenzierten überflüssigen Aussagen, mit denen man im 
Grunde nichts anfangen kann. Kein Mensch will wissen und kann hier 
überprüfen, was du vor 30 Jahren angeblich gelernt hast.
Persönliche Seite #4450945
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#4450951
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F. F. schrieb:
> Vielleicht liest du erstmal was ein "druckpunktloses" Profil ist!

Würde ich tatsächlich gerne. Das Wort habe ich nämlich noch nie gehört.

F. F. schrieb:
> So ganz richtig war meine Ausführung nicht, da sie eine aerodynamisch
> wirkende Schränkung haben, aber der Querschnitt hat keine aerodynamische
> Form.

Geometrische und aerodynamische Schränkung ist bei Kleinlüftern Gang und 
Gäbe. Ganz extrem ist das ja bei Lüftern mit Sichelblättern sichtbar, 
bei denen außen die Profillinie oft mehr als 1/3 länger als innen ist.

Einfache Axiallüfter haben oft ein symmetrisches oder gewölbtes (meist 
vierstelliges) NACA-Profil. NACA 0012 ist bei einem Lüfter-Entwurf oft 
ein guter Ausgangswert, bei moderneren Designs wird danach mit CFD 
dreidimensional numerisch optimiert.

> Mit radial meinte ich, dass ein Teil der Luft radial driften würde, was
> ja nicht gewünscht ist, bei Druck- oder Sauglüftern.

Normale Lüfter sind in einem Rohr eingebaut. Auch bei Axiallüftern gibt 
es einen Teil Diagonalströmung, der aber in den klassischen 
Entwurfsmethoden nicht berücksichtigt wurde - weil er bei reinen 
Schnellläufern im Verhältnis wenig Beitrag liefert.

Ein Propeller hat auf der Saug- und Druckseite den gleichen Druck, also 
verengt sich der Strahl zur Druckseite, d.h. der Luftstrom wandert im 
Propeller (und dahinter) von außen nach innen. Ist es das, was Du mit 
"radial driften" beschreiben willst?
#4451135
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Walter T. schrieb:
> Ein Propeller hat auf der Saug- und Druckseite den gleichen Druck, also
> verengt sich der Strahl zur Druckseite, d.h. der Luftstrom wandert im
> Propeller (und dahinter) von außen nach innen. Ist es das, was Du mit
> "radial driften" beschreiben willst?

In etwa. Ich würde eher sagen, dass das genau andersrum geschieht, von 
innen nach außen.
Bezogen auf eine Tragfläche: die Grenzschicht wandert nach außen. 
Dagegen hat man verschiedene Maßnahmen getroffen. Genzschichtzäune und 
ich denke die heute häufiger anzutreffenden "hochgeknickten" 
Tragflächenenden tragen dazu bei.

Walter, ich weiß dass du ein sachliches Forumsmitglied bist und sicher 
hast du auch schon mal von mir den einen oder anderen Beitrag gelesen.
Selbst wenn ich mal falsch liegen sollte, habe ich keine Probleme das 
einzugestehen.
Wenn ich hier schreibe, dass ich Fluggerätemechaniker bin, dann ist das 
so.
Aber es sind ja immer die "Gäste", mit Namen wie "boahhh", die außer 
Polemik zu betreiben selbst gar nichts beitragen.

Solch ein Profil hat man, jedenfalls früher, als druckpunktlos 
bezeichnet:
http://www.rotortechnik.at/Rotor/pix%20rotor/Blattprofil_1.jpg

Während solch ein Pofil als aerodynamisches Profil bezeichnet wurde:
https://www.wind-energie.de/system/files/images/page/2011/auftriebslaeufer/4-2-auftriebsprinzip-als-antriebskraft.png

Aber es weicht jetzt sowieso immer mehr vom Thema ab und Walter, du hast 
sicher sehr gute Kenntnisse und sicher frischeres Wissen, darum halte 
ich mich ab jetzt raus.
#4451189
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F. F. schrieb:
> Wenn ich hier schreibe, dass ich Fluggerätemechaniker bin, dann ist das
> so.

Das habe ich nie angezweifelt. Ich habe von Fluggeräten keine Ahnung. 
Aber von Lüftern und Turbinen schon.

Bezüglich von innen nach außen vs. von außen nach innen: Eine
Windturbine ist einem Flugzeugflügel weitaus ähnlicher. Sie ist 
sozusagen das Gegenteil vom Propeller. Sie entzieht der Luft Leistung.

Wie entzieht sie der Luft Leistung? Der Druck ist auf beiden Seiten 
(davor/dahinter) gleich. Also muß sie der Luft Geschwindigkeit 
entziehen. Der Massenstrom der Luft ist auch auf beiden Seiten gleich. 
Wenn der gleiche Massenstrom bei weniger Geschwindigkeit abtransportiert 
werden muß, muß die Querschnittfläche zunehmen. Bei Wikipedia 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Betzsches_Gesetz) gibt es das schön 
illustriert.

Ein Propeller/Lüfter ist das Gegenteil: Er bringt Leistung in den 
Luftstrom. Ein Propeller wird frei umströmt, der Druck ist auf beiden 
Seiten gleich, der Querschnitt nimmt also ab. Ein Lüfter sitzt 
normalerweise in einem Rohr. Der Querschnitt bleibt gleich, der Druck 
nimmt folglich zu.

Der Denkfehler besteht also einfach darin, daß ein Lüfter wie ein Flügel 
angesehen wird. Ist er aber nicht. Eine Turbine ist mehr wie ein Flügel.
#4451722
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F. F. schrieb:
> Walter T. schrieb:
>> Das habe ich nie angezweifelt. Ich habe von Fluggeräten keine Ahnung.
>> Aber von Lüftern und Turbinen schon.
>
> Walter, du warst damit nicht gemeint, sondern die Leute, die außer mir
> vorzuwerfen, ich würde nichts beitragen, nur eben dieses beitragen.

Im Grunde (ohne dass ich wusste, dass der Luftstrom beim Lüfter nach 
innen wandert) war es aber das was ich meinte. Kurz gesagt, der Lüfter 
soll lüften und möglichst nicht den Drang verspüren im Rohr zu wandern. 
:-)
Hast du aber sehr schön erklärt!
#4451759
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Georg schrieb:
> F. F. schrieb:
>> Kurz gesagt, der Lüfter
>> soll lüften
>
> und Hubschrauber sollen abheben. Trotzdem kann man sie prima zum
> Schneeräumen benutzen. In der Wirtschaftspolitik nennt man das dual use.
>
> Georg

Oh ja, das merkt man vor allem, wenn man im Winter einen Rotor 
einstellen muss und mal wieder so einen beknackten Prüfer hat, der zu 
doof ist das hin zu bekommen. Aber der sitzt dann ja im warmen 
Hubschrauber.
Da ich diese Zick-Zack Drahtsicherung so gut konnte, durfte ich das 
besonders oft machen.

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