Aerodynamik-Frage

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    #1

    Aerodynamik-Frage

    Hallo,
    ich habe leider ohne Erfolg versucht, Roland Stangl, Heli-Aerodynamiker an der eth Zürich anzumailen, da ich an einem Programm bastele, um einigermassen genau den Auftrieb eines Helis aus den Parametern der Rotorblätter, Drehzahl usw zu bestimmen. Die Emailadresse auf seiner HP erwies sich leider als falsch und die Mail kam zurück.

    Aber vielleicht versteht sich ja einer von Euch auf dieses Thema oder kann mir den Weg weisen, wie ich weiterkommen kann. Der Einfachheit halber quote ich mal die Mail hier rein:

    -------------------->
    Hallo Herr Dr Stangl,

    Ich bin Modellheliflieger und interessiere mich für die für die Aerodynamik von Hubschraubern. Bei Recherchen im Internet über die Möglichkeiten, dir Kräfte am Hubschrauber mathematisch zu fassen, bin ich auf Ihren Namen und Ihre Vertöffentlichungen gestoßen.

    Ich versuche mich gerade an der Herstellung einer prakablen Näherungslösung, die aus Drehzahl, Blattparametern und Anstellwinkel den Auftrieb eines Modellhubschraubers mit Profil NACA0012 im Schwebeflug bestimmt.

    Dazu habe ich Luftwiederstand und Auftriebskräfte entlang das Blattes und damit entlang der Bahngeschwindigkeit integriert (sogar unter Berücksichtigung der sich ändernden Reynoldsschen Zahl :-)) . Wie zu erwarten war, erhalte ich zu _hohe_ Auftriebswerte (etwa 40%). Ich schreibe dies dem Modellierungsfehler zu, daß ich bei dieser Berechnung den am Blattrand abnehmenden Auftrieb ausser acht lasse.

    Daher meine Frage: Gib es eine Faustformel für so etwas wie die \"wirksame Blattlänge\" oder eine anderweitige Korrekturgrösse, mit der ich hier arbeiten könnte?

    Mit Dank im Vorraus herzlichem Gruß,
    Patrick Krusenotto

    <------------------

    Ich weiss, daß ganze hat mit RC-Heli-Fliegen nicht direkt zu tun; trotzdem gibt es hier vielleicht Leute, die sich mit der Materie auskennen, oder wissen, wie ich weiterkommen kann.

    Danke und Gruss,
    Patrick

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    #2
    Aerodynamik-Frage

    Hallo Gero,
    Guter link, danke dafür! Siggi kennt sich offenbar gerade mit den Randproblemen bei Flügeln ganz gut aus.

    Wenn alles fertig ist, stelle ich Programm zu runterladen auf meine HP.

    Gruss,
    Patrick

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      #3
      Aerodynamik-Frage

      Hallo Patrick,
      mail mich mal an, ich glaub ich hab da was für Dich ...
      Letztes Jahr hatte ich mit einem Spezialisten engen Kontakt und von Ihm ein solches Programm bekommen das du gerade schreiben möchtest.
      Gib mir mal einige Parameter durch, ich lass das Progrämmchen mal laufen und poste hier das Ergebnis, mal sehen was dabei rauskommt.

      Ich bräuchte dazu ... siehe Beispiel.
      Errechnet werden dann: benötigte Leistung, Drehmoment, Schub und noch ein paar andere interessante Dinge bis zur komplexen aerodyn. Auswertung über die gesamte Blattlänge aufgeschlüsselt.

      Hier schon mal eine Beispielberechnung:
      EINGABEN:
      Bezeichnung: Demo
      Durchmesser [m]: 1,50
      Drehzahl [U/min]: 1500
      Steigrate [m/s]: 0,0 (=Schweben)
      Blattzahl: 2
      Tiefe innen [m]: 0,062
      Tiefe aussen [m]: 0,062
      Profil: NACA 0009
      Verwindung [Grad]: 0,0
      Blattwinkel bei 0,7R [Grad]: 5,0

      ERGEBNISSE:
      Schub [N]: 59,89
      Antriebsleistung [W]: 413,2
      Antriebsmoment [Nm]: 2,6302
      Spezifischer Schub [N/W]: 0,145
      Schubbeiwert: 0,0040
      Drehmomentbeiwert: 0,00023
      Leistungs-Gütegrad : 0,54
      Flaechendichte [%]: 4,21
      Umfangsgeschwindigkeit [m/s]: 117,8
      Fortschrittsgrad: 0,00 (Schweben)

      Die weiteren Werte habe ich mal weggelassen, wäre als Beispiel zu umfangreich.
      Achtung! Alles Näherungswerte, sollten aber +-10% passen.
      Das Programm rechnet zwar \"nur\" mit NACA-0009, sollte aber für die meisten sysm. Profile passen. Andere Profile kann man zwar auch eingeben, aber die sind eher für Experimentalgeschichten interessant.
      (ClakY11, Y59, E387, E392, Flat-Plate, usw)

      Es gibt zudem auch einige fertige Excel-Sheets. Da hab ich mir aus dem weiten Internet mal ein paar gesaugt ... melde Dich einfach, ich schick die Dir dann zu.
      Das o.g. Programm möchte ich ohne Erlaubnis nicht weitergeben ... hoffe Du hast Verständnis.

      Servus.
      Peter

      Edited by - Peter Knallinger on 12/03/2002 13:13:08

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        #4
        Aerodynamik-Frage

        Patrick? Hallo ... noch da?[img src=icon_smile_wink.gif border=0 align=middle]

        Zwischenzeitlich habe ich ein bisserl rumgerechnet und weiß warum Du um ca. 40% höhrere Werte erhalten hast.
        Du hast sicher nur mit dem statischen Anstellwinkel gerechnet. Im Flug ergibt sich aber durch die Strömungsverhältnisse ein gringerer, der \"effektive\" oder auch \"induzierte\" Anstellwinkel ...

        Auch habe ich zwischenzeitlich ein paar Mails erhalten in denen \"bemängelt\" wird, dass die im Beispiel angegebene Antriebsleistung zu gering sei.
        Hier für alle anderen Interessenten die Antwort öffentlich:
        Die angegebene Antriebsleistung bezieht sich auf die Leistung die am Rotor(!) anliegen muß. Verluste von Getriebe und auch insb. Heckrotor sind hier nicht berücksichtigt. Generell kann man aber als Faustformel ca. 20% hinzuzählen.
        Den Heckrotor selbst kann man selbstverständlich getrennt berechnen um genauere Leistungswerte zu erhalten.

        Viele Grüße.
        Peter


        Servus!
        Peter

        Edited by - Peter Knallinger on 15/03/2002 10:43:16

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