Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Propeller-Wirkungsgrad
Hallo,
wenn's um bessere Bootperformance geht, befassen wir uns meistens nur mit Motor und Boot, der Prop bleibt fast immer aussen vor.
Dabei ist er von erheblicher Bedeutung, denn im günstigsten Fall gehen immer noch 20-25 % der Antriebsleistung bei leichten Gleitern durch ihn verloren.
Von welchen Faktoren hängt der Propwirkungsgrad ab ?
1.) Am stärksten vom sogenannten Belastungsgrad
2.) Vom Steigungs/Durchmesserverhältnis H/D des Prop
2.) Von der Flügelzahl
4.) Vom Flächenverhältnis des Prop
Den höchsten Wirkungsgrad unter den 2-4-Flüglern hat der 2-Flügler, er erreicht bis zu 80 %, gefolgt von dem 3-Flügler mit 50% Flächenverhältnis, der nur 75 % erreicht.
Mit letzterem haben wie es ja meistens zu tun.
Die 75 % erreichen wir nur bei entsprecher Auslegung von 1.) und 2.).
Generell kann man sagen, der Belastungsgrad sollte so klein wie möglich sein und H/D sollte zwischen 1,3 bis 1,5 liegen.
Was ist nun der Belastungsgrad ?
Die Formel für ihn lautet:
B = n [min-1] / i x (P [PS] /( v [kn] x (1 - N)) ^5)^0,5
n ist die Motordrehzahl
i die Getriebeübersetzung
P die Motorleistung
v die Geschwindigkeit des Bootes
N ist der sogenannte Nachstrom, bei unseren Booten etwa 0,04
B ist also umso kleiner, je niedriger der Prop dreht und je kleiner das Verhältnis P/ v ^5 ist, das heisst, je weniger Leistung ich zur Erzielung einer bestimmten Geschwindigkeit einsetzen muss.
Kann man glaube ich ganz gut verstehen.
Hier ein Rechenbeispiel:
Bei meinem Zodiac mit dem getunten 30PS-Johnson ist:
P = 40PS
i = 2,23
V = 27 sm/h
n = 5500 min-1 (Motor dreht mit dem 15 ' Prop bis n nenn)
H = 15 ''
D = 10 ''
B = 5500/2,23 x (40 / (0,97 x 27)^5)^0,5
B = 4,44
H/D = 15/10 = 1,5
Das sind optimale Werte für meinen 3-Flügler mit geschätzten 50 oder 60 % Flächenverhältnis.
Der Wirkungsgrad dürfte bei 75 % liegen.
Eine weitere Reduzierung des Belastungsgrades über eine grössere Steigung, würde keinen besseren Wirkungsgrad bringen, nur käme es zu einem Leistungsverlust beim Motor, der nur noch bis bei 4900 mi-1 drehte.
Anders sähe es z.B. aus, wenn der Prop ein 13 '' gewesen wär.
Der Belastungsgrad wäre dann :
B = 6300 / 2,23 x (36 / (0,97x25,4)^5) ^0,5 = 6,0
H/B = 13/10 = 1,3
Der Wirkungsgrad läge nur bei etwa 72 %.
Der 15 "- Prop würde den Wirkungsgrad auf die schon erwähnten 75 % anheben.
Übrigens die Formel für den Belastungsgrad zeigt auch, wie hoch die Verluste beim Anfahren sind.
Beispiel:
n = 4000 min-1
v = 10 sm/h
P = 30 kW
B = 4000/2,23 x (30/ 0,97x10)^5)^0,5 = 33,5
Der Wirkungsgrad dürfte nur bei knapp 50% liegen.
Wir alle wissen ja, wie stark der Prop beim Vollgasbeschleunigen aus geringen Geschwindigkeiten schlüpft.
So, nun rechnet man schön.
Gruss Nordy
Hallo,
wenn's um bessere Bootperformance geht, befassen wir uns meistens nur mit Motor und Boot, der Prop bleibt fast immer aussen vor.
Dabei ist er von erheblicher Bedeutung, denn im günstigsten Fall gehen immer noch 20-25 % der Antriebsleistung bei leichten Gleitern durch ihn verloren.
Von welchen Faktoren hängt der Propwirkungsgrad ab ?
1.) Am stärksten vom sogenannten Belastungsgrad
2.) Vom Steigungs/Durchmesserverhältnis H/D des Prop
2.) Von der Flügelzahl
4.) Vom Flächenverhältnis des Prop
Den höchsten Wirkungsgrad unter den 2-4-Flüglern hat der 2-Flügler, er erreicht bis zu 80 %, gefolgt von dem 3-Flügler mit 50% Flächenverhältnis, der nur 75 % erreicht.
Mit letzterem haben wie es ja meistens zu tun.
Die 75 % erreichen wir nur bei entsprecher Auslegung von 1.) und 2.).
Generell kann man sagen, der Belastungsgrad sollte so klein wie möglich sein und H/D sollte zwischen 1,3 bis 1,5 liegen.
Was ist nun der Belastungsgrad ?
Die Formel für ihn lautet:
B = n [min-1] / i x (P [PS] /( v [kn] x (1 - N)) ^5)^0,5
n ist die Motordrehzahl
i die Getriebeübersetzung
P die Motorleistung
v die Geschwindigkeit des Bootes
N ist der sogenannte Nachstrom, bei unseren Booten etwa 0,04
B ist also umso kleiner, je niedriger der Prop dreht und je kleiner das Verhältnis P/ v ^5 ist, das heisst, je weniger Leistung ich zur Erzielung einer bestimmten Geschwindigkeit einsetzen muss.
Kann man glaube ich ganz gut verstehen.
Hier ein Rechenbeispiel:
Bei meinem Zodiac mit dem getunten 30PS-Johnson ist:
P = 40PS
i = 2,23
V = 27 sm/h
n = 5500 min-1 (Motor dreht mit dem 15 ' Prop bis n nenn)
H = 15 ''
D = 10 ''
B = 5500/2,23 x (40 / (0,97 x 27)^5)^0,5
B = 4,44
H/D = 15/10 = 1,5
Das sind optimale Werte für meinen 3-Flügler mit geschätzten 50 oder 60 % Flächenverhältnis.
Der Wirkungsgrad dürfte bei 75 % liegen.
Eine weitere Reduzierung des Belastungsgrades über eine grössere Steigung, würde keinen besseren Wirkungsgrad bringen, nur käme es zu einem Leistungsverlust beim Motor, der nur noch bis bei 4900 mi-1 drehte.
Anders sähe es z.B. aus, wenn der Prop ein 13 '' gewesen wär.
Der Belastungsgrad wäre dann :
B = 6300 / 2,23 x (36 / (0,97x25,4)^5) ^0,5 = 6,0
H/B = 13/10 = 1,3
Der Wirkungsgrad läge nur bei etwa 72 %.
Der 15 "- Prop würde den Wirkungsgrad auf die schon erwähnten 75 % anheben.
Übrigens die Formel für den Belastungsgrad zeigt auch, wie hoch die Verluste beim Anfahren sind.
Beispiel:
n = 4000 min-1
v = 10 sm/h
P = 30 kW
B = 4000/2,23 x (30/ 0,97x10)^5)^0,5 = 33,5
Der Wirkungsgrad dürfte nur bei knapp 50% liegen.
Wir alle wissen ja, wie stark der Prop beim Vollgasbeschleunigen aus geringen Geschwindigkeiten schlüpft.
So, nun rechnet man schön.
Gruss NordyServus Nordy!
Hier meine DAten wie gewünscht. Marschfahrt mit 2 Leuten an Board. voller Tank und Zubehör
n 4100
i 2,33
P 66,2
v 40kmh
N ist der sogenannte Nachstrom, bei unseren Booten etwa 0,04 ????
Prop hab ich einen 3fl. mit 13,25 x 19"
Gruß Rotti
Moin Rotti,
meine Rechnung ergibt für B den nicht schlechten Wert 7,3 und für H/D den Wert 1,4.
H/D ist optimal, B könnte noch etwas kleiner sein, erreichbar durch eine
gleichermassen grössere Steigung und Durchmesser (H/D bleibt gleich).
Man müsste die Rechnung natürlich noch für v max durchführen.
Wie sind denn da deine Werte ?
Kennst du eigentlich das Flächenverhältnis deines Props ?
Gruss Nordy
Servus Nordy!
Danke für die REchnung. Leider kenn ich nicht mein Propeller - Flächenverhältnis.
Vmax geht mein Boot 59,8kmh bei einer Drehzahl so um die 5700 - 5800 rpm.
Bin schon gespannt was du dazu sagst. Theoretisch kenn ich mich da nicht so aus, den Prop habe einfach durch Test`s gefunden. Noch besser meiner Meinung nach wäre der 12 5/8 x 21" Yamaha vom Martin STM gewesen der ihn mir mal borgte. Noch bessere Beschleunigung von unten raus, exaxte 40kmh bei knapp 4000rpm. Vmax auch so um die 59-60kmh. Auf alle Fälle hatte dieser Prop die beste Performance. Aber irgendwo muss man mal ein wenig zurücktreten und sparen und kann sich nicht immer wieder was neues dazu kaufen, zumal dieses Jahr ja einiges bei mir in die Bootskasse geflossen ist. Mal sehen, vielleicht sehe ich mich n. Jahr nach einen anderem Prop um (Steel) . Ich meine Edelstahl auf mein Edlrib mit den Edelklampen :zerschepp :zerschepp
Gruß Rotti
Hallo,
Glückwunsch, der Belastungsgrad bei v max beträgt 4,4 (bei 90PS).
Das ergibt bei dem H/D von 1,4 einen Wirkungsgrad von genau 75 %, das
Optimum nach den Wageninger B-Screws-Kennfeldern (Flächenverhältnis = 50%).
Bei einem Flächenverhältnis von 80 % - glaube nicht, dass es auf deinen Prop
zutrifft - wären es noch 70 %.
Beim 2-Flügel-Prop wären es aber 80 %, ist aber aus Komfortgründen wohl
nicht fahrbar.
Der Wirkungsgrad bei der Marschfahrt beträgt aber nur 70 % (Flächenverhältnis
=50+80 %).
Erhöht da geringfügig den Verbrauch.
Wärst du nicht mit einer 20-er Steigung noch optimaler dran ?
Der Motor überdreht ja zur Zeit etwas, damit lägst du genau auf " Punkt" (5500)
und der Belastungsgrad wäre auch noch etwas kleiner, was den Verbrauch bei 40
km/h zweimal verringern würde:
Einmal über die geringere Motordrehzahl (geringere Nulllastleistung) und
zum andern über einen noch besseren Propwirkungsgrad.
Der mit der 21-er Steigung hat ein H/B von 1,66, der Wert ist leider nicht mehr auf
den Diagrammen drauf, sodass ich nichts dazu sagen kann, wie sich der
Wirkungsgrad damit verändert.
Fazit:
Du hast auf Anhieb einen sehr guten Prop gefunden, dessen sehr gute
Performance sich auch durch die Theorie erhärten lässt.
Gruss Nordy
Hi Nordy!
Jetzt kannst du mich als Ventilator einbauen bei dem Lob was ich von dir bekommen habe. Ich schlage einen Salto nach dem anderen, so freut mich das. GEnau wie du sagst, ich habe auch schon überlegt eine 2o iger Steigung zu montieren. Das alles was du schreibst und ich getestet habe ist ähnlich wie in der Modellfliegerei.
Danke Nordy - Gruß Mathias
AndreasL
10.08.2004, 11:35
Hallo Leute,
ich habe da eine etwas weniger wissenschaftliche :weissnich Anfrage an Euch!
nach 4 Jahren vergeblicher Versuche mit meinem Wiking GTS und 40 PS Mercury „2T“ (Baujahr 1999) Wasserski zu fahren fand sich dieses Jahr die Lösung. Die Propellersteigung von 16 Zoll vorhanden auf 13 Zoll verändert (geliehene Schraube). Das Boot baut damit wesentlich mehr Kraft auf.
Da ich leider keinen Drehzahlmesser habe - kann ich nur sagen - Motor klingt nicht überdreht und soll ja auch nicht als Reiseschraube sondern als Spaßschraube montiert werden.
Hat jemand zufällig einen ordentlichen gebrauchten Propeller ..... 13P?
Gruß Andreas
Hallo Rotti,
N ist der sogenannte Nachstrom, bei unseren Booten etwa 0,04 ????
War dir da was unklar ?
Der Prop liegt doch in einer Strömung mit einer Geschwindigkeit, die ohne Frage kleiner als die Bootsgeschwindigkeit ist.
Denn nur direkt an der Bootshaut hat das Wasser die Geschwindigkeit des Bootes, weit genug davon entfernt hat es den Wert Null.
Bei Verdrängern liegt die Anströmgeschwindigkeit des Props je nach Kiellänge und Gewicht zwischen 75 und 85 % der Bootsgeschwindigkeit.
Bei Gleitern liegt der Wert je nach Gewicht zwischen 92 und 96 %.
Je leichter das Boot ist umso mehr nähern sich die Geschwindigkeiten an.
Die Formel lautet:
V Anström = v Boot x (1 - N)
Im Mittel wäre bei unseren Booten N = 0,04, also
V Anström ungefähr 0,96 v Boot
Gruss Nordy
Hallo Freunde des Propellers,
scheint mir an der Zeit diesen alten Fred mal wieder hervorzuholen, natürlich mit der ewigen Frage: Welcher Propeller ist der Beste - für meine Boot/Motor Kombination?
Fakten:
An meinem Zodiac Futura Mark III hängt ein 40 PS Mercury 4-Takter mit dem original-Propeller Mercury Black Max 48-73136A40 13P, Pitch 13 und Durchmesser 10 3/8, Aluminium lackiert.
Folgende Performance erreiche ich momentan wenn ich alleine fahre:
RPM = 5350
(v-max) km/h = 52
daraus errechne ich mit nordys Formel ein B von 4,5 - scheint also soweit ein guter Wert.
Fahren wir aber mit mehr Gewicht, sprich drei Personen plus Ballast, komme ich auf folgende Werte:
RPM = 5200
(v-max) km/h = 45
ergibt ein B von 6,2
Der Motor sollte laut Handbuch optimalerweise etwa mit 5800 drehen.
Kann ich nun die Performance im Hinblick auf Beschleunigung oder V-Max noch steigern? Viel scheint da ja nicht mehr drin zu sein, oder was meint ihr bringt hier ein hochgezüchteter und damit auch entsprechend teurer Edelstahl Propeller noch etwas?:confused-
Gruss
Armin
Hallo Armin,
um das bestmögliche v max zu erzielen, müssen drei Voraussetzungen erfüllt sein:
Der Motor muss maximale Leistung abgeben, das ist bei dir bei 5800 min-1 der Fall.
Der Fahrwiderstand sollte möglichst gering sein.
Der Prop-Wirkungsgrad sollte mindestens 75 % betragen, was bei Belastungsgraden von um die 4 und H/d < 1,3 der Fall ist.
Ursachen für das kleinere V max mit 3 Personen sind bei dir:
1.) Die durch das höhere Gewicht wesentlich grössere Bootreibung
2.) Der Propwirkungsgrad ist deutlich schlechter geworden, weil du die fast gleiche Leistung für eine deutlich kleinere Geschwindigkeit aufbringen musst.
Das erkennst du auch daran, dass der Prop jetzt wesentlich mehr schlüpft.
Wenn der Schlupf gleich geblieben wär, hätte der Motor im Verhältnis 45/52 niedriger also bei 4630 drehen müssen.
Hast du beim Belastungsgrad auch 40 - x eingesetzt ?
Wenn du weiterhin mit 40 PS gerechnest hast, wird der Wert in Wirklichkeit noch höher also schlechter als 6,2 sein.
3.) Der Motor gibt aufgrund der abgefallenen Drehzahl noch weniger Leistung ab.
Wie kannst du das v max verbessern ?
Du kannst wohl kaum erreichen, dass der Prop bei 3 Personen nicht wesentlich stärker als bei dir alleine durchdreht.
Der grössere Schlupf und Nachgang stellt sich automatisch als Folge der höheren Bootslast und -reibung ein.
Die Propgeometrie stimmt aber nicht.
Schon für Alleinefahrt ist die Steigung einfach zu gross.
Ausserdem könnte der Durchmesser etwas kleiner sein.
Idealerweise sollte der Motor hier auf den Punkt oder etwas drüber hinaus drehen.
Ich würde einen 10 x 12 ausprobieren.
Das Boot müsste mit dir alleine so noch 2-3 km/h schneller werden.
Kann sein, dass du den guten Belastungsgrad von deinem alten Prop halten kannst.
Die v max-Einbusse bei 3 Personen wird sicherlich auch kleiner werden.
Viel Erfolg.
Gruss Nordy
Vielen Dank für die Analyse, nordy!
Ich habe eben mal durch einen Michigan-Katalog geblättert, dort gibt es z.B. einen passenden 10.5 x 12 Ballistic Propeller - wie wäre es damit? Sind eigentlich solch "ausgefallenen" Propellerformen besser als der herkömmliche Alu-Prop. oder wirft man sein Geld so mehr oder weniger nur zum Fenster raus?
Aber die Aussicht, das man bei mir noch 2-3 km/h herausholen könnte ist auf jeden Fall schonmal schön!
Wenn der Schlupf gleich geblieben wär, hätte der Motor im Verhältnis 45/52 niedriger also bei 4630 drehen müssen.
Hast du beim Belastungsgrad auch 40 - x eingesetzt ?
Wenn du weiterhin mit 40 PS gerechnest hast, wird der Wert in Wirklichkeit noch höher also schlechter als 6,2 sein.
Ja, ich habe die Formel ins Excel einghackt um dann noch ein wenig mit den Werten herumspielen zu können.
Ich habe eben mal durch einen Michigan-Katalog geblättert, dort gibt es z.B. einen passenden 10.5 x 12 Ballistic Propeller - wie wäre es damit? Sind eigentlich solch "ausgefallenen" Propellerformen besser als der herkömmliche Alu-Prop. oder wirft man sein Geld so mehr oder weniger nur zum Fenster raus?
Rein theoretisch müssten Edelstahl-Props aufgrund der kleineren Wandstärken bei sonst gleichen Parametern einen etwas besseren Wirkungsgrad aufweisen.
Aber ob das bei diesem Ballistic zum Tragen kommt ?
Achte lieber darauf, dass er nicht gecuppt ist.
Denn durch Cuppen wird die effektive Steigung um einen halben bis einen Punkt grösser.
Das wäre genau das Verkehrteste.
Der etwas grössere Durchmesser stört mich auch.
Gruss Nordy
Ich habe heute mal bei Gröver angerufen um mich nach entsprechenden Props zu erkundigen und die Ausgangslage geschildert.
Man rät mir dort auf 10.? x 11 zu gehen. Von Edelstahl wurde abgeraten, da das bisschen mehr an Geschwindigkeit (2 km/h wurde genannt) im Vergleich zum billigeren Alu-Prop nicht verhältnismässig sei. Ich fand die Beratung gut und fair.
(? = Nachkommastelle abhängig vom Hersteller)
Ich wurde auch sehr gut beraten bei Gröver und habe mich trotzdem auf der Messe für den Edelstahlprop entschieden. Ich kenn mich hätte ich mir den Alu Prop gekauft hätte ich mich immer gefragt ob der Edelstahlprob nicht doch besser wäre. Hätte ihn doch irgendwann gekauft also sagte meine Frau, dann soll ich wenigstens die Messeprozente mitnehmen, sie kennt mich eben. Nebenbei ist der Edelstahlpropeller auch viel einfacher zu reparieren.
HaraldGesser
06.02.2006, 19:42
Ja, ich habe die Formel ins Excel einghackt um dann noch ein wenig mit den Werten herumspielen zu können.
Hallo Armin,
könntest Du das Exelsheet vielleicht öffentlich machen, oder ist das technisch nicht möglich?
Sicher gibt es noch mehr Interessenten dafür..
Grüße
Harald
Hallo Armin,
könntest Du das Exelsheet vielleicht öffentlich machen, oder ist das technisch nicht möglich?
Sicher gibt es noch mehr Interessenten dafür..
Grüße
Harald
Kein Problem - gib mir noch zwei Tage um es in Form zu bringen und irgendwohin upzuloaden.
Vielleicht hat nordy noch Infos, wie genau sich das errechnete B zum Wirkungsgrad verhält - dann könnte ich das auch noch einbauen und gleich den Wirkungsgrad in % ausdrücken.:chapeau:
Gruss Armin
Wirkungsgrad-Formeln habe ich leider nicht aber Diagramme mit gemessenen Kennfeldern.
Kopien davon kann ich auf Wunsch zumailen.
Gruss Nordy
Hrmmm...Diagramme lassen sich vermutlich aber schlecht ins Excel übersetzen.
Gibts eigentlich auch eine schlaue Formel, die aus Drehzahl und Steigung zumindest näherungsweise die Geschwindigkeit berechnet? Wenn man nämlich Reibung etc. etc. weglässt und nur mit der theoretisch zurückgelegten Wegstrecke rechnet, kommt das nicht so ganz hin (100 km/h statt der gemessenen 50!) :angel-smi
Dennoch kann man auch so schon ein wenig abschätzen, dass für meinen Fall ein 12P Prop vermutlich optimal ist.
@nordy: Übrigens finde ich keinen 12P Prop der einen 10er Durchmesser hat. Es gibt einen Turbo Edelstahl Prop "Hot Shot" mit 10 1/8 x 12, der passt aber wieder nicht an meinen Merc. - dafür gibts in der Regel nur 10.5 x 12 zu kaufen. Ich überlege ob ein 10.5 x 12 das Risiko von 250 € wert ist...
Kannst die Formel in Excel haben (deine E-Mailadresse bitte)
Hier das Ergebnis bei Alleinfahrt:
http://www.schlauchboot-online.com/attachment.php?attachmentid=4993&stc=1&d=1139424852
v hängt nur von 4 Grössen ab.
Es gibt einen Turbo Edelstahl Prop "Hot Shot" mit 10 1/8 x 12, der passt aber wieder nicht an meinen Merc. - dafür gibts in der Regel nur 10.5 x 12 zu kaufen. Ich überlege ob ein 10.5 x 12 das Risiko von 250 € wert ist...
10,5 als Durchmesser ist viel zu viel, dadurch verlierst du noch mehr Drehzahl.
Gruss Nordy
Wie hoch wirkt sich denn die Vergösserung des Durchmessers von 10.375" auf 10.5" also um 3 mm schätzungsweise auf die Drehzahl aus?
Wie hoch wirkt sich denn die Vergösserung des Durchmessers von 10.375" auf 10.5" also um 3 mm schätzungsweise auf die Drehzahl aus?
Meiner Meinung nach garnicht, wenn die Steigung unverändert bleibt.
Meiner Meinung nach garnicht, wenn die Steigung unverändert bleibt.
Je grösser der Durchmesser umso grösser die Propellerlast und umso kleiner die Drehzahl.
Der Unterschied ist zwar nicht gross, aber trotzdem sinkt die Drehzahl etwas.
Ein grösseres D wäre nur dann vertretbar, wenn er eine 11-er Steigung hätte.
Allerdings wird der Wirkungsgrad für S/D < 1,2 schlechter.
Gruss Nordy
Je grösser der Durchmesser umso grösser die Propellerlast und umso kleiner die Drehzahl.
Der Unterschied ist zwar nicht gross, aber trotzdem sinkt die Drehzahl etwas.
Ein grösseres D wäre nur dann vertretbar, wenn er eine 11-er Steigung hätte.
Allerdings wird der Wirkungsgrad für S/D < 1,2 schlechter.
Gruss Nordy
Um wieviel Umdrehungen pro Stunde sinkt denn die Drehzahl dann??? Wie hoch wirkt sich denn die Vergösserung des Durchmessers von 10.375" auf 10.5" also um 3 mm schätzungsweise auf die Drehzahl aus
Warum weiss ich auch noch nicht. :ka5: Weil der Prop mehr Masse hat? Weil er durch mehr Fläche eine grösser Reibung im Wasser hat?
Warum sinkt die Drehzahl bei Vergrösserung der Propellerfläche ?
Weil der Prop den Motor aufgrund der grösseren Hebelwirkung stärker belastet.
Gleichzeitig verringert sich auch etwas der Schlupf, wodurch die Drehzahl tendenziell weiter absinkt.
Um wieviel sie abfällt, hängt neben dem Ausmass der D-Änderung vor allem von der Steilheit der Drehmomentkennlinie des Motors ab.
Ist sie sehr flach, fällt sie stärker als bei steilerem Verlauf ab.
Gruss Nordy
OK, aber 3 mm sind ja auch nicht die Welt. Kann mir einfach nicht vorstellen, das die 3mm Unterschied im Durchmesser einen so gravierenden Effekt auf die Drehzahl in der Praxis haben?! Gibt es dazu vielleicht Erfahrungswerte aus der Praxis oder ein Diagramm / Formel ?
OK, aber 3 mm sind ja auch nicht die Welt. Kann mir einfach nicht vorstellen, das die 3mm Unterschied im Durchmesser einen so gravierenden Effekt auf die Drehzahl in der Praxis haben?! Gibt es dazu vielleicht Erfahrungswerte aus der Praxis oder ein Diagramm / Formel ?
Gestern 17:32
Es kommt zunächst mal auf die relativen Grössenverhältnisse an.
Entscheidend ist, wie der Vorschub (thrust) von d abhängt.
Hier die Formel:
T [N]= Ro w*c T * n prop^2 * d prop^4
c T ist der Thrust-Koeffizient, der zunächst mal als konstant angeshen werden soll, Ro w die Wasserdichte
siehe auch:
http://www.core.org.cn/NR/rdonlyres/Ocean-Engineering/13-49Maneuvering-and-Control-of-Surface-and-Underwater-VehiclesFall2000/4BD98450-6370-42C0-8028-967AD964B9BC/0/chap12.pdf
Der Propdurchmesser geht also mit der 4. Potenz ein.
Der Unterschied von 10,5 und 10 - 10 wäre der Wunschwert, 10,5 kannst du nur realisieren - bedeutet einen Thrustunterschied von 21,6 % !.
Selbst die Veränderung von 10,375 auf 10,5 - von dir als geringfügig beschrieben - bedeutet eine Thrustvergrösserung von 4,9 % !
Je grösser der Thrust umso höher die Last.
Höhere Last => verringerte Motordrehzahl.
Wie stark die Drehzahl absinkt, hängt - wie schon gesagt - von der Steilheit der Drehmomentkurve ab.
Gruss Nordy
Hallo Freunde des Propellers,
scheint mir an der Zeit diesen alten Fred mal wieder hervorzuholen, natürlich mit der ewigen Frage: Welcher Propeller ist der Beste - für meine Boot/Motor Kombination?
Fakten:
An meinem Zodiac Futura Mark III hängt ein 40 PS Mercury 4-Takter mit dem original-Propeller Mercury Black Max 48-73136A40 13P, Pitch 13 und Durchmesser 10 3/8, Aluminium lackiert.
Folgende Performance erreiche ich momentan wenn ich alleine fahre:
RPM = 5350
(v-max) km/h = 52
daraus errechne ich mit nordys Formel ein B von 4,5 - scheint also soweit ein guter Wert.
Fahren wir aber mit mehr Gewicht, sprich drei Personen plus Ballast, komme ich auf folgende Werte:
RPM = 5200
(v-max) km/h = 45
ergibt ein B von 6,2
Der Motor sollte laut Handbuch optimalerweise etwa mit 5800 drehen.
Kann ich nun die Performance im Hinblick auf Beschleunigung oder V-Max noch steigern? Viel scheint da ja nicht mehr drin zu sein, oder was meint ihr bringt hier ein hochgezüchteter und damit auch entsprechend teurer Edelstahl Propeller noch etwas?:confused-
Gruss
Armin
Ich bewundere hier Peters (Nordy) Detailarbeit die bestimmt sehr sachlich fundiert ist.
In dem USA Propfinder finde ich aber was anderes, siehe hier die US-Empfehlung für D/40 PS 4-Takt Bigfoot Mercury (wenn ich hier richtig gewählt habe):
http://www.boat-props.com/propellers/s/manufacturer-Mercury/rotation-Standard/chart-53/pitch-11.00/index.html?horsepower=40&search=Outboard&session_id=61695517&engine_id=280&pf_new=1
Vielleicht kannst Du mit mehr Durchmesser und weniger Pitch die benötigte Drehzahl von 5600-5800 erreichen und trotzdem gute 50kmh mit 2 Personen anBord fahren? Dafür gewinnst Du aber von unter heraus sicher an Beschleunigung. Denke das dies auch eine Überlegung wert sein könnte, insbesondere wo Du mit dem 13' Pitch die benötigte Drehzahl nicht erreichst.
Sehr günstige SOLAS Props (Australien) bekommst Du über
http://www.marineshoponline.de/Solas-Preisliste-Marineshoponline-ab-010105.pdf
Aber vielleicht habe ich auch einen falschen Mercury Outboarder jetzt gewählt. Dann bitte bei PropFinder den richtigen Motor eingeben und neu suchen. Bei den japanischen Versionen sind auch Abmessungen um die 10 x 12' Pitch möglich, das hängt aber von der Verzahnung ab (13er?), die passen muß. Vielleicht diese hier:
http://www.boat-props.com/propellers/s/manufacturer-Mercury/chart-52/pitch-12.00/index.html?search=Outboard&session_id=61695517&engine_id=267&pf_new=1
Vielleicht kannst Du mit mehr Durchmesser und weniger Pitch die benötigte Drehzahl von 5600-5800 erreichen und trotzdem gute 50kmh mit 2 Personen anBord fahren? Dafür gewinnst Du aber von unter heraus sicher an Beschleunigung. Denke das dies auch eine Überlegung wert sein könnte, insbesondere wo Du mit dem 13' Pitch die benötigte Drehzahl nicht erreichst.
Sorry, Dieter,
die von dir angesprochenen Herstellerempfehlungen (14x11) gelten für den Bigfoot, der wesentlich mehr Hubraum hat (995 / 747 ccm) und auch viel kürzer übersetzt ist (2,33 / 2,0).
Bei 5500 Umdrehungen würde das Boot gerade mal 38 km/h schnell sein.
Das ist eine High-Trust-Motor/Prop-Kombination, von unten heraus - wie du sagst -mit dem Bigfoot sicher excellent aber leider mit low Speed.
AVK würde mit dem 14 x 11 deutlich an v max verlieren, bei 5500 wären es theoretisch gerade mal 45 km/h.
Wegen des grossen Durchmessers würde er die 5500 auch garnicht erreichen und dadurch weiter an v max einbüssen.
Ferner ist der Propwirkungsgrad bei 11/14=0,79 ziemlich schlecht.
Ich halte 10 x 12 oder vielleicht 9,75 x 12 für ihn optimal.
Viele Grüsse in den verschneiten Süden
Peter (Nordy)
Servus Peter,
richtig, dann bin ich doch vom falschen Motor ausgegangen. Es müßte doch der Mercury mit Basis Yamaha sein, oder? Der hat dann 13 Zähne am Propschaft.
Dafür dürfte aber der letzte link dann besser passen, den ich hier nochmal wiederhole
http://www.boat-props.com/propellers/s/manufacturer-Mercury/chart-52/pitch-12.00/index.html?search=Outboard&session_id=61695517&engine_id=267&pf_new=1
Das mit dem Propwinkel muß ich mir einfach nochmal richtig anschauen.
Ja, hier schneit es wie seit Langem nicht mehr. Bin auch deswegen heute nicht unterwegs gewesen obgleich mein GW sich bei solchen Wetter- und Straßenlagen erst richtig in seinem Element fühlt. Bei uns ca. 50 km nördlich München liegen seit Mitte DEZ Schnee und der Winter beißt. Habe gestern und heute ums Haus und runter bis einschl. vor den Garagen geschippt, jeweils gut 1-2 Std., echter Konditionssport! Jetzt heute Abend liegen schon wieder 20-30 cm Neuschnee und vorhin war sogar Blitz und Donner mit dabei, also Schneegewitter. Nachdem es in der Nacht durchschneien soll, wird das Morgen wieder echter Frühsport!!! :biere: Aber ... unser Giebeldach ist für ca. 250 kg Schneelast per Quadratmeter ausgelegt, somit haben wir keine Bedenken, falls es noch länger schneien sollte! Probleme haben große Flachdächer bei Industrie und Handel, wo wegen der Baukosten nur diese häßlichen Flachdächer verbaut werden.
Dafür dürfte aber der letzte link dann besser passen, den ich hier nochmal wiederhole
http://www.boat-props.com/propellers...d=267&pf_new=1
Ja, das passt schon viel besser.
Diese Kombinationen mögen für Standardboote richtig sein.
AVk hat aber ein sehr leichtes Boot und da ist ein kleinerer Propeller für Topspeed einfach besser.
Ich glaub nämlich nicht, dass er Trustprobleme hat.
Wenn er ständig zu viert oder fünft führe, dann wäre ein 12 x 11 das Richtige für ihn.
Gruss
Peter (Nordy)
Hallo Zusammen,
zunächst einmal vielen Dank für eure Tipps und v.a. an nordy für die schier unendliche Formelflut (als Naturwissenschaftler genau der richtige Ansatz für mich im Gegensatz zu den im Internet häufig auffindbaren eher "religiösen" Lösungsansätzen ;-)
Also nach allem was ich bisher las, habe ich mich grundsätzlich mal mit einem Edelstahl-Prop angefreundet. Nordys Rat zu einem kleinen Durchmesser würde ich gerne befolgen, doch scheint es Edelstahl-Props (ebenso wie Alu) für meinen Mercury F40 (kein Bigfoot, leider...) nur in 10.irgendwas x 12 zu geben. Wenn ich eure Ausführungen richtig deute, dann sollte auch ein 10.5 x 12 SS-Prop. einen (wenn auch kleineren als ein 10.0 x 12) Performancegewinn bringen. So ein Rapture ist ja in den USA noch für erschwingliche 200 USD zu haben, was dann nach Zoll, Steuern und Versand auf ca. 230 EUR an der Propellerwelle anwächst. Was meint ihr, ist es den Versuch wert?
Danke&Gruss aus dem frühlingshaften Basel
Armin
Ooops, Kommando zurück. Der Rapture ist gecupped und würde dadurch die RPM wieder um 200 vermindern. Dazu käme der wiederum grössere Durchmesser, was also in einer noch geringeren Drehzahl resultieren würde. Seufz.
Hallo Armin,
Also nach allem was ich bisher las, habe ich mich grundsätzlich mal mit einem Edelstahl-Prop angefreundet. Nordys Rat zu einem kleinen Durchmesser würde ich gerne befolgen, doch scheint es Edelstahl-Props (ebenso wie Alu) für meinen Mercury F40 (kein Bigfoot, leider...) nur in 10.irgendwas x 12 zu geben. Wenn ich eure Ausführungen richtig deute, dann sollte auch ein 10.5 x 12 SS-Prop. einen (wenn auch kleineren als ein 10.0 x 12) Performancegewinn bringen. So ein Rapture ist ja in den USA noch für erschwingliche 200 USD zu haben, was dann nach Zoll, Steuern und Versand auf ca. 230 EUR an der Propellerwelle anwächst. Was meint ihr, ist es den Versuch wert?
Ich habe am Wochenende mal mit den Wageningener B-Series-Kennfeldern für den Thrust- und Torque-Koeffizienten und den Wirkungsgraden herumgespielt.
Ich habe die kompletten Kennfelder hier gefunden:
http://deepblue.lib.umich.edu/handle/2027.42/3557
Die Thrust und Torque-Verläufe sind hier für die verschiedenen Bauformen (mehrere Blattzahlen und Flächenverhältnisse) für Steigungs-/Durchmesserverhälnisse von 0,5 bis 1,4 in Abhängigkeit vom sogenannten Advance-Ratio (= v prop/n prop*D) dargestellt.
Diese Verläufe sind mehr oder weniger linear.
Man kann sie also mit zwei Koeffizienten über die bekannte Geradengleichung darstellen.
Bit diesen Beziehungen und einem linearen Drehmomentverlauf unterhalb n nenn kann man das v max und die zugehörige Drehzahl nach Formeln von:
http://www.core.org.cn/NR/rdonlyres/Ocean-Engineering/13-49Maneuvering-and-Control-of-Surface-and-Underwater-VehiclesFall2000/4BD98450-6370-42C0-8028-967AD964B9BC/0/chap12.pdf
ausrechnen.
Ich habe also mit deinen Daten für verschiedene D 's - das ist der entscheidende Parameter, die Steigung bestimmt nur über das Verhältnis S/D die Höhe der Kurven in den Kennfeldern mit - und für die zwei Fahrgewichte mit 52 und 45 km/h Spitze die v max und n ausgerechnet.
Zunächst mal habe ich mit den Koeffizienten 0,65 und 0,4 für Thrust und 0,01 und 0,05 für Torque, die ich fast 1:1 aus dem Kennfeld für die 3-Blatt-Props mit einem Flächenverhälnis von 50% und einem S/D von 1,253 (13" Steigung)entnehmen konnte, für eine Person ein v max von 51,9 km/h und eine Drehzahl von 5370 min-1 errechnen können.
Bei 3 Personen (45km/h) konnte ich 44,8 bei 5200 errechnen, stimmt doch haargenau mit deiner Messung überein.
Ich hatte ja geglaubt, dass ein kleinerer Prop von 10 oder gar 9,75'' höhere v max ergeben würde, weit gefehlt.
Hier die Werte bei einem 10'':
1 Person: 51,1 bei 5600
3 Personen: 44,1 bei 5428
bei 9,75'':
1 Person: 50,4 bei 5750
3 Personen: 43,6 bei 5560
Nun die Werte für 10,5'':
1 Person: 52,2 bei 5294
3 Personen: 45,2 bei 5128
Und bei 11'':
1 Person: 53 bei 4986
3 Personen: 45,7 bei 4836
Das hatte ich so nicht erwartet.
Das liegt an den sehr unterschiedlichen Wirkungsgraden aufgrund der verschiedenen Advance Ratios.
Mit steigendem S/D sinkt das Advance Ratio ab und der Wirkungsgrad wird schlechter.
Ausserm verschiebt sich das Effiziens-Maximum mit steigendem S/D zu höheren Ratios hin.
Also es sieht so aus, als sei der 11" x 13 die beste Wahl.
Du würdest aber nur 1 km/h schneller werden, allerdings bei deutlich abgesenkter Drehzahl, was deiner Geldbörse sehr entgegen kommt.
Was dann auch besser wird, ist die Beschleunigung, der 11-er greift einfach besser, hat dabei weniger Schlupf.
Was jetzt noch fehlt, ist die Einbeziehung des gesamten Kennfeldes mit seinen mehere Hundert Koeffizienten in die Formeln.
Diese musste ich bisher vom Diagramm ablesen (sie hängen ja von S/D ab).
Gruss Nordy
CresIngo
13.02.2006, 13:03
Hallo aus dem Süden Österreichs!
Vorweg, mein Biorythmus bescheinigt mir für heute miserable intellektuelle Fähigkeiten, auch alle anderen Werte und Prognosen sind so, dass ich heute weder auf der Piste, in der Loipe oder eisschnelllaufend unterwegs bin, sondern hinter dem PC hocke und mich mit ungefährlicheren Dingen beschäftige. Mit einem geistigen Bauchfleck kann man sich nur blamieren aber nicht ernsthaft verletzen.
Daher Vergeeeebuuung!
Zur Sache:
Was Ihr hier geboten habt, Gratulation Nordy, gehört zum Besten was ich je in einem "Fachforum" ( ich bin sonst sehr viel auf www.astronomie.de unterwegs) gelesen habe.
Bis auf die Kennfeldinterpretationen sind für mich die Rechenergebnisse und Lösungsansätze nachvollziehbar.
Natürlich frage ich mich wie Otto-Normalverbraucher an die Problematik herangeht, der nicht wie Ihr, mit bereits nahezu optimalen B und H/D Werten unterwegs ist.
Meine Ausgangssituation: Zodiac MKII Comp. FR mit 380cm Länge und entdrosseltem Yam 9.9, echt 13-15 PS, meist zu Zweit unterwegs.
Prop. 3 x 9 1/4 x 9
Vmax 17 kn
5500 u/min
Untersetzung 2.08
Dies bedeutet, dass B= 9.3 und H/D=0,97 miserabel sind und trotzdem bin ich ganz gut unterwegs. Maximumspeed genügt mir, fahr ich selten, in die Gleitphase komme ich zu zögerlich, bei höherer Beladung (dei Enkerln werden immer schwerer) muss ich dann oft mit einem Schlenkerer über die eigene Welle herausreiten.
Was soll ich wirklich am Prop verändern um mehr Kraft von unten heraus zu haben. Um auf H/D=1,4 zu kommen brauch ich abenteuerliche Propabmessungen.
Peter ich bitte Dich um einen Lösungsansatz.
Lg. Ingo
@Peter: Nochmals vielen lieben Dank für deine Ausführungen! Ich bin begeistert.:daumen:
Das die errechneten Werte für Drehzahl und Top-Speed so gut zur Realität passen ist fantastisch. Somit scheint man damit ein Tool zu haben, mit dem man realistisch den Propeller optimieren kann.
Meine Beobachtung, dass es praktisch keine Props mit sehr kleinem Durchmesser zu kaufen gibt, könnte nordys Berechnungen in gewisser Weise untermauern.
Nach diesen neuerlichen Erkenntnissen sollte also ein gecuppter 10.5 x 12" beinahe optimal sein - vermutlich deswegen ist die käufliche Auswahl auch so eingeschränkt. Das die Drehzahl sinkt, macht mir nichts aus. Das spart nicht nur Sprit sondern schont den Motor und die Ohren.
Zum Thema Cupping habe ich eine ineressante Literaturstelle gefunden:
http://www.abcprops.com/proppdf/PropellerCup.pdf
Lohnt sich mal zu lesen.
Gruss, Armin
Hi Fans,
ich habe bei Mercury einen Prop-Guide gefunden (der ein oder andere mag die Seiten schon kennen?). Besonders das 4. Kapitel ist mit all seinen Formel und Ausführungen sehr interessant.
Ich habe das ganze mal für euch in ein PDF gequetscht.
MERCURYPROPGUIDE (http://teambruker.airmode.de/boot/mercprop.pdf)
Gruss Armin
Was issen datt für'n Link ????????????????
Reinhard :cognemur:
Immer wieder Ärger mit den kostenlosen Webspace-Providern. Sorry! Falls jemand einen Webspace hat und die Datei dort ablegen kann, möge er sich bitte melden. Anderenfalls kann ich das File auch an Interessierte per Email versenden!
Bei mir gehts aber, wenn man den Link kopiert und in einem leeren Browserfenster öffnet. Probiert das mal aus.
Immer wieder Ärger mit den kostenlosen Webspace-Providern. Sorry! Falls jemand einen Webspace hat und die Datei dort ablegen kann, möge er sich bitte melden. Anderenfalls kann ich das File auch an Interessierte per Email versenden!
Bei mir gehts aber, wenn man den Link kopiert und in einem leeren Browserfenster öffnet. Probiert das mal aus.
Jo, funzt.
Der Provider will natürlich, dass seine Werbung oft in Erscheinung tritt. Deswegen hat er wohl externe Verlinkung ausgeschlossen. :confused-
@Avk+alle
Nachdem mir die Kennfelder für die Thrust- und Torquekoeffizienten nun als Koeffizienten für einen weiten S/D- und z-Bereich als Zahlengrab vorliegen, bin ich in der Lage, die v max und n max wesentlich genauer auszurechnen.
Die Kennfelder sind ja in freiem Wasser ermittelt, müssen also etwas von den realen Verhältnissen am Boot abweichen, ausserdem schweigen sich die Prop-Hersteller über das Flächenverhältnis aus, ich habe mit 0,5 und für z = 3 gerechnet, was die Verhältnisse recht gut treffen müsste.
Die Koeffizienten müssen im Interesse einer hohen Genauigkeit zunächst an das Boot angepasst werden.
Dazu habe ich sie solange verändert, bis die v max- und Drehzahlangaben von Arnim bei 1- und 3-Personenbetrieb erreicht wurden.
Damit erfüllen die Gleichungen die 4 Randbedingungen perfekt und sind somit genau.
Ferner habe ich die Drehmomentkurve neu eingeben.
Das Leistungsmaximum liegt bei 5500 1/min und die Leistung ist bis 5000 runter konstant, was realistisch ist.
Für den Wake (Nachgang) habe ich einen Wert von 3 % angestzt.
Die Koeffizienten für die anderen S/D-Verhältnisse bekommt man nun, in dem man die relativen Abweichungen aus den Kennfeldern für andere S/D mit AVK's Koeffizienten verrechnet.
Die angepassten Werte nach AVK's Angaben bilden also immer die Basis.
Gegenüber der ersten Berechnung ergeben sich teilweise veränderte Werte, die meine anfänglich geäusserten Vermutungen hinsichtlich des kleineren Durchmessers bestätigen.
Resultate:
1) 10,375 x 13 (Basis aufgrund AVK's Messung)
(AR = Advance Ratio, Bp = Belastungsgrad)
1 Person
v max = 52,1 bei 5390
AR = 1,19
Bp = 4,39
3 Personen
v max = 44,4 bei 5138
AR = 1,06
Bp = 6,24
2) 11 x 13
1 Person
v max = 51,2 bei 5295
AR = 1,12
Bp = 4,51
3 Personen
v max = 44,0 bei 5020
AR = 1,01
Bp = 6,23
3) 11 x 12
1 Person
v max = 49,8 bei 5763
AR = 1,00
Bp = 5,25
3 Personen
v max = 43,3 bei 5459
AR = 0,92
Bp = 7,06
und zuletzt
4) 10 x 13
1 Person
v max = 53,5 bei 5470
AR = 1,25
Bp = 4,16
3 Personen
v max = 45,0
AR = 1,10
Bp = 6,11
Der Prop mit dem kleineren Durchmesser bringt doch die beste Performance.
Das v max steigt bei 1 Person um 1,3, bei 3 Personen um 0,6 km/h an.
Das Bp ist hier am niedrigsten und das AR liegt gut unter dem Wirkungsgradmaximum für S/D = 1,3, siehe:
http://www.schlauchboot-online.com/attachment.php?attachmentid=5036&stc=1&d=1140120324
Die "Parabeln" sind die Wirkungsgradverläufe.
Die Geraden sind die Thrust- und Torqueverläufe, aus denen sich der Wirkungsgrad ergibt.
Durch Feinabgleich des AR könnte man noch etwas v max herauskitzeln.
Hierzu müsste man die Koeffizienten leicht verändern, also die Propgeometrie noch etwas verändern, vielleicht einen mit einem anderen Flächenverhältnis nehmen ?
Steigung und Durchmesser würde ich aber nicht mehr verändern.
Wie man sieht, ist für ein hohes v max ein S/D von mindestens 1,2-1,4 und ein möglichst kleiner Belastungsgrad erforderlich (Bp < 4,5).
Diese Formel ist wegen ihrer Einfachheit einfach Klasse.
Gruss Nordy
Meine Ausgangssituation: Zodiac MKII Comp. FR mit 380cm Länge und entdrosseltem Yam 9.9, echt 13-15 PS, meist zu Zweit unterwegs.
Hallo Ingo,
hast du den 9,9 F von Yamaha mit einer Nenndrehzahl von 5000 U/min ?
Woher bist du so sicher, dass der Motor nach dem "Entdrosseln" 3-5 PS mehr haben soll ?
Die 5500 erreichst du bei 17 kn und mit 2 Personen ?
Wie schnell bist du allein und welche Drehzahl erzielst du dabei.
Brauche noch diese Informationen, will sehen, was ich dann tun kann.
Gruss Nordy
Ich würde vermuten, dass sich bei einer Leistung um die 10 PS durch einen Propellerwechsel nicht viel machen lässt, es sei denn der derzeitige Prop ist agbrundtief falsch bemessen.
@Cresingo
Meine Ausgangssituation: Zodiac MKII Comp. FR mit 380cm Länge und entdrosseltem Yam 9.9, echt 13-15 PS, meist zu Zweit unterwegs.
Prop. 3 x 9 1/4 x 9
Vmax 17 kn
5500 u/min
Untersetzung 2.08
Dies bedeutet, dass B= 9.3 und H/D=0,97 miserabel sind und trotzdem bin ich ganz gut unterwegs. Maximumspeed genügt mir, fahr ich selten, in die Gleitphase komme ich zu zögerlich, bei höherer Beladung (dei Enkerln werden immer schwerer) muss ich dann oft mit einem Schlenkerer über die eigene Welle herausreiten.
Was soll ich wirklich am Prop verändern um mehr Kraft von unten heraus zu haben. Um auf H/D=1,4 zu kommen brauch ich abenteuerliche Propabmessungen.
Du hast höchstens 11 PS, sonst wär dein v max (31,5 bei 2 Personen) besser.
Dafür spricht auch, dass sich bei 14 PS bei 5500 Umdrehungen rechnerisch ein viel zu grosser Propellerschlupf ergeben würde.
So schwer seid ihr zu zweit nun auch wieder nicht, dass ihr bei 31,5 mit 20 % Schlupf durch die Gegend führet.
Wenn deine v max-Angaben mit 31,48 bei 5500 richtig sind, zeigen meine Rechnungen ganz klar, dass deine Propgeometrie nicht stimmt.
Mit einem 3 x 11 x 9,25 wärst du zu zweit um 1,7 km/h bei deutlich abgesenkter Drehzahl schneller.
Hier die Daten:
Basis: 9 x 9,25 - 11 PS - 31,48 km/h bei 5500 min-1
v max = 31,5 bei 5494
Advance Ratio J = 0,82
Belastungsgrad Bp = 7,9
Propellerschlupf s = 13 %
Ich nehme an, dass deine v max und Drehzahl bei 2 Personen ermittelt wurden.
3 x 11 x 9,25
v max = 33,2 bei 4791 (sparst ungemein Sprit)
J = 0,99
Bp = 6,1
s = 14 %
Bei 1 Person und einem geschätzten v max von 35 km/h mit dem 9 x 9,25 ergäben sich folgende Daten:
v max = 38,5 bei 5075
J = 1,084
Bp = 4,5
s = 6 %
Damit könntest du doch sehr gut leben.
So hoch ist der Belastungsgrad (7,9) mit dem 9 x 9,25 und bei 31,48 km/h nun auch wieder nicht.
Diese Werte hängen stark von der Beladung ab.
Werte von unter 5 sind bei unseren Booten eigentlich nur mit einer Person und natürlich, wie dieses Beispiel gezeigt hat, nur mit richtiger Propgeometrie zu erreichen.
Gruss Nordy
Das hört sich doch nicht schlecht an für Ingos Boot.
Ich habe jetzt nach dem Durchforsten sämtlicher Prop.-Kataloge, Preislisten und Foren auf der Suche nach einem 10x13 Prop einen Ballistic 10-1/8 x 13 bestellt. Sollte der nichts taugen werde ich ihn dank günstigem US-Import wenigstens +-0 in D wieder los. Aber nach nordys Berechnungen bin ich guter Hoffnung.:chapeau:
Übrigens gibt es auch einen 10 x 13 von Powertech, allerdings ein 4-Flügler und sowieso unbezahlbar...
Ich habe jetzt nach dem Durchforsten sämtlicher Prop.-Kataloge, Preislisten und Foren auf der Suche nach einem 10x13 Prop einen Ballistic 10-1/8 x 13 bestellt.
Ich habe mir gerade mal meine beiden OMC-Props genauer angesehen, das Flächenverhältnis liegt nur bei etwa 0,35.
Ich habe deswegen deine Rechnungen noch einmal für AE/AO = 0,35 (vorher 0,5) nachvollzogen:
Hier die Ergebnisse:
10,375 x 13:
1 Person (52km/h)
V max = 52,0 bei 5354
J = 1,91
Bp = 4,38
s = 5%
3 Personen (45km/h)
v max = 45,2 bei 5194
J = 1,07
Bp = 6,03
s = 14,8 %
10 x 13:
1 Person (52km/h)
V max = 51,7 bei 5514
J = 1,20
Bp = 4,56
s = 8,11%
3 Personen (45km/h)
v max = 44,8 bei 5357
J = 1,07
Bp = 6,34
s = 18,1%
11 x 13:
1 Person (52km/h)
V max = 52,3 bei 5116
J = 1,18
Bp = 4,13
s = -0,05%
3 Personen (45km/h)
v max = 45,7 bei 4949
J = 1,07
Bp = 5,59
s = 9,64%
Wenn bei dir das AE/AO auch bei gut einem Drittel liegt (2/3 sind dann offene Fläche, wenn du von oben drauf guckst), würde ich dir vor allem aus Spritspargründen abschliessend doch zu einem 11 x 13 raten.
Der schlüpft wesentlich weniger als der 10-er und produziert so viel weniger Blindleistung.
Der Motor dreht mit dem 10-er natürlich mehr auf den Punkt.
Ich habe in der Rechnung von 5500 bis 5000 konstant 40PS angesetzt.
Selbst, wenn dein Motor zwischen 4900 und 5100 etwas einknicken sollte, kann das nicht sehr ins Gewicht fallen und das v max mit dem 10x13 nur minimal anheben.
Die Beschleunigung ist mit dem 11-er auf jeden Fall besser, vor allem bei 3 Personen, da dreht der 10-er schon erheblich durch.
Wenn der 10,125 x 13-Ballistic gecuppt ist - das entspricht in etwa einem 10,125 x 14 - hat der wahrscheinlich eine zu grosse Steigung.
Dein 10,375 x 13 passt doch eigentlich schon sehr gut.
Gruss Nordy
Gruss Nordy
CresIngo
21.02.2006, 20:36
Einen schönen Abend wünsche ich Euch!
Durch meine Übersiedlung aus meinem Winterquartier in mein Reihenhaus (das Boot im Keller, die Unterlagen in der "Nautiklade") konnte ich immer nur ganz kurz ins Netz und nicht auf Nordys und AVK`s Fragen und Bemerkungen eingehen. Sorry.
Ich war aber nicht untätig und habe versucht einige Dinge zu hinterfragen und zu recherchieren. Die Conclusio nehme ich vorweg. Ich muß mit meinen Daten und Beobachtungen zurück an den Start. Ich hoffe dass Nordy nicht ungehalten ist, wenn ich Ihm unnütze Arbeit gemacht habe. Vielleicht sind wir am Ende alle etwas schlauer im Spannungsfeld zwischen Motordaten, Praxistests, Theorie und Werkstattaussagen. Ich möchte mich da voll einbringen. Testfahrten sind auf Kärntner Seen leider nicht möglich und werde ich diese in Umag (CRO) Mitte April durchführen. Drehzahl/Geschwindigkeitsdigramme mit unterschiedlichen Belastungen und wenn möglich auch mit unterschiedlichen Props.
Ich fasse zusammen was ich schon da und dort im Forum zu meinem Equipment geschrieben habe.
Das Boot: Zodiac MKIIC Futura, Fastroller. Bj 7/97 mit aussenliegenden Speedschläuchen. Spiegelbreite 90 cm!! d.h. für diese Länge (3,80) extrem breit.
Die grosse benetzte Fläche ist ein Problem beim Start, die Speedschläuche bringen eine gute Endgeschwindigkeit. Das Boot wird "nackt" gefahren, keine Einbauten und dergl.
Der Motor: Yam 9.9 Bj 1982, Prop H 9,25"/ P 9". Pinnensteuerung, Trimm 2. Loch. Kurzschaft.
Entdrosselt!?: Ein Hinweis aus "Boote", erschienen etwa 1988, dass dieser Motor in anderen Ländern mit höherer Leistung verkauft wird und man diese Leistung mit einem "Schraubendrehereingriff" freimachen kann war sehr interessant. Ich fuhr damals ein Zodiac MKI und hatte immer Probleme es ins Gleiten zu bringen, danach lief es super. Nach der Entdrosselung sah die Sache natürlich anders aus und ich war sehr zufrieden. Damals noch ohne GPS musste ich mich auf einen in "Boote" erschienen Test von 9,9 Motoren auf einem MKI verlassen und habe mir ein Drehzahl/Geschwindigkeitsdiagramm daraus gezeichnet. Die Drehzahl an meinem Motor konnte ich nie kontrollieren, nach dem Umstieg auf das MKIIC FR und mit GPS war aber dann die Vmax (17 kn) gleich wie jene der Bootetestwerte. Der Futurarumpf hat offensichtlich das höhere Bootsgewicht und die zusätzliche Länge wettgemacht.
Da die Entdrosselung auf der "Gaskulisse" entscheidende Zentimeter freigab und diese Leistungssteigerung auch vorhanden ist, war ich der Meinung dass ich ca. 13 bis 15 PS zur Verfügung habe. Jede Wette wäre ich eingegangen, hatte aber nie die Möglichkeit mich mit einem echten 15 PS´ler zu messen. Heute erklärte mir der Meister eines Bootehändlers mit angeschlossener Werkstätte folgendes: Der 15 Ps Motor hätte eine 136er Hauptdüse, der 9,9 nur eine 94er. Der Auspuff ist auch ein anderer um den Staudruck anzupassen. Die Teile kosten 75.-€ der Austausch sei leicht selbst zu bewältigen. Das Entfernen der Sperre würde nur die Drosselklappe weiter öffnen,aber keinen wesentlichen Leistungsgewinn bringen. Diese Aussage steht aber gegen meine "Erfahrung".So jetzt steh ich da als Blamierter. Ich habe mir vor der Propwirkungsgraddiskussion auch nie besondere Gedanken über die tatsächliche Leistung des Motors gemacht, sonst hätte ich bereits Testfahrten gemachtund könnte gesicherte Werte in die Diskussion einbringen.
Ich hole das nach und wenn ich einen zweiten Motor, einen echten 15er mitschleppen muss!! Natürlich werde ich versuchen einen Testprop mitzunehmen um eine Alternative zu haben. Der Meister meinte zum Thema Prop, das kann man nur mit Testfahrten lösen. Die Diskussion hier beweist dass es natürlich anders geht wenn man weiss wie. Danke Nordy!
Vieleicht hat in Mitglied einen 15er auf einem vergleichbaren Schlauchi und die dazugehörenden Messwerte und kann diese schon jetzt einbringen.
Das war lang aber kürzer habe ich den Sachverhalt nicht geschafft. Danke für Eure Geduld.
Liebe Grüße!
CresIngo
Ein Hinweis aus "Boote", erschienen etwa 1988, dass dieser Motor in anderen Ländern mit höherer Leistung verkauft wird und man diese Leistung mit einem "Schraubendrehereingriff" freimachen kann war sehr interessant.
Hat Boote wirklich behauptet, der Schraubendrehereingriff brächte 5 PS ?
Aus 10 15 PS zu machen, das heisst doch, die Leistung um 50% zu steigern, ein gewaltige Herausforderung.
Das geht nur, wenn die 9,9PS-Version von den Ansaugquerschnitten her stark stark gedrosselt ist.
Und du musst den Motor wirklich aufmachen und nicht nur am Vollgasanschlag herumschrauben.
Es ist jedem Fall ein wesentlich grösserer Vergaser und vor allem ein Flatterventil mit deutlich gösserem Membranquerschnitt erforderlich, sonst erzielst du nicht 3 oder 4 PS mehr, 5 wirst du auch damit nicht erreichen.
In der Praxis ist es meistens so, dass die 9,9 ein wenig mehr und die 15 PS etwas weniger Leistung haben.
Gruss Nordy
CresIngo
21.02.2006, 21:55
Hi, Nordy!
Das war nur meine Interpretation mit den 5 PS zusätzlich. Du hast ja in den Vorpostings schon geschrieben dass Leistung/Vmax und Schlupf nicht zusammenpassen. Die Meisterausage zur Aufrüstung deckt sich in etwa mit Deiner. Er hat die Teilelisten verglichen, sagte er. Ich denke es ist für mich einfacher einen 15er nach Umag mitzunehmen bevor ich am 9.9er herumbastle, wie vom Meister empfohlen.Dann habe ich den direkten Vergleich hinsichtlich starker 9,9 PS gegen schwache 15 PS.
Du hast mit der Theorie sofort erkannt und bewiesen, dass da etwas nicht zusammenpasst.
Lg. Cresingo
@nordy: Jetzt isses zu spät - der Ballistic ist schon unterwegs. Zumindest weiss ich, wenn der Ballistic nix bringt in welche Richtung ich dann probieren muss.:futschlac
Übrigens ist mein jetziger Black Max 10-3/8 x 13 auch gecupped (entgegen meiner ersten Annahme). Somit sollte der 10-1/8 x 13 Ballistic eine höhere Drehzahl bringen und schon die korrekte Steigung besitzen.:ka5:
Hallo,
wegen einiger Beiträge und einer aktuellen Anfrage möchte ich noch mal auf die Angaben eingehen, die für eine v max-Berechnung erforderlich sind:
1.) Motorleistung an der Propwelle, Nenndrehzahl oder Vollastdrehzahlbereich
2.) Getriebeübersetzung
3.) Propeller: Flügelzahl, Durchmesser, Steigung und das Flächenverhältnis,
welches ihr in Ermangelung von Herstellerangaben selbst ausmessen oder
abschätzen müsst.
Genau genommen bedarf es dazu einer Projektion der Flächen der Blätter auf eine zur Propellerachse orthogonale Ebene.
Dieser Wert wird dann zur Gesamtfläche PI*D^2/4 in Verhältnis gesetzt.
Angaben mit 5% Genauigkeit reichen allemal aus.
Ferner muss man wissen, ob der Prop gecuppt ist, wenn ja, rechnet man mit einem Steigungswert mehr.
4.) Genaue Angaben zu eurem bisherigen v max mit Drehzahlangabe, besser für 2 Beladungszustände wie bei AVK:
1 Person: 52 bei 5350 U/min
3 Personen: 45 bei 5200 U/min
Aus diesen Angaben berechnet man:
1.) den Fahrwiderstand des Bootes bei der jeweiligen Beladung
2.) Und man passt die Thrust- und Torque-Kurven für die Wageninger B-Series-Propeller an euren Propellertyp und vor allem an den Einbauort des Props an eurem Boot an, denn die Kennfelder sind an Props in freier Strömung ermittelt worden.
Die Formeln liefern dann für alle möglichen Prop-Varianten die Grössen:
v max
n max
Advance Ratio
Propwirkungsgrad
Belastungsgrad
Propellerschlupf
Gruss Nordy
Hallo,
wie versprochen hier einmal das Ergebnis des Propeller-Wechsels:
Alter Prop: Black Max 10-3/8 x 13 Auminium
Neuer Prop: 10-1/8 x 13 Ballistic Edelstahl
Mit dem Black Max haben wir vollbesetzt max. 45 km/h geschafft, alleine bin ich regulär auf etwas mehr als 50 km/h gekommen, absolutes Maximum waren mal 52 km/h. Die Drehzahl war immer etwas zu tief.
Mit dem Ballistic schaffen wir nun vollbesetzt ohne Probleme 49-50 km/h und alleine geht er problemlos knapp über 52. Die RPM sind nun vollbesetzt (so fahren wir zu 90%) bei 5600-5800, alleine geht das Boot bei Vollgas knapp unter die 6000 (5980). Alleine ist die Beschleunigung wie zuvor rasant, vollbesetzt kann man gerade merken dass die Beschleunigung etwas nachgelassen hat im Vergleich zum Alu-Prop.
Alles in allem bin ich über den Ballistic froh, denn zum einen dreht der Motor nun im vorgeschriebenen Bereich und zum zweiten erreichen wir nun auch vollbesetzt eine höhere Geschwindigkeit. :cool: :cool: :cool:
Der Vergleich hinkt allerdings ein klein wenig, da ich inzwischen eine selbstgebaute Sitzbank eingebaut habe (10cm höhere Sitzposition, schwerer als die alte) zudem habe ich den Tank um 10L vergrössert und in die neue Sitzbank integriert. D.h. der Schwerpunkt hat sich ein Stück nach hinten verlagert, was sich bestimmt positiv auf die Geschwindigkeit auswirkt. Auf der anderen Seite ist das Boot nun schwerer, vollbesetzt sowieso weil die Kinder gewachsen sind :ka5: . Ist aber egal, hauptsache der Kahn fährt schneller als vorher!:futschlac
An dieser Stelle noch einmal vielen Dank an nordy für die fachkundige Beratung! :chapeau: :biere:
CresIngo
12.09.2006, 17:13
Du hast höchstens 11 PS, sonst wär dein v max (31,5 bei 2 Personen) besser.
Dafür spricht auch, dass sich bei 14 PS bei 5500 Umdrehungen rechnerisch ein viel zu grosser Propellerschlupf ergeben würde.
So schwer seid ihr zu zweit nun auch wieder nicht, dass ihr bei 31,5 mit 20 % Schlupf durch die Gegend führet.
Wenn deine v max-Angaben mit 31,48 bei 5500 richtig sind, zeigen meine Rechnungen ganz klar, dass deine Propgeometrie nicht stimmt.
Mit einem 3 x 11 x 9,25 wärst du zu zweit um 1,7 km/h bei deutlich abgesenkter Drehzahl schneller.
Hier die Daten:
Basis: 9 x 9,25 - 11 PS - 31,48 km/h bei 5500 min-1
v max = 31,5 bei 5494
Advance Ratio J = 0,82
Belastungsgrad Bp = 7,9
Propellerschlupf s = 13 %
Hat Nordy geschrieben.
Jetzt habe ich meinen Urlaub hinter mir und einen Drehzahlmesser mit dabei gehabt. Die Boots- und Motordaten:
2 Personen (85+58kg) und ca. 40 kg Sonstiges, Boot 65kg, Motor 39kg.
Leistung etwas über 10PS, da "Entdrosselt", max. Drehzahl 5500u/min. Getriebeuntersetzung 2.08
Die Meßwerte für 2 Personen:
5200 u/min = 27,9 km/h (gleichzeitig Vmax mit Drossel)
5680 = 30,4 km/h
5930 = 31,3 km/h Maximum Speed
Die Meßwerte für 1 Person:
5950 u/min = 34,2 km/h mit gedrosselter Leistung von 9.9 PS
Auf eine Messfahrt ohne Drossel habe ich verzichtet damit es den Motor nicht zerreisst.
Hallo Nordy, da Du leider im Forum nicht mehr vertreten bist,weiß ich auch nicht ob Du meinen Beitrag lesen wirst. Vielleicht kannst Du ir auf Umwegen Deine Meinung zur Propwahl zukommen lassen. Ich denke Dein Vorschlag mit
3x11x9,24 sollte eigentlich passen und durch die Messergebnisse bestätigt worden sein, oder irre ich mich?
Lg. an Armin (AVK) und Nordy
Ingo
Hallo Ingo,
grüsse dich erst einmal nach der langen Pause.
Ist das alles noch aktuell oder hast du mittlerweile auf einen grösseren Prop umgestellt ?
Die gemessenen Werte sind doch mit dem 3 x 9 1/4 x 9 gefahren worden ?
Liebe Grüsse
Peter
CresIngo
30.06.2008, 21:01
Hallo Peter!
Einige freizeitstressige Tage liegen hinter mir, daher die späte Antwort. Leider passt auf meinen Yam 9.9 kein 10" Prop. Der Abstand zur Kaviplatte ist zu gering.
Ich möchte aber für meinen Herbsturlaub noch einen Anlauf nehmen um den Beweis der Richtigkeit Deiner Berechnungen zu führen.
Vorher werde ich noch einen Luftfilter- und Vergasercheck hinsichtlich der Einlassöffnung und Düsenbestückung machen um zu schauen ob die von Dir bestätigten 14 PS mit der 15er Bestückung übereinstimmen.
Sollte dies der Fall sein, dann stimmt Deine Aussage, daß die 9,9er nach oben und die 15er nach unten streuen.
Ich hoffe es geht Dir gut, der Tarnanzug steht Dir gut.
Liebe Grüße!
Ingo
Hallo Ingo,
grüsse dich erst einmal nach der langen Pause.
Ist das alles noch aktuell oder hast du mittlerweile auf einen grösseren Prop umgestellt ?
Die gemessenen Werte sind doch mit dem 3 x 9 1/4 x 9 gefahren worden ?
Liebe Grüsse
Peter
Jetzt klingelt es erst bei mir wer sich hier wieder zurückmeldet und den Ingo grüßt! :biere: :biere: :biere:
Peter willkommen wieder hier im FORUM! :chapeau: ... freue mich! :chapeau:
Hallo Peter,
jetzt hat es bei mir auch geklingelt - Danke Dieter! :biere:
Willkommen zurück! Kann mich noch gute an eine Excel-Berechnung von Dir bezüglich Propellerwirkungsgrad erinnern, die Du mir damals modifiziert hast! :chapeau:
@CresIngo
So, ich habe mit den von dir gemessenen Werten noch mal einige Propellerkonstellationen durchgerechnet.
Meine ersten Berechnung, bei der ich noch von einer v max-Drehzahl von 5500 ausgegangen bin, ist im wesentlichen bestätigt worden.
Dein Problem bei voller Bootsbeladung ist ein zu kleiner Prop mit viel zu viel Schlupf und zu hoher Drehzahl.
Mit einem 3x11x9 erzielst du sogar 1 km/h mehr v max bei um gut 700 1/min abgesenkter Drehzahl (bei entdrosseltem Motor mit 14 PS).
Der Schlupf liegt jetzt bei 9 % (vorher 22,4 %), der Belastungsgrad hat sich von 9,8 auf 8 verbessert.
Kleinere Werte sind nur bei geringerer Beladung möglich.
Auch die Zugkraft (Thrust) hat sich deutlich erhöht.
Der Freifeld-Wirkungsgrad des Propellers ist ebenso deutlich angestiegen.
Der 11-er Prop dürfte beim Beschleunigen deutlich mehr greifen.
Obwohl die Motordrehzahl drastig sinkt, dürfte wegen des geringeren Schlupfes und besseren Wirkungsgrades trotzdem mehr Leistung am Prop ankommen.
Ausserdem sparst du eine Menge Sprit ein.
Ich habe noch 4 weitere Props gerechnet, deren Daten findest du ebenfalls in der Tabelle unten (Nr.2-5).
Nr.1 ist dein jetziger Prop, Nr. 6 der 11x9.
Die kompletten Daten kannst du dem Bild unten entnehmen.
Die Rechnung müsste sehr genau sein, da deine Messwerte (2 x v max und n max) genau die Thrust- und Torque-Gleichungen erfüllen.
Die Wageninger-Freifeldkoeffizienten, die an Modellpropellern in freier Strömung und ohne Boot ermittelt wurden, sind somit an deinen 3x9,25x9-Prop und dein Boot angepasst worden.
Somit müssten die ermittelten Thrust- und Torque-Koeffizienten Kt und Kq die Performance deines Bootes richtig wiedergeben.
Auch die Effekte der anderen Props, die in der Rechnung zunächst nur aus anderen Freifeldkoeffizienten bestehen, müssten durch diese Anpassung richtige Berücksichtigung finden.
Ich meine, dass selbst ein eventueller Cup deine Props, den die Wageninger Modellprops nicht aufwiesen und der einen Steigungs erhöhenden Effekt hat, durch die Anpassung in richtiger Weise zumindest im v max-Bereich berücksichtigt würde.
Schön wäre es natürlich, wenn du die Rechnung mit Messwerten an einem 3x11x9, von dem ich nicht weiss, ob du ihn überhaupt montieren kannst, bestätigen könntest.
Gruss Peter
http://www.schlauchboot-online.com/attachment.php?attachmentid=10173&stc=1&d=1215543074
Möchte einschränkend noch erwähnen, dass die Rechnung nur so gut wie Ingo's Messung sein kann.
Was heisst das ?
Ingo's v max-Angaben dürften nicht strömungsverfälscht sein, was heisst, es sollte sich um Mittelwerte in zwei Richtungen handeln.
CresIngo
10.07.2008, 19:42
Hallo Peter, Du hast Dir wieder so viel Arbeit angetan. Mein Problem ist, dass ich, wie im Vorposting angeführt keinen 11er und einen 10er nur ganz kapp montieren könnte. Beim 10er habe ich dann noch ca. 4mm "freien Raum" bis zur Kaviplatte. Ob das genügt?
Ich werde jetzt einmal sofort an "Propellerdicount" eine Anfrage starten ob es überhaupt 10" Props für meine Nabe gibt.Einen 9 7/8x9 gibt es aaaaaber mit 10 Zähnen und ich brauche einen mit 8 Zähnen.
Lg. Ingo
elbschiffer1
12.07.2008, 21:42
Bringt das was wen man den Propeller anschleift ?:gruebel: Ich hab das mal beim Bootsrennen gesehen :ka5: und darf man das ?:gruebel:
Gruß Holger
Hallo Holger,
ich würde es nicht tun. Bin zwar kein Spezialist, aber irgendwo hatte ich mal gelesen, dass es dann zu Kavitation kommen kann, d.h. die Flügel könnten angegriffen werden.
hobbycaptain
13.07.2008, 10:50
die ganzen Hirnwixereien sind zwar schön zu lesen, bei Propellern im speziellen gilt aber - nur Versuch macht klug.
man sollte nämlich nicht ausser acht lassen, dass man nicht nur so proppen sollte, dass der optimalste Wirkungsgrad erzielt wird, sondern auch so, dass der Motor im optimalen Drehzahlbereich läuft, und dabei nicht unbedingt an der unteren Drehzahlgrenze, da dies dem Motor auf Dauer nicht wirklich gut tut und er mit zu viel Last läuft.
Also den Prop so abstimmen, dass er unter Vollast mit jeder Beladung im vom Hersteller spezifizierten optimalen Bereich läuft. Da kann er bei leerem und ganz leichtem Boot schon mal leicht überdrehen.
Kann sein (höchstwahrscheinlich sogar), dass das Boot mit einem steileren Propeller dabei schneller und sparsamer laufen würde (bei Geschw. gilt - Steigung geht vor Drehzahl), für den Motor optimal ist das aber nicht.
die ganzen Hirnwixereien sind zwar schön zu lesen, bei Propellern im speziellen gilt aber - nur Versuch macht klug.
Ohne theoretische Grundkenntnisse kann die praktische Erprobung reine Glücksache sein.
Irrtümer, wie den folgenden, hört man bei guten Praktikern immer wieder.
Frage: Wie wirkt sich der Durchmesser auf die Geschwindigkeit aus ?
Antwort: Überhaupt nicht
Dabei verändert der Propdurchmesser alles, er geht in höherer Potenz in die V max-Gleichungen ein und bestimmt zusammen mit der Steigung die Koeffizienten für Schub und Moment, beeinflusst an mehreren Stellen die Performance massgeblich.
In Ingo's Fall hast du ein klassisches Beispiel für einen zu kleinen Prop.
Mit 1 Person und maximaler Leistung dreht der Yam hoffnungslos über 6000, eben nicht, weil die Steigung zu gering ist.
Es ist der Durchmesser, denn die 34,1, die er mit 10 PS bei 5950 erreicht, zeigen, dass der Prop mit 16 % selbst bei 1 Person und der Leistung von 10 PS zu viel Schlupf hat.
Die 9-er Steigung ist wegen der Untersetzung von 2,08 völlig ausreichend, würde ihn bei 6000 im Idealfall (Schlupf Null) 39,6 km/h schnell sein lassen.
Meine Rechnungen mit einem 3x9,25x10 bestätigen, dass eine Steigungserhöhung bei 1 Person genau in die verkehrte Richtung geht (V max =32 bei 5326).
Der Drehzahlverlust ist enorm, die 10-er Steigung erhöht den Schlupf wegen der höheren Last durch die grössere Steigung weiter und verschlechtert den Wirkungsgrad.
Bei 14 PS und 1 Person ging das v max auf 36,8 bei zu hohen 6120 hoch, bei 2 Personen runter von 31,3 auf 29,8 bei 5407.
In der richtigen Propanalyse, wo man den Hebel ansetzen muss, da liegt eben die Stärke der Theorie.
Durch Rausprobieren kommst du auch ans Ziel aber es dauert wesentlich länger.
Ich gebe dir aber insofern Recht, als man die Vorausberechnungen immer hinterher in der Praxis überprüfen muss.
Es gibt natürlich gewisse Abweichungen von der Theorie, die aber dann gering sind, wenn man genaue v max-Messungen für zwei Beladungszustände gemacht hat.
Man braucht unbedingt diese zwei v max- und n max-Werte, damit man die Steigung der angepassten liearisierten kt und kQ-Verläufe um J (v max) bestimmen kann.
Sonst tritt beim Übergang zu anderem D oder P ein zu grosser Fehler auf, weil das J sich in jedem Fall beim Ändern der Prop-Geometrie ändern wird.
Diese Änderung muss eben auf der richtigen Steigung liegen.
Ingo hat nur das Problem, dass es keinen 10-er oder gar 11-er Prop für seinen Yam gibt.
Gruss Peter
....
Ingo hat nur das Problem, dass es keinen 10-er oder gar 11-er Prop für seinen Yam gibt.
Gruss Peter
Und genau das ist hier das Problem, weil der Prop mit 10er Durchmesser oder größer keinen Platz hat. Da sieht man aber auch die techn. Grenze. Aber ev. wäre hier die Praxis mit gerinfügig längeren Prop, also etwas mehr pitch gut um die Enddrehzahl doch etwas zu reduzieren, die ja zu hoch ist.
Auch bei boat-props sehe ich keine Lösung, außer er probiert mal den robusten
3-Blatt Alu Prop von Michigan Nr. 012011 mit 3 x 9 x 10"
siehe hier
http://www.boat-props.com/propellers/s/?manufacturer=Yamaha&rotation=Standard&horsepower=15&year=1982&search=Outboard&chart=69&pitch=10.00&engine_id=385&session_id=008477292&cart_id=096644207
Dieser ist geringfügig etwas länger. Bei Gröver könnte er lieferbar sein.:smileys5_
Hallo Dieter,
mit der 10-er Steigung geht die Drehzahl zwar zurück, sein Boot wird bei voller Beladung aber lahmer.
Er will aber schneller und nicht noch langsamer ins Gleiten kommen.
Liebe Grüsse Peter
Visus1.0
04.05.2015, 23:35
Jetzt wärm ich den mal auf.
Hab nämlich zu viel Schlupf mehr als 20% und jetzt durch das lesen versuch ich es ev mit einem grösseren Propeller. Meine Werte sind zwei Personen ...
3x13,2x19 Vmax zu zweit so 64 kmh bei 5800 RPM Ratio 2,0 der Schlupf ist gewaltig, aber die Beschleunigung des Bootes enorm . Nenndrehzahl 4500 bis 5500
Zuerst dachte ich, ich brauch einen 21er, doch nach dem durchlesen, werde ich prüfen, ob ich einen 14x 19 montieren kann. Ob sich das ausgeht. Dann müsste Drehzahl und Schlupf runtergehen.
Hallo Andreas!
Ich denke größer ist nicht unbedingt optimaler. Habe letztes Jahr auch ausprobiert. Hatte einen 3x13x19 Alu Propeller der bei Vollgas immer den Drehzahlbegrenzer so bei 6200rpm auslöste, bei einer Geschwindigkeit von 70km/h lt. GPS. Habe dann einen Edelstahl Prop 3x13,5x21 probiert, Drehzahl bei Vollgas nur mehr 5000rpm und Geschwindigkeit bei 64km/h. Habe mich dann länger mit Herrn Kirschbaum unterhalten und darauf einen
Alu Prop 3x12 5/8x21 montiert. Drehzahl max. 5900-5950rpm. und eine V-max. von 78km/h lt. GPS.
Fazit: größer muß nicht besser sein, nur durch testen wirst du den optimalen Prop für dich finden.
Visus1.0
05.05.2015, 11:54
Dann ist dein schlupf so 12% das ist sehr gut!
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