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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 |
Zitat:
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 |
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,
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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! |
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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.
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könntest Du das Exelsheet vielleicht öffentlich machen, oder ist das technisch nicht möglich? Sicher gibt es noch mehr Interessenten dafür.. Grüße Harald |
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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... |
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Kannst die Formel in Excel haben (deine E-Mailadresse bitte)
Hier das Ergebnis bei Alleinfahrt: http://www.schlauchboot-online.com/a...1&d=1139424852 v hängt nur von 4 Grössen ab. Zitat:
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?
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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 |
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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 ?
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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: Um Links zu sehen, bitte registrieren 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 |
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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): Um Links zu sehen, bitte registrieren 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 Um Links zu sehen, bitte registrieren 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: Um Links zu sehen, bitte registrieren |
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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 Um Links zu sehen, bitte registrieren 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. |
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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.
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Hallo Armin,
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Ich habe die kompletten Kennfelder hier gefunden: Um Links zu sehen, bitte registrieren 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: Um Links zu sehen, bitte registrieren 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 |
Propeller-Wirkungsgrad
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 Um Links zu sehen, bitte registrieren 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: Um Links zu sehen, bitte registrieren 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. Um Links zu sehen, bitte registrieren 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. |
Zitat:
Der Provider will natürlich, dass seine Werbung oft in Erscheinung tritt. Deswegen hat er wohl externe Verlinkung ausgeschlossen. :confused- |
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