jet-speed calculaties jetdrives

Discussie in 'Hydrodynamica' gestart door haje74, 30 okt 2014.

  1. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
  2. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    Jetspeed calculations single stage jetdrive units

    Hallo allen,

    Voor geïnteresseerden heb ik de file omgezet naar gebruik voor single-stage units. Dit heb ik gedaan omdat praktisch alle model-waterjets die verkrijgbaar zijn single-stage zijn (1 impellor gecombineerd met 1 stator). Met deze file kun je de theoretische vermogensvraag van elk type waterjet uitrekenen bij een bepaald toerental.

    Dus als je een Graupner mini-, een Jettec-, een MHZ 52- of 80- of een KMB-unit hebt, en je wilt weten hoeveel vermogen er nodig is om een bepaald toerental te halen, kun je de gevraagde gegevens in vullen. De uitkomst is gebaseerd op 100 % efficiency, dus als je lager uitkomt kun je ook de theoretische efficiency achterhalen van je unit.

    Ik heb de file samengesteld uit berekeningen die anderen hebben gebruikt om hun eigen rc waterjet te ontwikkelen, en is gebaseerd op de wet van Bernoulli:

    http://nl.m.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Bernoulli

    De file is in opzet theorie, maar het is zeker een handig tooltje om bij benadering te berekenen welke accu/motor combinatie goed zou kunnen werken in je model.

    De single-stage sheet kun je hier downloaden:

    http://www.powerboat-friends-freisi...pics/Jetspeed_Single_Stage_Unit-(English).xls

    Veel plezier ermee en laat me weten of het allemaal een beetje klopt!

    HJ
     
    Laatst bewerkt: 16 dec 2014
  3. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Aangezien het antwoord op mijn vraag op de mini-jet lang op zich laat wachten, ga ik hier maar eens mee aan de slag! ;)



    Bij mijn wegen zijn er nooit commerciële multi-stage rc jet drives te koop geweest.
     
  4. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    Multi stage

    Hallo,

    Dat klopt.
    Dat is ook een van de redenen dat ik momenteel bezig ben met het ontwikkelen van een dual-stage unit op basis van de MHZ power 3 plus:

    [​IMG]


    Veel succes met je berekeningen, ik ben benieuwd of het je helpt.
    Laat maar weten hoe het gaat.

    Groetjes,

    HJ
     
    Laatst bewerkt door een moderator: 17 nov 2015
  5. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Zoals beloofd hier de berekeningen voor de Graupner mini-jet
    Ik heb op internet geen data kunnen vinden, dus de schuifmaat maar gepakt. En gelukkig heb ik ruim 10 jaar geleden een reserve impeller besteld, zodat ik de boel niet hoef uit te bouwen.

    [​IMG]

    Hier de berekening:

    [​IMG]

    Pitch impeller
    Hier weet ik het niet. Ik heb de volgende berekening gemaakt. Ik heb de lengte van een blad opgemeten in de axiale richting. Dit is 6,3mm. Het impellerblad heeft een hoek van 85°. Dit zou theoretisch de snelheid moeten zijn waarmee het water langs de impeller gaat. Vervolgens uitgerekend hoeveel mm dit zou zijn voor 360° = 26.0mm

    Klopt mijn berekening?

    Indien ja, zo rond de 400W lijkt wel te kloppen met de testen die ik in de badkuip heb gedaan. Meten is weten natuurlijk. Ik heb een Ampère meter, maar in bad een heel gedoe om een realtime proefopstelling te maken. Misschien dat ik dat binnenkort toch wel doe. Maar het ligt niet in de planning.

    Het probleem met deze jet (en zover ik weet alle model jets) is dat er een optimaal toerental is. Ga je daar boven zitten, dan kost dat relatief heel veel meer vermogen, zonder dat het debiet omhoog gaat. Ik stel het voor als een soort dynamisch waterslot. Meer kan er gewoon niet door de pomp heen.

    Je hoort dat ook tijdens het varen, meer herrie maar geen zichtbare versnelling.
    Dat valt me op bij al die NQD Tear Into brushless conversion filmpjes op youtube. Allemaal zeer veel kV motoren. Dat is gewoon niet goed lijkt me.

    Het enige wat ik nog steeds niet kan inschatten is het koppel.
    Ik heb nu getest met een inrunner 36mm diameter (automotor) met 4 polen. Deze hebben een hoog koppel in vergelijk met 2 polige motoren van dezelfde diameter. Om de ampères naar beneden te krijgen wil ik juist gaan voor een 2 polige 36mm motor.

    Het liefst een outrunner, maar die zijn er op 2S nauwelijks voor het toerental wat ik zoek. Graupner geeft zelf op dat het optimale toerental bij 20.000rpm ligt.

    Hier mijn originele post
     
    Laatst bewerkt door een moderator: 17 nov 2015
  6. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    Hallo Michiel,

    Volgens mij klopt je berekening; zo zou ik het zelf ook doen.
    Je ziet idd heel vaak dat mensen het ding chronisch overbelasten, die dingen gaan dan niet lang mee. Om schade te voorkomen doen veel mensen allerlei slimme aanpassingen zoals starre koppelingen en schroefas kokers toepassen voor meer steun aan de schroefas e.d.
    Een versterkte stator heb ik nog niet gezien overigens. Het resultaal is idd vaak vooral veel herrie naar mijn idee.

    De efficiency van de Graupner mini is mij (nog) niet bekend, maar waardes van 30-40% zouden me niet verbazen. Ik heb op RCU iemand gevonden die alternatieve impellors voor de mini kan frezen en hem de vraag gesteld of hij het ziet zitten om een aluminimum 2- of 4-blads impeller met overlap op de bladen te produceren. Dat zou de efficiency van de minI wel eens kunnen verhogen.

    Groetjes

    HJ
     
    Laatst bewerkt: 19 dec 2014
  7. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Ik las het net terug, en misschien niet duidelijk genoeg geweest.
    Het axiale (in de lengterichting van de as) verschil tussen begin tip van impeller tot aan de eind tip van 1 blad = 6,3mm. En van het vooraanzicht is het aantal graden van 1 blad 85° ongeveer (ik heb het nog niet m.b.v. de computer gecontroleerd). Dit was lastig te meten.

    360°/85° = 4,2 x 6,3mm = 26,7mm

    Heb die 7/10mm weggelaten vanwege meet onnauwkeurigheid. Klopt het zo?

    Inmiddels de sheet uitgebreid met de 3e wet van Newton: actie is min reactie.
    De jet spuit 2,1 liter water per seconde uit volgens deze sheet (bij 100% efficiency theoretisch)

    Mijn model is lichter op 2S (1,0kg) dan het origineel (1,2kg)

    1 liter water is praktisch 1 kg zwaar.

    Dat levert dus een theoretische eindsnelheid van mijn Jet Sprint modelletje van 122km/u op. En dat is zonder lucht en water weerstand meegenomen natuurlijk. Zeer ongeloofwaardig echter.

    Ik weet uit de originele folder van Graupner dat met de juiste motorisering en 8 NC Cellen de maximale werkelijke snelheid 23km/u zou moeten zijn. Dan kan ik terug terug rekenen wat de efficiency is:

    F Graupner origineel model: 1,2kg x 6,7m/s = 9,2N
    F theoretisch model: 34,1N

    9,2/34,1 = 27% efficiënt :p

    Dat is schrikken. Echter de originele motor is een speed 600 BB race welke zonder belasting 20.000 toeren zou kunnen maken (bij hoeveel V?). Hij liep op 8 cellen x 1,2V = 9,6V
    Als ik de A van deze motor ergens terug kan vinden of het vermogen, dan kan ik verder rekenen. Ik vermoed dat een groot deel van de extreem lage efficiency te wijten is aan het feit dat deze aandrijving met NC-cellen gewoonweg niet het gevraagde vermogen kunnen leveren, dus ook niet optimaal kon presteren. Of ga ik nu te kort door de bocht?


    Ik heb die impellers gezien inderdaad. Ze zijn echter voor de NQD jet welke dus 20mm in diameter is. Iets groter, en dus iets hoger debiet mogelijk. Echter de impeller-as is daar met 2mm erg dun. Die van de mini-jet is 3mm. Ook geen vetpot ;)

    Verder ben ik geïnspireerd door iemand die de Kehrer 28mm jet ingebouwd heeft in de Graupner Jet-sprint. Op 4S echt absurd snel.
     
    Laatst bewerkt: 19 dec 2014
  8. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Ik heb een 2800kv inrunner op de kop kunnen tikken die op 2S zo'n 300Watt elektrisch vermogen zal vragen.
    Deze past direct op de jet-drive, en het toerental zit net iets over de 20.000rpm onbelast, dus hopelijk belast precies daarop.
    Binnenkort eens testen als ik al mijn bestellingen binnen heb.
     
  9. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    En Michiel, hoe is het je vergaan?

    HJ
     
  10. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Wel een heel late reactie (zie het net pas): http://www.modelbouwforum.nl/threads/bouw-graupner-jet-sprint.51567/page-3#post-3533949

    Ben inmiddels verhuisd en erg druk met het inrichten van de hobbyruimte (niet zo mooi, groot en uitgebreid als jou tuinpaleis in wording ;))
    Zodra dat klaar is ga ik weer verder met de Jet Sprint.

    Tevens wil ik aan een nieuw project beginnen waarvoor ik een Kehrer 28mm, of een Micky Beez 30mm jet wil gaan gebruiken...eerst maar eens tijd vinden
     
    haje74 vindt dit leuk.
  11. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    En dan de KMB met de 3-Blads hop-up vergelijken?
     
  12. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Behoort zeker tot de mogelijkheden. Maar dan wel zelf ontwerpen en laten printen ;)

    Maar eerst een romp ontwerpen en bouwen. Heb twee unieke modellen op het oog, waar geen tekeningen van te krijgen zijn. Dat maakt het extra moeilijk. Ook niet veel (detail)foto's.

    Nadeel van de Kehrer jet is geen trim nozzle in de verticale richting, zoals jou MHZ jet en die van Mickie.

    Dus ook die moet ik gaan ontwerpen.

    Kortom, nog genoeg te doen ;)
     
  13. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    Goede plannen dus! Ben wel benieuwd wat voor rompen dat zijn?
     
  14. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Een turbine marathon river race jetboat.
    [​IMG]
    Alleen MHZ levert een dergelijke romp, maar is alleen geschikt voor hun grote jet-drive met dito forse benzine 2-takt motor. Meer jou afdeling zeg maar :cool:

    Het onderwaterschip kent twee tunnels bij deze boten, waardoor de nozzle trim in verticale richting noodzakelijk is. Kehrer levert wel een romp die er op lijkt, maar met een conventionele V-bodem.

    Ook bevindt de inlaat van de jet zich in de bodem aan het einde net voor de spiegel, maar de compressor en nozzle bevinden zich volledig buiten de boot.

    Of een 20 persoons Nieuw Zeelandse jet tourboot:
    [​IMG]

    Beide dus met electro aandrijving.
    Van de eerste ben ik al bezig met de romp te ontwerpen a.d.h. van foto's en totale lengte.

    Van de tweede heb ik een folder met detail foto's van hoe de romp is opgebouwd. Helaas ook geen tekeningen.

    Zodra ik meer heb hier wat foto's.
     
    Laatst bewerkt: 22 nov 2016
  15. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    Twee mooie projecten!
    Die riverracers zijn echt bloedje-snel:koud:
    Weet je al welke drives je wilt gebruiken?
     
  16. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Het wordt of een Kehrer 28mm jet, waarbij ik dus de nozzle zelf ga ontwerpen en laten 3D printen.
    1400kV buitenloper op 4S 5000/6000mAh.

    Totale lengte max. 750mm (inclusief jet nozzle)

    Of een Mickie Beez 30mm jet waarbij de horizontale en verticale trim al aanwezig is.
    Die kan zelfs tot 6S, en heeft een mixed flow impeller/compressor. De Kehrer is een axiale flow jet.

    Afwegingen zijn dat voor de prijs van 1 MB jet ik 2 Kehrers kan krijgen, en dat die jet aan het einde van zijn leven is.
    Hij stopt er nl. compleet mee :(

    Vermoedelijk is de laatste jet wel krachtiger dan de Kehrer, en komt standaard met een aluminium impeller.
     
  17. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    Je zit in een lastig pakket dus...
    Beide goede keuzes maar de KMB is volop verkrijgbaar. Dat is zeker een voordeel. De MBJ is zeker een mooi ding maar ik weet niet hoe lang die het uithoud?

    Lastig...
     
  18. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Precies.
    Uitlopende producten is altijd een risico, plus op wat filmpjes na geen bewijs of deze ook echt goed is/
    Mickie is zelf wel bezig geweest met een marathon river race romp voor zijn jet-drive. En op zijn facebook pagina staat ook een klein filmpje. Dit bewijst dat de aparte rompvorm wel kan.

    Ik neig toch echt naar de Kehrer, maar dan wel met zelf ontworpen dubbel pivoterende nozzle.
    Wellicht een compleet nieuw ontworpen stator/drukkamer met een langere buis zoals de originele jet drives.

    Afijn, eerst maar flink wat uren in CAD gaan aanrommelen:

     
  19. Unusual RC

    Unusual RC

    Lid geworden:
    19 mei 2004
    Berichten:
    873
    Locatie:
    Rijswijk, Zuid Holland
    Mikie Beez in Australie is gestopt met het leveren van zijn 30mm mixed flow jet-drive.
    Bij een tweetal Amerikaanse webwinkels hebben ze er nog een aantal op voorraad, maar vanwege importheffingen bestel ik niet in de US :(

    Echter er zijn er weer een paar bijgekomen, waaronder deze bizarre drive uit het Verenigd Koninkrijk:
    Youngsters 28mm jet-drive

    Bij deze drive is het mogelijk om een 3660 4-polige BL motor te laten lopen op 4 t/m 6S.
    Dat is ruim 58.000 rpm, zie de youtube filmpjes.
    Enige wat mij direct tegen staat is dat er water lekt via de as.
    Een plakbandje vind ik nu niet bepaald een elegante oplossing, zeker met de ervaringen met de Graupner mini jet-drive.

    Ik twijfel nog.

    Andere en recente opties:

    Hydro & Marine 19mm
    Krick Modellbau 19mm jet-drive

    Beide volgens mij de Graupner mini-jet drive.
    Mooie is dat alle onderdelen los te bestellen zijn waaronder de impeller.
     
    haje74 vindt dit leuk.
  20. haje74

    haje74 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    1 aug 2010
    Berichten:
    496
    Locatie:
    Zutphen
    Zijn deze versies van de Graupner verbeterd qua Afdichting op de as?
     

Deel Deze Pagina