prop lucht versus water

Dit draadje heb ik geopend om te zien hoe een prop zich gedraagt in water versus lucht. Ergens heb ik het idee dat het onder water gemakkelijker is om de stroming te bekijken.
Ergens heb ik in een tijdschrift eens een artikel gezien van windmolens die Electriek genereren op de bodem van de zee...

nu zou ik willen weten welke formules en getallen ik mag verwachten.

In eerste instantie dacht ik van een klapprop te testen onder water, maar ik kom nu tot de donkere gedachte uit, dat dit waarschijnlijk niet zal gaan. Omdat in de lucht de middelpunt vliegende kracht groter is dan de voortstuwende.(groot vermoeden)
onder water zal de voortstuwende kracht de prop niet op de juiste hoek openen.
Daarom heb ik nu het vermoeden dat het eigenlijk zinloos is van het experiment op te zetten omdat het afschuiving patroon, of de stroming rond het blad naar achter en naar buiten in het water anders zal zijn.
Dit laatste is in mijn eigen taal geschreven, omdat ik niet weet hoe je het anders zou uitdrukken. Dus als je het niet begrijpt vraag het, zodat ik het ook op een andere manier kan duidelijk maken.

Groeten
Val

 

In principe is een waterpropeller en een luchtpropeller gelijk. In principe, dus bij lage RE getallen. Als de RE waarden toenemen loopt men bij waterschroeven al snel tegen het begrip cavitatie op. Cavitatie ontstaat als de locale (onder)druk lager wordt dan de dampspanning van de vloeistof. Een propellor die in lucht (of een ander gas) draait heeft hier geen last van, omdat de damp-phase reeds gepasserd is.
Om cavitatie te verhinderen zullen dus relatief zeer brede bladen gebruikt worden met een bijzonder dun profiel. De tipwervel is dan overigens evengoed een cavitatiebron, die echter de schroef niet meer kan beschadigen.
Voor een eenvoudig instrument mag ik verwijzen naar mijn prop-power-calculator. Deze heeft de mogelijkheid om de dichtheid van het medium aan te passen, zodat ook waterschroeven berekend kunnen worden.
Te downloaden in
propellers - English

 

ik heb die calculator al eens vluchtig bekeken, zeer uitgebreid.

Cavitatie ken ik maar al te goed.
een vliegtuig prop zal dus zeer weinig druk kunnen opbouwen maar relatief enorm veel water verzetten.
Vandaag heb ik nog een pomp geplaatst, met een schroef diameter van 14cm. Deze zal om en bij de 100m³ verplaatsen dit bij enkele centimeters.
De maximum opvoerhoogte is 70cm.
De 2 bladen zijn inderdaad zeer breed, bijna 5cm.

ben benieuwd om deze gegevens eens in te voeren.

Gr
Val

 

Het grootste probleem zal dan de propellorconstante zijn.
Als het schroefvermogen bekend is, net zolang aanpassen tot bij het bekende toerental het juiste vermogen uit de bus rolt.
Het rotoroppervlak (bestreken vlak = pi/4 x D^2) kan dan gedeeld worden op de propeller trekkracht met als resultaat de opvoerhoogte. (hopelijk, als alles goed gaat)
Het nadeel van een vliegtuigprop in water is het grote natte oppervlak. De dynamische viscositeit van water ten opzichte van lucht gaat dan een belangrijke rol spelen.

Hier is een viscositeitscalculator voor gassen.
http://www.flowmeterdirectory.com/flowmeter_orifice_calc.html

 

Invoer al geprobeerd?

 

Nope, het weekend zat ik in harsewinkel, en deze week ben ik er nog niet toe gekomen om er mijn gedachten op te zetten.

Grtz
Val

 

water of lucht

Even belangrijk in beide gevallen is het beperken van de "slip" , recent steeds meer in de belangstelling.

 

er bestaan echte klapprops voor zeilboten met thuisbreng danwel doorvaarmotor ,
je kunt de bladen tot de gewenste hoek laten uitslaan door een stop.
ik heb zelfs ooit van Graupner een modelzeilbootklappropje gehad, maar die is allang kwijt die had de bladen een beetje als een wijnflesontkurker een tandwiel koppeling in het midden om de bladen altijd dezelfde uitslag te laten hebben.
http://www.voltmaster.de/bilder/produkte/gross/Graupner-Faltpropeller-2329.jpg

maar verder is bij lage snelheden het stromingsbeeld nagenoeg gelijk hoor. alleen dat lucht heel iets meer samendrukt, en dat is zelfs praktisch verwaarloosbaar te achten.

 

Bij snelheden onder Mach 0.7 zijn lucht en water gelijk te behandelen, stromingstechnisch, als rekening gehouden wordt met de dichtheid van het medium. Deze dichtheid is onderdeel van alle weerstands en lift formules, dus dat is geen probleem. Samendrukbaarheid van het medium komt pas bij hogere mach getallen in beeld.