Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

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the-fallen
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#136 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von the-fallen »

Vielleicht versucht er es mal :mrgreen:
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Husi
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#137 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Husi »

the-fallen hat geschrieben:Vielleicht versucht er es mal :mrgreen:
Ja werde ich, aber gebt mir etwas Zeit. Vor Sa. habe ich Abends kaum eine freie Minute...

Viele Grüße
Mirko

PS: hier wird nur mit Wasser gekocht. :)
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the-fallen
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#138 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von the-fallen »

Danke. :albino:
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speedy
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#139 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von speedy »

Hmmm ... hab mir den Thread dann doch mal komplett reingezogen ... nette bunte Bildchen. :oops:

Ich frage mich nur, diese dünnen kleinen Aufkleber, um die es da geht ... die sollen wirklich was bringen? Da muß ich doch nur einmal durch Gras fliegen und habe einen ähnlichen Effekt/Blattbelag oder Blätter nehmen, die schon einen Crash bzw. Heckrohreinschlag oder so hinter sich haben. :mrgreen: :oops:

Ich frage mich aber wirklich, ob es mit solch dünnen Aufklebern getan ist - ich mein, wenn ich mir mal die Beispiele bei Wikipedia anschaue, dann werden da deutlich höhere "Hindernisse" verwendet und nicht etwas, was so flach auf dem Flügel etc. klebt.


MFG
speedy
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acanthurus
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#140 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von acanthurus »

Hoi.

was die Höhe der Turbulatoren angeht, da habe ich irgendwo in diesem Thread mal den einen oder anderen Link gepostet... Grenzschichten sind dünn, und der Turbulator muss ja nicht mit aller Macht gleich die Grenzschicht über ihre gesamte Dicke durcheinanderbringen. Es genügt ggf. eine kleine Störung an der richtigen Stelle einzubingen, welche durchaus wesentlich dünner als die Grenzschicht selbst sein kann, um dann stromab die grenzschicht recht schnell turbulent werden zu lassen.

gruß
andi
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Husi
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#141 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Husi »

the-fallen hat geschrieben:Vielleicht versucht er es mal :mrgreen:
So, dann möchte ich mal den Versuch starten, zu erklären was ein Polar-Diagramm ist, bzw. was meine letzten Bilder zeigen sollten:

Dabei fange ich mal ganz vorne an. :D
Jedes Fluggerät bewegt sich durch die Luft bzw. hat sich durch die Luft bewegende Rotoren / Propeller.
Dabei teilt sich die Luft am Profil in eine Strömung darüber und eine Strömung darunter. Durch das Teilen der Strömung wird die Luft umgelenkt und an einigen Stellen beschleunigt und an anderen Stellen abgebremst. Wenn Luft beschleunigt wird, sinkt der Druck und umgekehrt, wenn sie abgebremst wird, steigt der Druck.

In dem folgenden Bild habe ich auf den Flügel den Druck farblich aufgetragen.
c_by_01_Möwe_mit_Druckverteilung_0_Grad.jpg
c_by_01_Möwe_mit_Druckverteilung_0_Grad.jpg (24.56 KiB) 2400 mal betrachtet
Die Stellen, die durch die Strömungsumlenkung einen lokal geringeren Druck haben sind rot, die mit einem lokal höheren Druck sind blau eingefärbt. Gleichzeitig sind die unter- / über- Druckwerte auch noch einmal rechtwinklig zur Profiloberfläche als Linien aufgetragen.
Dann habe ich die differenz-Druckflächen von dem Flügel "abgelöst" und etwas nach oben, unten vorn bzw. hinten versetzt.
c_by_02_Möwenflügel_mit_Druckverteilung_0_Grad.jpg
c_by_02_Möwenflügel_mit_Druckverteilung_0_Grad.jpg (28.02 KiB) 2400 mal betrachtet
Somit erkennt man, dass auf der Oberseite (außer ganz hinten) eine reine Unterdruckfläche ist, während auf der Unterseite im vorderen Profilbereich Unterdruck herrscht. Im hinteren Bereich des Profils herrscht ein Überdruck-Bereich. An der Nasenleiste ist ein kleiner aber gut zu erkennender Überdruckbereich.
Im nächsten Schritt betrachte ich nur einen Schnitt durch den Flügel und die schon am 3D Flügel gezeigte Druckverteilung.
c_by_03_NACA_4409_Druckverteilung_01.jpg
c_by_03_NACA_4409_Druckverteilung_01.jpg (27.92 KiB) 2401 mal betrachtet
Dann fasse ich die Streckenlasten (Bauingenieur Sprache <=> Druck bzw. Sog entlang einer Strecke) zu einzelnen Kräften zusammen.
Die einzelnen Kräfte werden vektoriell addiert und als zusammengefasste Gesamtkraft wieder am Profil aufgetragen.
c_by_04_NACA_4409_Druckverteilung_02.jpg
c_by_04_NACA_4409_Druckverteilung_02.jpg (21.53 KiB) 2401 mal betrachtet
Es hat sich als gut rausgestellt, wenn man unterschiedliche Profile vergleichen will, wenn man ein festes Bezugssystem (Koordinatensystem) an jedem Profil hat. Dieses Bezugssystem ist der 1/4 Punkt, sprich 25% der Profillänge von der Nasenleiste aus gesehen, auf der direkten Verbindungslinie von dem vordersten Punkt auf der Nasenleiste mit dem hintersten Punkt an der Endleiste.
Kräfte darf man "ungestraft" entlang ihrer Wirkrichtung (Achse) verschieben, aber nicht quer dazu. Das mache ich mit der resultierenden Kraft (grün) in dem ich sie soweit auf ihrer Achse verschiebe, bis sie die 25% Achse trifft.
c_by_05_NACA_4409_Druckverteilung_03.jpg
c_by_05_NACA_4409_Druckverteilung_03.jpg (27.47 KiB) 2401 mal betrachtet
Dann spalte ich die schräge (grüne) Kraft in zwei Kräfte auf, die einmal parallel zur Profilachse verlaufen (Widerstand) und quer dazu (Auftrieb).
c_by_06_NACA_4409_Druckverteilung_04.jpg
c_by_06_NACA_4409_Druckverteilung_04.jpg (28.06 KiB) 2400 mal betrachtet
Die rote (Auftriebs-) Kraft darf man ungestraft nach unten auf die Profilachse verschieben, die nach hinten zeigende Widerstandskraft nicht. Wenn man es doch macht, dann wird ein Drehmoment erzeugt und man ändert somit das Verhalten des Profils.
Da wir das Verhalten des Profils nicht verändern wollen, setzen wir zusätzlich zu den Kräften noch ein Drehmoment an, das das Verschieben der horizontalen Kraft kompensiert.
c_by_07_NACA_4409_Druckverteilung_05b.jpg
c_by_07_NACA_4409_Druckverteilung_05b.jpg (27.98 KiB) 2401 mal betrachtet
Somit haben wir jetzt zwei Kräfte und ein Drehmoment als "Antwort" des Profils auf die Strömung.


Jetzt geht es über zu dem Polar-Diagramm:
Die Kräfte (und das Drehmoment) werden zuvor noch "bereinigt".
Damit ist gemeint, das Einflüsse durch die Fluggeschwindigkeit, die Flughöhe (Luftdruck) und der Flugzeuggröße (Profillänge) raus genommen werden.
Mathematisch passiert das raus nehmen durch eine Division. Die Werte die übrig bleiben, habe keine Einheit wie z.B. N, m etc. mehr.

Um die Werte gut ablesen zu können haben sich verschiedene Skalier Faktoren für die verschiedenen Koordinatensystem-Achsen eingebürgert.
Das Drehmoment wird üblicher Weise sogar "falsch" herum, also negative Werte nach oben, aufgetragen. Der Grund ist, das "normale" Profile
alle ein negatives Drehmoment haben.
Durch die oben raus gerechneten Daten wie Fluggeschwindigkeit etc. nicht komplett zu vergessen, wird aus diesen Daten die Reynoldzahl bestimmt.
Die jetzt in dem Polar-Diagramm ein gezeichneten Werte gelten nur für diese Re-Zahl.
c_by_08_NACA_4414_Pol-Diagramm.jpg
c_by_08_NACA_4414_Pol-Diagramm.jpg (28.91 KiB) 2400 mal betrachtet
Vorgegangen wird einfach so, dass die bereinigte Auftriebskraft (jetzt ca genannt) im ca / Alpha Diagramm auf dem vorhandenen Anstellwinkel aufgetragen wird.
Dann zeichnet man waagrecht durch deren Spitze eine Hilfslinie durch alle Diagramme.
In dem ca / cw Diagramm wird die Länge der bereinigten Widerstandskraft (cw) auf der X-Achse aufgetragen.
Von deren Spitze wird wieder eine Hilfslinie, diesmal jedoch lotrecht gezeichnet. In dem Punkt, in dem sich beide Hilfslinien
schneiden, wird ein weiterer Punkt im Diagramm gezeichnet.
Zum Schluß wird noch im dritten Diagramm (cm / Alpha) das bereinigte Drehmoment (cm) über den Anstellwinkel aufgetragen.

Diese "Prozedur wiederholt man nun für einige verschiedene Anstellwinkel. Dann ergibt sich in jedem dieser Diagramme eine Linie für die oben ermittelte RE-Zahl.

Werden die Untersuchungen nun auch noch für versch. Fluggeschwindigkeiten bzw. Profillängen etc. gemacht, ergeben sich in den
Diagrammen versch. Linien für die versch. RE-Zahlen.
10_ca_über_cw_Draufsicht.png
10_ca_über_cw_Draufsicht.png (23.96 KiB) 2401 mal betrachtet
In meinem letzten Bild habe ich einfach nur den Linien für die versch. RE-Zahlen eine Höhe gegeben und eine 3D-Fläche drum herum gehüllt.
11_ca_über_cw_über_RE.png
11_ca_über_cw_über_RE.png (80.03 KiB) 2400 mal betrachtet
Sollten noch immer Dinge unklar sein, bitte Fragen :!:
Ich stehe auf dem Standpunkt, wenn andere es nicht verstehen, dann habe ich es eben schlecht erklärt.

Viele Grüße
Mirko
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Crizz
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#142 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Crizz »

Das heißt für mich auf Deutsch : für jedes Profil, Blattlänge und Umdrehungsgeschwindigkeit müßte Größe und Position wirksamer Turbulatoren gesondert berechnet werden, selbst bei eigentlich identischen Blättern mit unterschiedlicher Steifigkeit, wenn man den maximalen Effekt herausholen will - und dann ist es noch Abhängig vom Anstellwinkel. Im Grunde genommen wird das ein Faß ohne Boden, ergo probieren und sich ggf. mit mehr oder weniger kosmetischem Charakter begnügen.
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Husi
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#143 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Husi »

Crizz hat geschrieben:für jedes Profil, Blattlänge und Umdrehungsgeschwindigkeit müßte Größe und Position wirksamer Turbulatoren gesondert berechnet werden
Ja, aber...
man wird die Turbulatoren ja auch nicht 1/10 mm vor die notwendige Stelle kleben, sondern schon etwas großzügiger sein. Sie allerdings ganz vorne an die Nase zu kleben ist ja auch nur "minimal" :roll: übertrieben. Die Leute die es nicht besser wissen (noch gehöre ich auch dazu), können es eben nur so machen.

Crizz hat geschrieben:Im Grunde genommen wird das ein Faß ohne Boden
Willkommen in der Welt der Theorie.

Crizz hat geschrieben:ergo probieren und sich ggf. mit mehr oder weniger kosmetischem Charakter begnügen.
Das geht natürlich auch. Jeder so, wie er es mag. (Ich mache dann halt mal im Thema weiter...)


Viele Grüße
Mirko
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#144 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Crizz »

Mirko, ich bewundere, wie akribisch du das aufarbeitest - Hut ab, da gehört schon ne Menge know how und etwas weitergehende mathematische Kenntnisse dazu. Ich kann da nur staunen und versuche, aus deinen sehr detaillierten Erklärungen, für mich ein Resumé zur eigentlichen Frage herauszuholen. Sieh das bitte nicht als Kritik oder sonst irgendwie abwertend an, so ist es nicht gemeint, auch wenn vielleicht mein Teno etwas nüchtern mit einer eventuiell etwas sarkastischen Spur rüberkommt, das ist nichtmal beabsichtigt an diesem Punkt, sondern einfach "laut gedacht". Ich will damit nur ausdrücken, das ich mir das selber etwas einfacher vorgestellt hatte, und im Leben nicht auf die Idee gekommen wäre, was dabei doch alles an Wirkungskette zu berücksichtigen ist. Ich bin da einfach nur platt, und ich würde mir natürlich wünschen, das du so weitermachst - und durch meinen kleinen Kommentar da nicht ablenken läßt :) :thumbright:
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Husi
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#145 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Husi »

Crizz hat geschrieben:...und ich würde mir natürlich wünschen, das du so weitermachst
Na logo, ich habe je ein eigenes Interesse an dem Thema.
Crizz hat geschrieben:und durch meinen kleinen Kommentar da nicht ablenken läßt
Nö, so ist das hier wenigstens kein Monolog. :D
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the-fallen
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#146 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von the-fallen »

Mega vielen Dank, ich muss es mir noch zwei oder drei mal durchlesen, aber ich denke ich werde es dann verstehen, oder nachfragen.
Wenn du mal irgendwas in der Praxis messen willst und eine entsprechende Sensor->PC Lösung suchst...sag Bescheid, ich würde meinen Grips gern für sowas maltretieren.
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Husi
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#147 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Husi »

the-fallen hat geschrieben:Wenn du mal irgendwas in der Praxis messen willst und eine entsprechende Sensor->PC Lösung suchst...sag Bescheid, ich würde meinen Grips gern für sowas maltretieren.
Sehr gerne. Mir hat zwar Ingo schon tolle Multisensoren gebaut, aber das reicht mir immer noch nicht ganz.

Zur Zeit kann ich im Heli "nur" auf 2 mal 16 Kanälen (einen MSB incl. Downlink und einen MSB nur um Loggen) mit je 10 Datensaätzen pro Sek. auf eine SD-Karte schreiben. Dabei kann ich auch schon ein paar RC-Soll Signale (vom Empfänger -> wie z.B. das "ungemischte" Pitch-Signal, das bei mir auf einem extra Kanal übertragen wird) auf die SD-Karte umlenken.

Ich hätte aber gerne den kompletten seriellen Datenstrom vom Empfänger mit höherer Datenrate auf die SD-Karte geschrieben. Außerdem würde ich gerne auch noch den Datenstrom von einem 10 DOF ? Sensorbord mit hoher zeitlichen Auflösung direkt auf die SD Karte schreiben lassen. Schön wäre auch noch eine Echtzeituhr auf dem Board, bzw. die akt. Uhrzeit auf der SD-Karte.
Ein weiterer Wunsch wären vier kleine Stromsensoren (in die Servo-Leitungen eingeschleift) und zwei größere Stromsensoren, die den Haupt- und Heck-Motor überwachen.
Wenn das alles geht, habe ich noch ein paar weitere Wünsche auf Lager.. . :oops:

Viele Grüße
Mirko
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#148 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von speedy »

Husi hat geschrieben:Wenn das alles geht, habe ich noch ein paar weitere Wünsche auf Lager..
Ich glaube, irgendwann mußt du dann erstmal einen neuen Heli & besseren Antrieb etc. entwickeln ... du willst das ganze Sensor-Zeug & Zubehör ja schließlich auch noch im Heli mitschleppen können. :P

Hast eigentlich schonmal nachgeguck, wo der aktuelle Rekord bei Sensoren in einem Flugmodell im Guinessbuch der Rekorde liegt? :oops: :mrgreen:


MFG
speedy
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acanthurus
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#149 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von acanthurus »

speedy hat geschrieben: Hast eigentlich schonmal nachgeguck, wo der aktuelle Rekord bei Sensoren in einem Flugmodell im Guinessbuch der Rekorde liegt? :oops: :mrgreen:

Ahem... *bewerb*

8x Biegeverformung Rotorblatt
8x Torsionsverformung Rotorblatt
2x Blatteinstellwinkel
2x Blattschlagwinkel
2x Blattschwenkwinkel
2x Interferenzwinkel schlag/schwenk
1x Airspeed per Anemometer
1x Airspeed per Hitzdrahtsonde
1x Schiebewinkel Zelle
1x Anstellwinkel Zelle
1x Einstellwinkel Heckrotor
1x Motorspannung
1x Motorstrom
RHF Videothek
Direktlink zur RHF-Videothek :mrgreen:
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Husi
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#150 Re: Turbulatoren zur Geräuschminderung der Blätter ??

Beitrag von Husi »

acanthurus hat geschrieben:Ahem... *bewerb*
Da kann ich nicht über...


Aber dieses Klischee kann ich bedienen:
acanthurus hat geschrieben:Und alles so schön BUNT hier!
NACA_0015_Druckverteilung_über_Alpha_RE_100_000_Seitenansicht.png
NACA_0015_Druckverteilung_über_Alpha_RE_100_000_Seitenansicht.png (146.16 KiB) 2253 mal betrachtet
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NACA_0015_Druckverteilung_über_Alpha_RE_100_000_schräg.png (144.32 KiB) 2254 mal betrachtet
NACA_0015_Druckverteilung_über_Alpha_RE_100_000_V2.png
NACA_0015_Druckverteilung_über_Alpha_RE_100_000_V2.png (203.15 KiB) 2253 mal betrachtet
Zur besseren Orientierung, habe ich in dem untersten Bild (Draufsicht) den "Flügelumriss" dick nachgezogen und Außen jeweils das Profil um 90° gedreht daneben gezeichnet.
Außderdem erkennt man hier die Position (auch wenn sie nicht auf den Flügel projiziert ist) der Ablösestelle in abhängigkeit vom Anstellwinkel.

Was ich spannend finde, das bei 7,3° Anstellwinkel, der Sogbereich auf der Unterseite verschwindet und bei einem größeren Anstellwinkel nur noch ein Überdruck auf der Profil-Unterseite vorhanden ist.


Viele Grüße
Mirko
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