Abschlussbericht Freistrahlanlagen Banter See Technik.pdf
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Energietechnischer Wirkungsgrad der Propeller<br />
Der Gesamtwirkungsgrad bezieht die erzielte Strömungsleistung auf die eingesetzte elektrische<br />
Leistung<br />
<br />
<br />
Die Strömungsleistung ist der Strom der kinetischen Energie des austretenden Freistrahls<br />
<br />
<br />
<br />
2 <br />
<br />
2 <br />
2<br />
mit dem Schub als dem Produkt aus austretendem Massenstrom und Austrittsgeschwindigkeit<br />
.<br />
Die elektrische Leistung wird aus dem zeitlichen Stromverbrauch bestimmt (s.o.)<br />
<br />
<br />
Mittels Kraftmessungen an den beiden Ankerseilen über eine zwischengeschaltete Kraftmesswaage<br />
wird der Propellerschub bestimmt. Austrittsgeschwindigkeit und Strömungsleistung<br />
folgen aus<br />
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2 <br />
mit der Wasserdichte und der Propellerfläche .<br />
Für die Schubbestimmung gilt das Kräftegleichgewicht in x-Richtung, d.h. in Ponton-<br />
Längsrichtung parallel zur Wasseroberfläche (xy-Ebene)<br />
cos cos cos cos cos <br />
mit<br />
Schub in Richtung Propellerachse (Betrag)<br />
,<br />
<br />
,<br />
Seilkraft links, rechts (Betrag)<br />
Winkel zwischen Propellerachse und x-Richtung<br />
Winkel zwischen Ankerseil und xy-Ebene<br />
, Winkel zwischen Projektion des Ankerseils auf xy-Ebene und x-Richtung<br />
Mit den gemessenen Kräften und bei bekannten Winkeln kann somit der Schub berechnet<br />
werden. Wegen unterschiedlicher Längen der beiden Ankerseile sind die Kräfte und Winkel<br />
links und rechts nicht gleich. Das Kräftegleichgewicht in y-Richtung verlangt<br />
0 cos sin cos sin <br />
Darüber lassen sich die nach Augenschein bestimmten Winkel und korrigieren.<br />
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