Hallo zusammen,


schon oft stellte ich mir die Frage, wie man die PS-Leistung von Strahlturbinen der Luftfahrt sowie die Leistung von Raketentriebwerken berechnet. Nun stand ich gerade beruflich vor der Fragestellung, die PS-Leistung der Strahlturbine GP7000 für den Airbus A380 zu berechnen, die im Joint Venture von General Electric Aircraft Engines und Pratt & Whitney hergestellt wird.

Leider gibt es keine direkte Umrechnung von Schub in PS, da die eine Einheit eine Kraft ist und die andere Arbeit pro Zeit...
Würde man versuchen direkt umzurechnen, so würde man zu folgendem Paradoxon kommen:

Arbeit = Kraft*Weg
Leistung = Arbeit/Zeit = Kraft*Weg/Zeit = Kraft*Geschwindigkeit

Dies würde z. B. beim Start eines Flugzeuges bedeuten:
Die Turbine läuft auf Höchstdrehzahl, jedoch ist die Geschwindigkeit des Flugzeuges gleich Null (Pilot steht noch auf der Bremse)... Folge: Turbine leistet Null PS...!?

Bei einer Rakete: Motor bringt seinen Schubpeak, jedoch sitzt die Rakete noch auf der Rampe ... Leistung gleich Null ... ?!

Nun bin ich heiß gelaufen, telefonierte mit Jürg, der ebenfalls obiges Paradoxon aufführte. Also, weitersuchen... Bücher wälzen... lesen...

Ergebnis:
Man bedient sich sowohl in der Raketentechnik als auch bei der Leistungsberechnung von Strahlturbinen der Luftfahrt folgender Umrechnung:

1lb = 4,448 N = 1 pound = 0,6038 PS

Dies bedeutet bei der GP7000:

Startschub: 340 kN = 340000N = 76439 lbs = 46150 PS
Marschschub: 60 kN = 60000 N = 13489 lbs = 8145 PS

Nehmen wir nun mal den BC-360 als handlichen Raketenmotor ins Visier:

Schub: 246 N = 55 lbs = 33 PS

Das ist doch ein Wort, oder?

Viele Grüße,

Henni

Hi,

wenn ich also den CW-Wert meines Autos kenne, kann ich daraus die Bremskraft berechnen und mit der Maximalgeschwindigkeit dann die freigesetzten PS berechnen.
Mir ist da übrigens noch ein kleiner Fehler (evtl. Rundungsfehler) aufgefallen

Zitat:

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1lb = 4,448 N = 1 pound = 0,6038 PS

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Rechnet man jetzt PS in kW um, so kommt man auf 0,4441 kW pro PS. Es müßte aber laut dem Beispiel 0,448 kW sein.
Evtl. liegt es aber auch daran, das es im englischen verschiedene Angaben für Horsepower gibt:

Horsepower (550 ft·lbf/s) Watt (W) 7,456999·10^2
Horsepower (Boiler) Watt (W) 9,80950·10^3
Horsepower (elektrisch) Watt (W) 7,46·10^2
Horsepower (metrisch) Watt (W) 7,354988·10^2
Horsepower (UK) Watt (W) 7,4570·10^2
Horsepower (Wasser) Watt (W) 7,46043·10^2

Wie wird den die Leistung bei normalen Motoren (Kolben oder Elektormotore) bestimmt? Die erzeugen ja ein Drehmoment was wiederum auf eine KRaft zurück zuführen ist. Da müßte doch das gleiche Problem vorhanden sein?

Gruß

Neil

Hi Hendrik !

Das ist ja sehr interessant ! Danke für die "Anteilnahme" !

Hhmm, dann nehmen wir mal rein zufällig den M1315 (WL), n oft für die L3 Prüfung genutzter Motor.. wie viel PS hat da die Rakete im Hintern..

M1315:
1,315 kN = 1315N = 295 (,6) lbs = 178 (,04) PS

So viel hat unser <a href="http://www.ntsearch.com/search.php?q=Ford&v=54&src=zon">Ford</a> nicht ;-)

Merci Hendrik.. ich bin erstmal platt,

Marxi

Zitat:

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Original geschrieben von Neil
Wie wird den die Leistung bei normalen Motoren (Kolben oder Elektormotore) bestimmt? Die erzeugen ja ein Drehmoment was wiederum auf eine KRaft zurück zuführen ist. Da müßte doch das gleiche Problem vorhanden sein?

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Nein - die haben ja nicht null Weg; sie drehen!
P(W)=n*m*2Pi (soweit ich mich erinnern kann; wobei wohl für n eher nü stehen müsste - also die Winkelgeschwindigkeit - oder?)
Gruss

Andi

Zitat:

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Original geschrieben von Neil
Hi,
...
Mir ist da übrigens noch ein kleiner Fehler (evtl. Rundungsfehler) aufgefallen

Rechnet man jetzt PS in kW um, so kommt man auf 0,4441 kW pro PS. Es müßte aber laut dem Beispiel 0,448 kW sein.
Gruß

Neil

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Hallo Neil,

ich weiß nicht was Du meinst oder wo nun bei Dir der Fehler liegt, was bedeutet Deine Einheit kW/PS ???

1 W = 1,34*10^-3 PS, demnach 1 kW = 1,34 PS, 1 PS = 746 W = 0,746 kW

Das gilt, da wackelt nichts!

Viele Grüße,

Hendrik

Zitat:

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Original geschrieben von Andi Wirth

Nein - die haben ja nicht null Weg; sie drehen!
P(W)=n*m*2Pi (soweit ich mich erinnern kann; wobei wohl für n eher nü stehen müsste - also die Winkelgeschwindigkeit - oder?)
Gruss

Andi

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Hallo Andi,

im Auto berechnet sich die Leistung über Drehmoment mal Drehzahl.
Der Winkelgeschwindigkeit trägt man in Deiner Gleichung dadurch Rechnung, dass man die Drehzahl n mal 2Pi nimmt, um somit die 360° pro Umdrehung zu bekommen.

Viele Grüße,

Hendrik

BC-360 entspricht 33 PS. Mir geht echt ein Schuh auf. Das hätte ich nicht gedacht.

Viele Grüße, Gert.

Und wer hat das festgelegt, dass ein Pfund nun ausgerechnet 0,6038 PS sind?

Ich schlage etwas anderes vor:

Vereinfacht und mit meinen geringen Kenntnissen gesagt besteht eine Strahlturbine aus folgenden Bestandteilen:

Diffusor
Verdichter
Brennkammer
Turbine
Düse

Die Turbine gibt Leistung ab und treibt so den Verdichter an. Es ist noch Restarbeit im Arbeitsmedium enthalten, welche durch die Düse in Schub umgesetzt wird. Wenn man bspw. die Temperaturen, Drücke, Geschwindigkeiten, Massedurchsätze u.ä. eines Triebwerks kennt kann man recht gut die bei der adiabaten Entspannung in der Düse umgesetzte Arbeit/Leistung berechnen.

Dasselbe gilt für Flüssigraketentriebwerke. Die lassen sich als thermodynamischer Kreisprozess beschreiben:

Einspritzen (isochore Druckerhöhung)
Verbrennen (isobare Verbrennung)
Austritt (adiabate Entspannung)
Abkühlen (isobar)

Mit ein bisschen Fantasie lässt sich das sicher auch auf Feststoffmotoren ummodeln.

Ist natürlich etwas aufwändiger, aber die Umrechnung von Pfund auf PS gefällt mir einfach gar nicht.

Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend


Ist natürlich etwas aufwändiger, aber die Umrechnung von Pfund auf PS gefällt mir einfach gar nicht.

Oliver

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Hallo Oliver,

mir hat sie sehr gut gefallen. Denn diese Umrechnung ist genial, genial einfach!

Der Weg ist das Ziel, Oliver! Wenn Du alles haarklein berechnen wolltest, verliert man schnell seinen Weg und kommt gar nicht an!

Und solltest Du folgendes berechnen...Einspritzen (isochore Druckerhöhung), Verbrennen (isobare Verbrennung), Austritt (adiabate Entspannung)und Abkühlen (isobar)... dann hättest Du am Ende den spezifischen Brennstoffverbrauch nebst Massendurchsatz und den Schub!
Und wie oben gezeigt, ist der Weg vom Schub zu PS nun wirklich denkbar einfach!

Für Insider: Wir können ja mal berechnen, welchen absolut genauen Beschleunigungskräften ein Raketenheck im Vergleich zur Raketenspitze ausgesetzt ist, nachdem wir bei der Berechnung der Fallgeschwindigkeit von simpler Energieerhaltung ausgegangen sind und den Luzftwiderstand vollends vernachlässigt haben... ich sage nur T2-Kurs 2002

Viele Grüße,

Hendrik

Hi Hendrik !

Erzähl´bitte mehr solche Dinge hohen Niveaus.. mein Ferien- IQ von 80 muss wieder n bisschen gesteigert werden.. morgen beginnt nämlich auch in Bayern die Schule ! ;-)))

Aber kein Stress.

Die Umrechnung von Newton (Durchschnittsschub) auf PS bei Raketenmotoren ist echt genial und einfach! Erzähl´ich morgen den Mofa- Fahrern..

Viele Grüße,
Marxi