Effincie of a Propellor (in Dutch)

Inhoudsopgave

Hoofdstuk 1: Inleiding

1.1 Hoofdvraag

1.2 Deelvragen

1.3 Werkwijze

1.4 Bouwen van de opstelling

Hoofdstuk 2: De Propeller

2.1 Geschiedenis propeller

2.2 Techniek gebruikt bij een propeller

2.3 Praktische toepassingen van de propeller

Hoofdstuk 3: De invalshoek van de rotorbladen

3.1 Meetwaardes

3.2 Grafiek

3.3 Conclusie

Hoofdstuk 4: Het aantal rotorbladen

4.1 meetwaardes

4.2 Grafiek

4.3 Conclusie

Hoofdstuk 5: De frequentie van de propeller

5.1 Meetwaardes

5.2 Grafiek

5.3 Conclusie

Hoofdstuk 6: Conclusie

6.1 Conclusie

6.2 Nawoord

6.3 Logboek

6.4 Bronnen

Voorwoord

Propellers kom je in alle vormen tegen. Van de propellers van een vliegtuig tot de wieken van een molen. Bij al deze verschillende toepassingen heeft de propeller min of meer altijd dezelfde taak. Toch ziet hij er vaak verschillend uit. Sommige windmolens hebben twee wieken, andere drie, terwijl sommige vliegtuig propellers er zes hebben. Hierdoor kwamen we op het idee om propellers te gaan onderzoeken in dit profielwerkstuk. Wij willen in dit profielwerkstuk gaan onderzoeken hoe de perfecte propeller eruit zou zien.

Hoofdstuk 1: Inleiding

1.1 Hoofdvraag

Hoe ziet de meest efficiente propeller eruit?

Deze vraag is natuurlijk niet in ййn meting te beantwoorden. De efficiлntie van een propeller hangt van veel factoren af. Om onze hoofdvraag te kunnen beantwoorden moeten we elke factor onafhankelijk onderzoeken, om geen verkeerde conclusies te trekken. Zo gaan we in op de hoek waarmee de rotorbladen aan de as zijn bevestigd, het aantal rotorbladen en de frequentie waarmee de propellor het beste kan draaien.

1.2 Deelvragen

-Hoe hangt de windsnelheid af van de frequentie (omloopsnelheid) van de rotorbladen?

Hypothese: De windsnelheid zal lineair stijgen met de frequentie.

-Hoe hangt de windsnelheid af van de stand (invalshoek) van de rotorbladen?

Hypothese: de windsnelheid zal het hoogst zijn als de rotorbladen een hoek rond de 40 graden hebben.

-Hoe hangt de windsnelheid af van het aantal rotorbladen?

Hypothese: De windsnelheid zal lineair stijgen met een stijging van het aantal rotorbladen.

1.3 Werkwijze

Om te kunnen onderzoeken hoe verschillende factoren van invloed zijn op de windsnelheid die een propeller kan veroorzaken gaan wij een opstelling bouwen. Bij deze opstelling staat centraal een motortje met daaraan aangesloten een propeller. Het is de bedoeling dat we het aantal rotorbladen kunnen variлren, evenals we de invalshoek met welke deze op de as zitten kunnen variлren. Ook kunnen we de frequentie variлren door de spanning op het motortje te veranderen. De propeller staat aan het begin van een tunnel, zodat we simpel kunnen meten hoe sterk de wind is aan het eind van de tunnel. Door deze tunnel worden factoren die de metingen kunnen beinvloeden verminderd. Aan het uiteinde van de tunnel zetten we een windmeter om de windsnelheid te meten. Onze resultaten zetten we uit in een grafiek. Door te kijken waar de top in de grafiek ligt kunnen we een conclusie trekken.

Onze opstelling

1. Het bouwen van de opstelling

We hebben een opstelling ontworpen zoals beschreven onder het kopje werkwijze. De opstelling bestaat uit verschillende onderdelen, sommige van deze onderdelen hebben we zelf gemaakt. In dit verslag zullen we uitleggen hoe we tot onze huidige opstelling zijn gekomen, ook zullen we ingaan op welke problemen we tegenkwamen tijdens de bouw.

De propeller is het eerste onderdeel dat we hebben gemaakt. Nadat we verschillende ontwerpen hadden gemaakt zijn we naar een bouwwinkel gegaan. We hebben daar een rond stuk Pvc-buis gekocht en wat kleine schroefjes en bouten. Hierna hebben we verschillende gaten geboort in de zijkant van de buis, in deze gaten konden schroefjes bevestigd worden. Aan de schroefjes zijn L-vormige ... bevestigd, deze dienen als opzetstuk voor de wieken. Het voordeel hiervan is dat we de hoek waarop de rotorbladen op de as bevestigd zitten kunnen veranderen door de schroefjes even losser te draaien. In het technieklokaal hebben we de kleine wieken gezaagd van licht hout. Deze wieken hadden een afmeting van 4 bij 2.5 centimeter. We hadden gekozen voor kleine wieken zodat we de motor niet te veel zouden belastten. Daarbij komt dat we een windtunnel met een grotere diameter nodig zouden hebben als de bladen groter zouden worden. De propeller was echter niet in staat om genoeg wind te veroorzaken voor betrouwbare metingen. Uiteindelijk hebben we het oppervlak van de rotorbladen ruim vergroot om de windsnelheid te vergroten.

Nu moesten we dus aan een grotere windtunnel komen. We hebben deze gemaakt van stevig plastic folie die we in het technieklokaal hebben gevonden. Dit plastic