Vliegtuig

Joep stelde deze vraag op 12 november 2016 om 19:29.

De kracht dat motoren van vliegtuigen leveren is stuwkracht (thrust in lb), maar hoe kom ik van thrust naar vermogen, om zo te berekenen hoeveel vermogen de motoren moeten leveren om het vliegtuig te laten vliegen?

Reacties

Theo de Klerk op 12 november 2016 om 22:06
P = E/t = W/t = Fx/t = F.v
Dus de arbeid W die elke seconde geleverd (=vermogen) wordt kan ook worden bepaald door de kracht te kennen die een voorwerp een snelheid v geeft...
Jan van de Velde op 12 november 2016 om 22:15

Joep plaatste:

De kracht dat motoren van vliegtuigen leveren is stuwkracht
(thrust in lb),

dag Joep,

Je vergeet een letter, een heel belangrijke: f

Die eenheid die je bedoelt is een ouderwetse eenheid, poundforce of "lbf". Dat is de zwaartekracht die een massa van 1 pond (niet onze 500 g) ondervindt in het zwaartekrachtveld van de aarde. Ongeveer 4,5 N .

Stuwkracht is dus gewoon kracht, en die kun je in newton uitdrukken.

Lukt het je wel om van kracht naar vermogen (energie per seconde) te gaan? Uiteraard met behulp van wat andere grootheden die bij beweging komen kijken. Het helpt om daarbij die grootheden uit te drukken in de 7 basiseenheden van het SI: zo wordt de eenheid van kracht, de newton, via F=m·a, in die basiseenheden kg·m/s²

Groet, Jan
Joep op 19 november 2016 om 12:03

Jan van de Velde plaatste:

Joep plaatste:

De kracht dat motoren van vliegtuigen leveren is stuwkracht
(thrust in lb),

dag Joep,

Je vergeet een letter, een heel belangrijke: f

Die eenheid die je bedoelt is een ouderwetse eenheid, poundforce of "lbf". Dat is de zwaartekracht die een massa van 1 pond (niet onze 500 g) ondervindt in het zwaartekrachtveld van de aarde. Ongeveer 4,5 N .

Stuwkracht is dus gewoon kracht, en die kun je in newton uitdrukken.

Lukt het je wel om van kracht naar vermogen (energie per seconde) te gaan? Uiteraard met behulp van wat andere grootheden die bij beweging komen kijken. Het helpt om daarbij die grootheden uit te drukken in de 7 basiseenheden van het SI: zo wordt de eenheid van kracht, de newton, via F=m·a, in die basiseenheden kg·m/s²

Groet, Jan

Bedankt voor uw antwoord.

Ik heb nu de stuwkracht berekend, maar om naar vermogen te komen heb je de snelheid nodig. Moet ik hiervoor de kruissnelheid gebruiken, of de gemiddelde snelheid?
Theo de Klerk op 19 november 2016 om 12:19
Dat hangt er vanaf wat je wilt weten. P = F.v  en afhankelijk van de gekozen snelheid zul je een ander vermogen vinden. Aannemend dat het grootste deel van de tijd met kruissnelheid wordt gevlogen lijkt dit wel een verdedigbare keuze.
Joep op 19 november 2016 om 12:23

Theo de Klerk plaatste:

Dat hangt er vanaf wat je wilt weten. P = F.v  en afhankelijk van de gekozen snelheid zul je een ander vermogen vinden. Aannemend dat het grootste deel van de tijd met kruissnelheid wordt gevlogen lijkt dit wel een verdedigbare keuze.

Ik zou graag willen weten wat het vermogen is dat de motoren moeten leveren.
Theo de Klerk op 19 november 2016 om 13:04
P = F.v
Jan van de Velde op 19 november 2016 om 14:07

Joep plaatste:

Ik zou graag willen weten wat het vermogen is dat de motoren moeten leveren.

Dag Joep,

"HET" vermogen bestaat niet. Het maximale geleverde vermogen van de motor in mijn Opel Astra is volgens de fabrikant 84 pk, oftewel ruwweg 62 kW. Die is intussen 14 jaar oud en gebruikt een beetje olie, dus dat haal ik vast niet meer. Maar dat maximale vermogen gebruik ik ook zelden denk ik:

Rustige snelwegrit,
snelheid ca 100 km/h
verbruik ca 6,5 L/100 km (en dus ook in een uur)
verbrandingswarmte benzine ca 33 000 kJ/L
6,5 x 33 000 kJ = 214 500 kJ aan chemische energie verbruikt.
P=E/t = 214 500 / 3600 = 60 kW.

Maar ja, dat is dan in die rit het gemiddeld opgenomen vermogen. Heeft niks te maken met het vermogen in de folder. Het mechanisch rendement van mijn motor zal vast niet veel beter zijn dan ca 33% , zodat het geleverde vermogen tijdens de rit rond de 20 kW lag. En dan nog, een stuk lager toen ik even een eindje in het kielzog van een vrachtwagen reed, en wie weet rond de 50 kW toen ik hem even op zijn  staart trapte om die vrachtwagen te passeren zonder het verkeer op de linkerbaan te hinderen. 

Kortom, "het" vermogen moet je nader definiëren, anders kom je niet verder.

Groet, Jan

Joep op 19 november 2016 om 14:44

Jan van de Velde plaatste


"HET" vermogen bestaat niet. 
Ik doe het volgende:
Voor snelheid vul ik de kruissnelheid in: bv 250 m/s
Voor de stuwkracht vul ik de stuwkracht in die door de fabrikant van de motor in vermeld: dit is 53.000–74.000 lbf. Dan neem ik 64.000 lbf en dit komt overeen met 280 kN
P = F * v, dus P = 280000 * 250 = 70MW = 70 MJ/s

Heb ik dan het theoretisch gemiddeld vermogen berekend?
Jan van de Velde op 19 november 2016 om 15:21
Nee, je hebt niks zinnigs berekend. 
Hoezo TWEE getallen? Gelden die onder verschillende omstandigheden? Of voor twee verschillende uitvoeringen van eenzelfde type vliegtuig?

Dan nog, in de folders staan veelal de maximale vermogens. Zoals ik je voorrekende voor mijn astraatje, onder normale omstandigheden gebruik je dat foldervermogen maar zelden. Een vliegtuig zal dat wél gebruiken bij volgeladen en met volle tanks opstijgen, maar niet op kruissnelheid vlak vliegend. 

dus een maximale stuwkracht, gekozen uit twee getallen waarvan je waarschijnlijk niet weet bij welke omstandigheden ze gelden, vermenigvuldigd met een kruissnelheid geeft geen zinnig vermogen.

Voor elke formule geldt: de grootheden die je meet moeten betrekking hebben op hetzelfde voorwerp in dezelfde omstandigheden op hetzelfde tijdstip etc. 

(terzijde: om te reageren hoef je niet de volledige voorgaande post te citeren hoor: ik heb in je post hierboven 15 centimeter citaat weggeknipt. Als je op een regeltje of alinea van een bericht reageert is een citaat van dat regeltje of die alinea zinvol, anders maakt het zo'n topic zeker niet beter leesbaar)

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft vijftien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)