Propeller

Ein Propeller (lat. propellere = vorwärts treiben) ist ein Antrieb durch Flügel, die sternförmig um eine Welle herum angeordnet sind. Propeller werden zum Antrieb von Schiffen und Flugzeugen wie auch zur Erzeugung von Luftströmungen eingesetzt. Turbinen oder Windrädern, die Energie aus der umströmenden Luft aufnehmen, werden als Repeller bezeichnet.

Wirkweise

Ein rechtsgängiger Propeller entzieht dem umgebenden Medium Impuls und führt im Drehimpuls zu (falls das entsprechende Achse des globalen Koordinatensystems nach vorn zeigt). Die Zufuhr von Impuls, die Schubkraft, ist erwünscht, die Abfuhr von Drehimpuls ist dagegen ein unerwünschter Nebeneffekt des Propellers, der sich aus dessen Wirkprinzip ergibt.

Rein phänomenologisch lassen sich die Impulsstromstärke, die Schubkraft F, und die Drehimpulsstromstärke, das Drehmoment M, mit zwei dimensionslosen Faktoren, dem Schubbeiwert c_F und dem Drehmomentenbeiwert c_M in Funktion der ebenfalls dimensionalen Fortschrittszahl J beschreiben

[math]c_F=\frac{F}{\varrho f^2 d^4}[/math]

[math]c_M=\frac{M}{\varrho f^2 d^5}[/math]

[math]J=\frac{v}{2\pi f}[/math]

d steht für den Durchmesser des Propellers, f ist die Frequenz.