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THEMA: DIY Prandtl-Sonde zur Messung der Geschwindigkeit

DIY Prandtl-Sonde zur Messung der Geschwindigkeit 06 Mär 2019 13:37 #1

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Wer, wie ich, keine Lust hat, 4 Wochen auf den China-Versand zu warten oder 20€ für ein Stückchen Messing-Rohr zu zahlen, der kann sich eine einfache Prandtl-Sonde für die Messung der Geschwindigkeit auch relativ einfach in einer halben Stunde selber bauen.

Ich habe dafür ein Röhrchen mit 3/2,4mm und ein zweites mit 1,5/1mm Außen/Innendurchmesser von Conrad ineinander geschoben. Mit einem 0,4mm Draht kann man am einen Ende für die Zentrierung sorgen, am anderen Ende biegt man das Außenröhrchen ein kleines bisschen oval und kann dann zur Abnahme des statischen Drucks ein weiteres kurzes Stück des dünnen Röhrchens neben das andere hineinschieben. Ins Außenröhrchen bohrt man mindestens das Dreifache des Durchmessers von der Spitze entfernt (also ca. 10mm oder mehr) 4 möglichst kleine Löcher (0,1xD) im Winkel von 90° zueinander. Ich hatte leider keinen 0,3mm Bohrer und habe 1mm genommen - geht auch, wird nur etwas winkelempfindlicher. Danach wird das Ganze vorne und hinten weich verlötet. Das Ergebnis wiegt keine 3 Gramm und kostet etwa 1,50€.

Angeschlossen an einen MPXV7002 Drucksensor (der übrigens auch an einem 3,3V Arduino läuft, s. www.jetiforum.de/index.php/do-it-yoursel...nsor?start=144#96374 ), lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit am Modell ziemlich genau messen (s. Anhang).
Beim Einbau im Modell ist zu beachten, dass die statischen Druckbohrungen möglichst weit außerhalb des Strömungsfeldes des Modells liegen, d.h. möglichst vor dem Flügel, Leitwerk oder Rumpfspitze. Das Rohr ist deshalb etwa 9cm lang. Die Prandtl-Sonde ist relativ unempfindlich auf den Einströmwinkel, bis +/- 20° liegt der Fehler im unteren einstelligen Prozentbereich.

Der Stau- oder Gesamtdruck (an der vorderen Bohrung) ist nicht so empfindlich und ließe sich theoretisch auch an der Rumpfspitze selbst messen. Den statischen Druck kann man auch im hinteren Rumpfbereich an zwei seitlichen Bohrungen(eine auf jeder Seite) messen, so wird es in der manntragenden Fliegerei in der Regel gemacht, sogar bei Motorflugzeugen. Das wollte ich demnächst auch mal ausprobieren, ich werde berichten...
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DIY Prandtl-Sonde zur Messung der Geschwindigkeit 06 Mär 2019 23:16 #2

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Schlinzky schrieb: Den statischen Druck kann man auch im hinteren Rumpfbereich an zwei seitlichen Bohrungen(eine auf jeder Seite) messen, so wird es in der manntragenden Fliegerei in der Regel gemacht, sogar bei Motorflugzeugen. Das wollte ich demnächst auch mal ausprobieren, ich werde berichten...


Genau solche Static Ports wollte ich auch mal testen, hab's dann aber doch gelassen weil ich keine Löcher in den Rumpf bohren wollte ohne zu wissen ob sich dass auch auszahlt. Deshalb bin ich jetzt ganz froh, dass es ein anderer testet ;) Bei Erfolg werde ich das dann doch wieder in Angriff nehmen. Ziel ist mit zwei Absolutdrucksensoren den Staudruck und den statischen Druck getrennt zu messen um so neben Höhe und Geschwindigkeit ein elektronisches totalenergie kompensiertes Vario umzusetzen.
Bis jetzt habe ich das über ein unkompensiertes Vario mit dem MS5611 und dem China Pitotrohr mit MPX7002 gemacht.

Bin jedenfalls gespannt auf deine Ergebnisse. Unbedingt weiter berichten bitte.

Gruss Lukas

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DIY Prandtl-Sonde zur Messung der Geschwindigkeit 07 Mär 2019 10:18 #3

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Test...
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DIY Prandtl-Sonde zur Messung der Geschwindigkeit 07 Mär 2019 10:25 #4

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Sorry, musste kurz testen, gestern bekam ich eine Fehlermeldung beim posten...

Das Entscheidende wird sein, die richtige Stelle am Rumpf zu finden, an der der Druckbeiwert 0 ist. Dann könnte man auch das Vario an den statischen Druckanschluß mit einem T-Stück anschließen und damit genauere Vario-Werte erreichen. Im Rumpf können durch Öffnungen immer leichte Druckunterschiede zur Außenströmung auftreten.
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