domanda per esperti di eliche

[robertobaffigo]

per una serie di motivi troppo lunghi da spiegare (e di scarso interesse in questa sede),
mi trovo nella seguente situazione:
LOA 10 M
LWL 7 M
DISL 3600 Kg
superficie bagnata ca 20 mq (carena tonda abbastanza appiattita)

motore elettrico
n° giri/min asse 400
coppia continuativa 80 Kg/m N/m
coppia max 240 Kg/m N/m

diametro max elica 57 60 cm (pensavo a tre pale)

Domande:
passo?
velocità teorica?

grazie

p.s.
in realtà questi conti li ho già fatti, ma il confronto con un esperto mi conforterebbe prima di fare passi eccessivamente falsi nella scelta dell'elica (oltre quelli che ho già fatto altrove).

[Marcox]

Hai un motore elettrico da 30 kW continuativi e 90 kW intermittenti ??

[Nessuno 38]

@robertobaffigo
800 giri elica sono troppo bassi e porterebbero ad un'elica enorme.

P.S.
Ma non stavi a Fiumicino ?

[Marcox]

A parte che ha scritto 400 non 800 ...
un elica che gira a 400 g/m assorbira' potenza in relazione al diametro (e al passo ovviamemte)
SE DEVI sfruttare 30kW il diametro dovrebbe essere ALMENO 35 pollici ideale 40
Ma se hai 7kW a 400 g/m il diametro diventa quasi accettabile.
Sono sicuro che hai voluto sintetizzare e andavi di fretta...succede
Il fatto e' che la mia domanda era provocatoria:ho i miei dubbi che 80kgm di coppia
siano a 400 g/m,se si vuole utilizzare un motore elettrico su una barca a vela,fosse anche per 'religione',lo vai a mettere da 30kw per 10mt di barca??
Pero' il mondo e' bello perche' e' 'avariato' tutto puo' essere

[robertobaffigo]

perché 30/90 Kw?

dovrebbero essere circa 4/12

W=.... ops!, riscrivendo la formula mi sono accorto di aver scambiato N/m con Kg/m, è un fattore 10!

scusatemi!

comunque per tagliare la testa al toro diciamo che l'inverter lavora a 35 A continui e ne può fornire 70 al massimo, quindi effettivamente:

35 a x 144 v x 0,85 (eff) = 4,2 Kw, e 8,4 Kw massimi

poco più del rating del motore (32 a continui), che però ho customizzato con una camicia di raffreddamento ad acqua e quindi dovrebbe reggere come temperatura....

ora va meglio?

[Marcox]

[Nessuno 38]

Riepilogando:
LWL 7,00 m.
Peso effettivo navigante 3.600 kg
Giri elica 400/1'
Potenza installata 5,7 - 11,4 CV

Sulla base di quanto sopra si avrebbe:
6 CV/400 giri elica - 4,4 kts
8 CV/400 giri elica - 4,9 kts
10-11 CV/400 giri elica - 5,4 kts

In ognuno dei casi rappresentati l'elica sarebbe (in proporzione) come quella di un rimorchiatore.
Noto che accenni all'inverter. Questo dovrebbe agire sui giri motore e questo cambia un po' tutto. Quanti giri alla max potenza ?

Grosse perplessità circa il peso effettivo navigante, dichiarato in 3600 kg !!

[Marcox]

Oltre che di eliche si devono avere le nozioni base sul funzionamento e caratteristiche dei motori elettrici.
A parte la 'svista' servirebbero le curve caratteristiche del motore,entrano in ballo anche i rendimenti
Oppure la fai semplice e la calcoli per 8kw a 400 g/m
Comunque...stai 'giocando' con l'elettrico ...giocherai anche un po' con l'elica..
Si impara di piu' che a dare ascolto a cento campane...pure stonate

P.S.
Con l'elettrico e' paradossalmente piu' semplice e meno critico,non ti sbattere troppo la testa...la piu' grande che ci sta'...i problemi saranno altri

[robertobaffigo]

..l'elica che ho pensato e sto costruendo è 22,5 x 18 con passo regolabile (andando sott'acqua), il diametro è ovviamente il max che posso montare

il rendimento teorico dell'elica è abbastanza buono (superiore al 65%) quindi spero di fare circa 5 kn con 6 cv

i giri dipendono dalla geometria del motore, 24 poli magneti permanenti sincrono, e sono max 500 a 150 volt cc, più non ne può fare perché ha una back efm molto alta (dovrebbe caricare molto andando a vela)

non ho le curve caratteristiche del motore (sti cinesi!), in ogni caso questo tipo di motori hanno la coppia piatta fino al 50-70% dei giri, poi scende dritta fino a 0 ai giri max
il rendimento dovrebbe essere abbastanza piatto

per quanto riguarda il peso: peso da certificato di stazza IOR 3500 Kg con pesi correttori 120 kg e linea d'ancoraggio - yannmar 18 cv + ca 600 kg tra batterie motore elettronica generatore etc... beh hai ragione saranno almeno 3800 senza considerare il contributo di mia moglie all'arredamento interno!

[Nessuno 38]

Citazione:robertobaffigo ha scritto:
..l'elica che ho pensato e sto costruendo è 22,5 x 18 con passo regolabile (andando sott'acqua), il diametro è ovviamente il max che posso montare

il rendimento teorico dell'elica è abbastanza buono (superiore al 65%) quindi spero di fare circa 5 kn con 6 cv

i giri dipendono dalla geometria del motore, 24 poli magneti permanenti sincrono, e sono max 500 a 150 volt cc, più non ne può fare perché ha una back efm molto alta (dovrebbe caricare molto andando a vela)

non ho le curve caratteristiche del motore (sti cinesi!), in ogni caso questo tipo di motori hanno la coppia piatta fino al 50-70% dei giri, poi scende dritta fino a 0 ai giri max
il rendimento dovrebbe essere abbastanza piatto

per quanto riguarda il peso: peso da certificato di stazza IOR 3500 Kg con pesi correttori 120 kg e linea d'ancoraggio - yannmar 18 cv + ca 600 kg tra batterie motore elettronica generatore etc... beh hai ragione saranno almeno 3800 senza considerare il contributo di mia moglie all'arredamento interno!

'sti cinesi fanno girare questi motori fino a 6000/1'.
Ho trattato coi cinesi un'applicazione simile su un tender.
Le curve caratteristiche non le danno, ma più dettagli si.
Trattandosi di barca a vela classe IOR e tenuto conto dei possibili giri motore, direi di orientarsi intorno a 1500 giri elica +/- 10% circa, sfruttare il motore a 4000/1' circa, inserendo una trasmissione con 2 pulegge dentate o poliV e riduzione ad hoc.
L'elica risultante avrebbe parametri molto più 'umani', peso e costo molto inferiore.
La tua ipotesi di 5-6 kts max non è infondata.

[robertobaffigo]

il motore, che assomiglia più ad un generatore per eolico di media potenza, ha il limite strutturale a circa 1000/1' e è avvolto per fare 1050/1' a 230 vca, io ho a disposizione 144 vcc, non c'è verso di fargli fare più di 500/1' max, quindi ca 400/1' regime.
in ogni caso il motore è montato in presa diretta senza possibilità, né volontà, di inserire riduttori...

l'elica di conseguenza sarà completamente fuori parametri, infatti invece di comprarla la sto costruendo....

[Marcox]

Se fosse un'elica a tre pale fisse 'di serie'(40-50% DAR) il passo per 5 nodi a me viene circa 28' (salvo sviste )
Ma la stai costruendo tu,a passo variabile,forse userai un profilo ad incidenza fissa
e dunque non sparo numeri a casaccio.
Ti sei avventurato in questa impresa e saprai il fatto tuo

[Nessuno 38]

Citazione:Marcox ha scritto:
... il passo per 5 nodi a me viene circa 28' (salvo sviste )....

[:22]

[robertobaffigo]

aggiornamento:

ci ho messo un pò!
sono passati 7 anni, di cui 6 ancora di lavori e prove, poi finalmente il varo ed un anno (covid permettendo) di messa a punto...
ho fatto, con la famiglia, due vacanze/prova, agosto 2019 e agosto 2020.. 300 mg e 500+ mg

i risultati inerenti a questa discussione sono:
peso barca 4000+ kg (in effetti è più pesante della mia stima...)
v max 5,9 kn/370 rpm/3500 W (misurati alle batterie)
5 kn/320 rpm/2000 W
4 kn/250 rpm/1200 W

andando a 6 kn a vela carico 500W

ho regolato il passo dell'elica al massimo, non lo ho misurato sott'acqua ma dovrebbe essere almeno 22..
attraverso i dati raccolti ho calcolato il rendimento dell'elica: 70%

che ne pensate?

[gfrancs]

Si potrebbe avere maggiori dettagli: foto, schemi elettrici ecc.

Grazie

[robertobaffigo]

per ora no, mi dispiace.....