Impeller
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Ein Impeller ist ein ummantelter Propeller. Die Wortschöpfung bezeichnet einen innenliegenden, in einem Mantel oder Gehäuse liegenden Propeller.
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[Bearbeiten] Eigenschaften
Die Ummantelung bewirkt eine Leistungssteigerung im Vergleich zu einem nicht-ummantelten Propeller. So wird die einer Schiffsschraube, einem Fenestron oder einem Ventilator zugeführte Leistung mit Ummantelung besser in Antriebsleistung des Fluids umgesetzt als ohne Ummantelung. Das gleiche gilt für die vom Fluid an den Propeller übertragene Leistung, die ebenfalls mit Ummantelung des Propellers größer ist. Beispiel dafür sind Geschwindigkeitsmesser oder ummantelte Windturbinen. Letztere wären wirksamer als herkömmliche Windräder, werden aber aus Gründen des baulichen Aufwandes nicht verwirklicht. Der Grund für die Leistungssteigerung liegt in der Vermeidung der Randwirbelverluste, wie sie an Propeller-, Schaufel- und Flügelspitzen auftreten. Weiterhin werden Impeller dort eingesetzt, wo die Gefahr von Beschädigungen durch freilaufende Propeller vermindert werden soll.
[Bearbeiten] Anwendungen
[Bearbeiten] Luftfahrt
In der Luftfahrt werden Impeller etwa als Fenestron bei Hubschraubern eingesetzt. Weiterhin wird im Englischen der Radialverdichter, die Kompressorstufe eines Turbojet- oder Turbofan-Strahltriebwerks, als Impeller bezeichnet. Impeller werden auch zum Antrieb von Luftschiffen sowie zum Auf- und Vortrieb von Senkrechtstartern und Wandelflugzeugen verwendet, bei Quadrocoptern sowie bei Drohnen.
[Bearbeiten] Schiffsantrieb
Im Jetantrieb eines Schiffes oder Bootes arbeitet ebenfalls ein Impeller. Bei einem Jetski vermindert der innenliegende Impeller die Gefahr, Schwimmer zu verletzen und ermöglicht es auch, mit dem Fahrzeug auf einen Strand zu rutschen, anstatt an einem Steg anzulegen, da keine Schraube beschädigt werden kann. Im Luftstrom arbeitende Impeller werden teils bei Sumpfbooten, Bodeneffektfahrzeugen sowie zum Auf- und Vortrieb von Luftkissenfahrzeugen eingesetzt.
[Bearbeiten] Pumpen
Impeller werden auch in Pumpen eingesetzt, teilweise mit flexiblen Schaufeln. Bei der Kühlung in Bootsmotoren erfüllt der Impeller den gleichen Zweck wie die Wasserpumpe in Kraftfahrzeugen. Die Funktion lässt sich bei Außenbordmotoren erkennen, wo ein kräftiger Wasserstrahl oberhalb des Motorschaftes austritt. Das Ausbleiben des Strahls zeigt dann ggf., dass der Kühlwasserkreislauf unterbrochen ist und ein Motorschaden wegen Überhitzung droht.
[Bearbeiten] Kraftwerke
In Wasserkraftwerken werden teils Wasserturbinen mit Impellern eingesetzt, um den Flüssigkeitsstrom in die Drehbewegung zum Antrieb des Generators umzusetzen; weiterhin benutzen auch einige Dampfturbinen Impeller, wenn vorher durch andere Energieträger erhitzter Wasserdampf als Energieübertrager dient.
[Bearbeiten] Flugmodellbau
In Flugmodellen werden schnell drehende, elektrisch angetriebene Impeller als Antrieb verwendet. Durch den Einbau in den Rumpf oder eine Triebwerksgondel wird dabei das typische Erscheinungsbild eines Strahlantriebs erhalten, das durch einen Propeller gestört würde. Auch die Geräuschentwicklung ist wegen der hohen Drehzahl von bis zu 30.000 U/min einem Jetantrieb ähnlicher.
[Bearbeiten] Geschwindigkeitsmessung
Bei der Geschwindigkeitsmessung von Wasserfahrzeugen treibt der Impeller einen Generator an, dessen erzeugte elektrische Leistung, auf Fahrt umgerechnet, zur Anzeige kommt.
[Bearbeiten] Metallurgie
In der Aluminium-Gießerei werden Impeller eingesetzt, um die Schmelze in Bewegung zu halten. Dadurch wird verhindert, dass sich die Legierungselemente entmischen. Oft wird durch den Impeller Argon geleitet, um die in der Schmelze befindlichen Wasserstoff- und Chlorreste zu entfernen.
