Impeller
Ein Impeller ist ein ummantelter Propeller. Die Wortschöpfung bezeichnet einen innenliegenden, in einem Mantel oder Gehäuse liegenden Propeller.
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.
Anwendungen
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.
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.
Pumpen
Impeller werden auch in Pumpen eingesetzt, teilweise mit flexiblen Schaufeln. Zur Kühlung in Bootsmotoren eingesetzt, erfüllt der Impeller hier den gleichen Zweck wie die Wasserpumpe in Kraftfahrzeugen. Die Funktion lässt sich bei Außenbordmotoren gut beobachten: Ein kräftiger Wasserstrahl, der oberhalb des Motorschaftes austritt, zeigt an, dass der Impeller funktioniert. Wenn nicht, ist der Kühlwasserkreislauf unterbrochen und es droht ein Motorschaden wegen Überhitzung.
Flugmodellbau
In Modellflugzeugen werden schnell drehende Impeller in einem Gehäuse, das ein Strahltriebwerk imitieren soll, als Antrieb verwendet. Modernste Elekroantriebe erlauben bereits Schubwerte bis 10kg zu erzielen.
Geschwindigkeitsmessung
Bei der Geschwindigkeitsmessung von Wasserfahrzeugen treibt der Impeller einen Generator an, dessen erzeugte elektrische Leistung, auf Fahrt umgerechnet, zur Anzeige kommt.
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.