Welkom  

   

Mijn Menu  

   

What's Up  

za mei 18 @12:00AM
ZF Pinkstertrip 2024
   

Wedstrijd  

Geen evenementen
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
Welkom, Gasten
  • Pagina:
  • 1
  • 2
  • 3

Onderwerp: Wie wil experiment houden met extra lift zeil?

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 24 feb 2019 16:50 #1024263

Leuk antwoord Hurleyzeiler. We vermoeden hetzelfde. Alleen een dingetje: een goede kajakker zet zijn blad muurvast in het water en trekt zichzelf dan vooruit. Dus een achterwaarts gaande peddel staat in feite stil terwijl de kajak naar voren schiet. Ik krijg steeds meer zin in dit experiment!
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 24 feb 2019 17:03 #1024269

  • Calidris
  • Calidris's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 27148
"Je peddelenergie levert dus twee snelheden op: extra lift van je zeil plus natuurlijk de peddelkracht zelf."

De 3e actie is dat je het water opwarmt vanwege de energie die je stopt in de beweging van de watermoleculen. Door de onderlinge wrijving van de moleculen ontstaat er warmte. Z.G. roerwarmte.

;)
ZF informatie kanaal Telegram: t.me/zeilersforum
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 24 feb 2019 17:39 #1024273

Mijn ervaring hiermee was op een klein zwaar bootje zonder motor, waarbij we in lichtweer en mist tussen twee takken van een shippinglane “opgesloten” raakten. Op zeil kregen we deze boot aan-de-wind niet voldoende aan het lopen om “veilig” over te kunnen steken. Mss haalden we 1.5 knoop. Wrikkend haalden we ook net die snelheid. Maar door de combinatie ging de boot opeens “lopen” en haalden we bijna 3 knopen. Denk dat dat komt omdat de profielen onderwater effectiever worden en de zeilen door de toegenomen schijnbare wind in hun vorm vielen. Het totaal was in dit geval meer dan de som der delen.

Nu, in lichtweer en oude deining soms motorzeilend (motor ~stationair) aan-de-wind merk ik ook zoiets.

Hoe het precies werkt weet ik niet (wel benieuwd naar)!
Laatst bewerkt: 24 feb 2019 17:40 door Nachtvlinder.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 24 feb 2019 18:23 #1024286

Dank je wel Nachtvlinder. Allemaal leerzaam. Als het experiment doorgaat, zal ik de bevindingen hier zeker bekendmaken!
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 24 feb 2019 19:43 #1024306

Dat is een lastige... misschien klopt je idee wel. Het zou dan ook moeten blijken uit het experiment dat ik hoop te houden. Ik ga ervanuit dat peddelen en zeilen met een kajak hetzelfde laat zien als motoren en zeilen met een jacht.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 24 feb 2019 21:23 #1024344

  • redshift
  • redshift's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 3229
Ik vermoed dat dit (zoals 3Noreen al zegt) hetzelfde spelletje is (maar dan subtiel anders) als "downwind afkruisen" wat strandcatamarans doen. We kunnen het met de trimaran soms ook. Als je op een ietwat ongunstige koers (ruimwinds) niet kunt versnellen kan het vaak uit om eerst op te loeven, dan vaart te maken en vervolgens af te vallen. Door de schijnbare wind kun je netto harder varen en zelfs sneller downwind komen.

Als je het precies wilt weten wordt het belangrijk om te kijken waar je exact mee wilt vergelijken. Stel je peddelt 5 km/h en gaat naar 7 km/h. De vergelijking zou dan moeten zijn of de extra energie die je daarvoor nodig hebt (peddelend) groter is dan de situatie waarin je 5 km/h zeilt en wilt bijpeddelen tot 7 km/h. Voor het gemak hou ik de ware windhoek even gelijk.

In eerste instantie versnel je met precies dezelfde energie tot 7 km/h. Vervolgens neemt de schijnbare wind toe, en wordt een stukje meer voorlijk. Het hangt nu van je polaire af of je wint of niet. Als je nog niet maximaal hoog aan de wind voer, ga je waarschijnlijk harder (meer wind = meer snelheid). Als je al optimale hoogte liep kan het zijn dat je niets wint of zelfs verliest: je polaire stort in (te hoog), en er is geen netto snelheidswinst omdat je te hoog moet varen.

Ik verwacht dat jouw theorie dus halve wind zeker klopt en hoog aan de wind niet opgaat.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 07:03 #1024381

  • Joop66
  • Joop66's Profielfoto
  • aanwezig
  • Gebruiker
  • Berichten: 7838
Kajazeiler schreef :
Ik ga ervanuit dat peddelen en zeilen met een kajak hetzelfde laat zien als motoren en zeilen met een jacht.

Dat is waarschijnlijk onterecht.

Zoals al eerder genoemd hier, is een jacht gehouden aan de rompsnelheid. Zowel de hek als de boeg creëren een golf in het water, met een net wat andere voorplantingssnelheid. Daardoor kunnen die twee golven op elkaar terecht komen. Het jacht vaart dan constant "de helling op" en kan niet sneller meer. Ook niet met het toevoegen van meer vermogen.

Dit wordt pas doorbroken als er zoveel extra vermogen toegevoegd wordt, als het oppervlak onder de book gaat dragen, dat je deze superpositie golf weer voorbij vaart. Je vaart dus op de top van je eigen boeggolf.

Ik weet niet of een kajak dit verschijnsel kent.

Voor een verdringend jacht is dit ongeveer 2.45 x wortel(lengte waterlijn) in knopen.

Ik denk dat je een catamaran of een trimaran nodig hebt om de hydrodynamische situatie van je kajak te benaderen.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 07:17 #1024384

Hallo Redshift,
Ik kom af en toe de term 'polaire' tegen. Ik ken deze term nog niet, dus wat is polaire? En hoe kan die instorten als je maximaal aan de wind zeilt en vervolgens peddelkracht gaat toevoegen? Ik ben er inmiddels wel achter dat het experiment niet alleen aan-de-wind moet maar ook halve wind.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 07:45 #1024388

Joop66,
Ik weet uit ervaring dat een kajak veel minder last heeft van zijn eigen golven. Wellicht omdat ie veel ranker is (zo'n 52 centimeter breed, 5.20 meter lang) dan een zeilschip. De waterlijn is relatief vele malen langer dan die van een zeiljacht, vergeleken met de breedte. Daarom heeft een zeilende kajak ook geen zwaarden of kiel nodig tegen het verlijeren. De laterale weerstand is al enorm bij een beetje snelheid. En daarom ook is het zeiltje belachelijk klein, maximaal 1 vierkante meter. Gelukkig maar, anders zou je heel snel omslaan.
De hekgolf van een kajak met maximale peddelkracht is hooguit 1 centimeter hoog op spiegelglad water. De boeggolf misschien 2 centimeter. Er is wel een maximale rompsnelheid maar kajaks met een speciaal kajakzeiltje kunnen wel gemiddeld 18 km/uur halen bij harde wind in de rug, met uitschieters vanwege de surf.
Hoe dan ook, het lijkt me handig om de test te doen met een zeilschip aan de wind, windkracht 3, met zo min mogelijk golven. Dit om te voorkomen dat maximale rompsnelheden, eigen boeg/hekgolven en invloeden van omgevingsgolven de vergelijking zouden kunnen vertroebelen.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 08:04 #1024395

  • 3Noreen
  • 3Noreen's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 13451
Kajazeiler schreef :
Hallo Redshift,
Ik kom af en toe de term 'polaire' tegen.

Uitleg
You will have to take my last can of fossil fuel from my cold, dead hands ;-)
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 08:16 #1024399

  • 3Noreen
  • 3Noreen's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 13451
Kajazeiler schreef :
Hoe dan ook, het lijkt me handig om de test te doen met een zeilschip aan de wind, windkracht 3, met zo min mogelijk golven. Dit om te voorkomen dat maximale rompsnelheden, eigen boeg/hekgolven en invloeden van omgevingsgolven de vergelijking zouden kunnen vertroebelen.

Bij 3Bf zonder zeegang (golven) zullen de meeste zeilbootjes wel dicht tegen hun rompsnelheid aan varen.
You will have to take my last can of fossil fuel from my cold, dead hands ;-)
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 08:33 #1024403

  • Joop66
  • Joop66's Profielfoto
  • aanwezig
  • Gebruiker
  • Berichten: 7838
Kajazeiler schreef :
Hoe dan ook, het lijkt me handig om de test te doen met een zeilschip aan de wind, windkracht 3, met zo min mogelijk golven. Dit om te voorkomen dat maximale rompsnelheden, eigen boeg/hekgolven en invloeden van omgevingsgolven de vergelijking zouden kunnen vertroebelen.


Dat wordt m niet. Windkracht 3 is tot 12 knopen wind. Dan vaar ik aan de wind al tussen de 5.5 en 6 knopen. Terwijl de rompsnelheid iets van 6.5kn is. Dat zit er al zo dicht bij dat die invloed al behoorlijk dominant aan het worden is.

Om naar een redelijk vergelijk te gaan, moet je een cat of een tri zoeken voor je test.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 08:53 #1024411

  • rooiedirk
  • rooiedirk's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 6447
En dan ook nog eentje met Elektro aandrijving. Met een verbrandingsmotor kan je wel je toerental instellen, maar wat het geleverde vermogen is blijft een groot vraagteken.
Met peddelen heb je hetzelfde probleem. Het effectief geleverde vermogen is onbekend.

Dus gewoon lekker in je kajak een provisorische opstelling maken voor een klein e-buitenboord motortje en een ampere meter om het geleverde vermogen te controleren.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 10:04 #1024430

  • 3Noreen
  • 3Noreen's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 13451
Voordat je aan een praktisch experiment begint is het handig om alvast te formuleren wat de verwachte uitkomst zal zijn. De toename aan beschikbare voortstuwingsenergie van de zeilen zal evenredig zijn met de snelheid loodrecht op de windrichting vermenigvuldigd met de toename of afname van de efficiëntie van je zeilen. Vooral aan de wind zul je een snelle afname van de efficiëntie meten als de schijnbare windhoek te klein wordt.
You will have to take my last can of fossil fuel from my cold, dead hands ;-)
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 25 feb 2019 19:41 #1024566

Leuk onderwerp!

Ik heb een excel-sheet geschreven (zie bijlage) om de theorie te testen dat je door een toename van schijnbare wind meer stuwkracht uit je zeil krijgt als je harder gaat. Dit blijkt alleen waar te zijn voor efficiënte vleugelzeilen, en dan het liefste rond halvewindse koersen. Dit is met de aanname dat er voldoende stabiliteit is om de zijwaartse druk op te vangen. Als deze aanname niet geldt dan valt de theorie meer bootsnelheid -> meer schijnbare wind -> meer stuwkracht hopeloos uiteen. Deze theorie klopt dus alleen voor efficiënte racers met weinig wind. Dit was zo'n beetje het enige deel van het vraagstuk waar ik met mijn bestaande kennis weinig over kon zeggen. Het blijkt dan ook subtiele materie.

Conclusie: de theorie
meer bootsnelheid -> meer schijnbare wind -> meer stuwkracht
is hier niet toepasbaar. In andere situaties wel.

--toevoeging:
De reden dat dit effect alleen werkt bij efficiënte vleugelzeilen (hoge 'maximum lift to drag ratio') en halvewindse koersen is omdat je dan weinig last hebt van een kleine schijnbare windhoek. (apparent wind angle = AWA) America's Cup catamarans kunnen nog prima zeilen met een AWA van 10 graden terwijl je in een redelijk snel zeiljacht toch wel 25 graden nodig hebt.
--einde toevoeging

Ik denk dat het antwoord met name ligt in de drift. Het eerste antwoord in dit draadje, van Knoet, kwam er gelijk al mee. Als je meer bootsnelheid hebt verlijer je veel minder waardoor je veel minder weerstand hebt. Dit is in het echt bij het zeilen ook te merken; zodra je te veel verlijert gaat de magie van het zeilen totaal kapot. De boot doet het niet meer.

Boten met ranke zeilen en kielen (hoge masten, diepe kielen) hebben hier weinig last van. Ze springen heel makkelijk aan.

Aangezien het hier over aan de wind zeilen zonder zwaard of kiel gaat zou ik willen stellen dat het verminderen van de drift hier veruit de grootste invloed heeft.

Airgead kwam met een theorie dat de hogere snelheid leidt tot betere stabiliteit wat betreft gieren. (sturen, links/rechts draaien) Dat zou dan weer tot gevolg hebben dat het draaiende bij-effect van het peddelen minder wordt waardoor je minder weerstand hebt. Dat vind ik ook wel plausibel maar het effect is denk ik een stuk kleiner dan de driftreductie.

Deze twee theorieën hebben een leuke overeenkomst, namelijk dat extra bootsnelheid tot gevolg heeft dat een ongewenste beweging (drift/gieren) minder wordt.

--Nog wat toevoegingen:
Het feit dat het peddelen zelf veel lichter wordt als de boot al snelheid heeft heeft denk ik een sterk psychologisch effect. Het voelt licht, het gaat hard, helemaal top.
Kajazeiler schreef :
De reden zou zijn dat je met meepeddelen extra lift toevoegt aan je zeil. Je peddelenergie levert dus twee snelheden op: extra lift van je zeil plus natuurlijk de peddelkracht zelf.
Wat zeilers nog wel eens vergeten is dat je met twee verschillende vleugels bezig bent: de zeilen, en de kiel. De reden van de veel betere snelheid is niet extra lift in je zeil, maar extra lift in je kiel! De lift van de kiel is net zo belangrijk als de lift van het zeil. Bovendien zijn deze twee krachten bij het aan de wind varen ongeveer even groot.

De kracht in motorzeilen, of peddelzeilen, ligt er dus in dat de drifthoek altijd klein is. Extra druk in het zeil levert dus niet meer weerstand van de kiel door drift. Zonder motor is dit wél het geval. Tijdens het motorzeilen wordt elk zuchtje wind met enigszins een zijwaartse component dus omgezet in snelheid. Terwijl zonder de motor dat zuchtje wind aanvankelijk wordt gebruikt om de boot zijwaarts te duwen. Pas als je wat bootsnelheid hebt heeft de kiel voldoende stroming om zich heen om de zijwaartse druk op te vangen.

Zeg maar: een vliegtuig dat stilstaat ken toch ook nie vliege!
3Noreen schreef :
Puur theoretisch opzetje.

Zeilen zet een deel van de kinetische energie van de wind om in een voortstuwende kracht op de boot. De totale beschikbare kinetische energie is evenredig met de massa van de langsstromende lucht. Zodra je gaat peddelen of op de motor varen gaat de totale massa aan lucht per tijdseenheid die langs je zeilen stroomt omhoog. Dus daarmee de hoeveelheid beschikbare kinetische energie.
Klopt, maar alleen de zijwaartse component van de langsstromende lucht kun je omzetten in stuwkracht. Aan de component van voren heb je niets! Wat wel weer positief is, hoe harder je vaart, hoe meer lucht je in een bepaald tijdsbestek ter beschikking hebt om energie uit te halen. De pest is wel dat als je zo hard gaat je heel veel vaartwind krijgt, en dus ook veel weerstand. Dit werkt dus alleen voor voertuigen die zo ongelooflijk efficiënt kunnen zeilen, dat ze aanzienlijk harder kunnen dan de wind zelf.
ilCigno schreef :
Bij alle koersen behalve voor de wind wordt een deel van de energie die het zeil levert omgezet in verlijeren en draagt niet bij aan de voorwaartse snelheid. Bij de aan de windse koers is de component die je laat verlijeren relatief het grootst. Geef je de boot een extra voorwaarde kracht mee dan wordt het verlijeren relatief minder. Voor de kano maakt dit echter niet het verschil uit vermoed ik.
Juist wel! Dit is het. Kano's verlijeren erg makkelijk omdat ze weinig diepgang hebben. Kano's hebben dus heel veel last vn de zijwaartse zeilkracht.
ilCigno schreef :
Bij de aan de windse koers wordt het grootste deel van de voorwaartse kracht uit het zeil ontwikkeld uit het drukverschil tussen loef en lij. De rest komt uit de afbuiging van de luchtstroom.
Deze twee zijn juist vrijwel hetzelfde! De afbuiging en het drukverschil zijn twee kanten van dezelfde medaille. Lift!
Knoet schreef :
polair diagram
(...)
meetgegevens gaan verzamelen

Misschien dat iemand die toegang heeft tot een VPP wat kan knutselen. Ik ben benieuwd naar het effect van het niet hebben van een zwaard of kiel. Hiervoor een hele meetserie opzetten lijkt me enorm bewerkelijk (en kostbaar).


Ik heb een experiment bedacht voor de kano.

Je hangt naast de romp een soort windvaantje in het water. Deze zit op een as die boven water aan een naald met een schaal zit zodat je al kano'end de drifthoek kunt aflezen. Dan vraag ik me af of er een sterke correlatie is tussen het gevoel dat de kano 'lekker loopt' en de drifthoek.
Bijlagen:
A.L.S.Z.V. 'De Blauwe Schuit' (Leiden, Kagerplassen)
D.S.W.Z. 'Broach' (Delft, Braassemermeer)
FF65 'FireFly' NED 4926
RS500
Laatst bewerkt: 25 feb 2019 23:35 door Frederik65.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 07:07 #1024677

Heren,
Alles goed en wel.. een kajak heeft juist weinig verlijering. De meeste kajaks zijn rond de 52 cm breed en 5.20 lang. Als je deze verhouding loslaat op zeiljachten, zou je schip 40 meter lang moeten zijn bij een breedte van 4 meter. Ondanks de geringe diepgang en gebrek aan kiel/zwaard valt er prima mee te zeilen. Het vaantjesidee om de drift te meten is leuk. Ga ik doen!
Overigens, als ik vanuit stilstand mijn zeiltje opgooi vanuit de kuip en aan-de-wind begin te varen, verlijer ik natuurlijk wel eerst als een gek. Als er een beetje gang in komt (nog steeds niet meepeddelen) wordt dat gauw minder. Maar het is bekend onder kajakzeilers dat de gang er aan-de-wind maar moeilijk in komt. Hooguit 3 km/u. Ook bij windkracht 6, mijn record tot nu toe aan-de-wind. Maar zodra je beetje meepeddelt loopt het op naar zo'n 6 tot 7 km/uur. Dit suggereert dat de peddelkracht meer oplevert dan alleen de kracht zelf. Er gebeurt dus ook iets met het zeiltje. Vandaar mijn behoefte aan het experiment.
Laatst bewerkt: 26 feb 2019 08:22 door Kajazeiler. Reden: verduidelijking
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 08:06 #1024698

Ha Frederik65,
Dank je wel voor het excelsheet. Behoorlijk inzichtelijk. Zijn alle uitkomsten voor de verschillende hoeken en windsnelheden ooit officieel vastgesteld? Of zijn ze geëxtrapoleerd uit een vaste beginwaarde? Dus meer theoretisch of toch ooit allemaal in de praktijk gemeten?
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 09:00 #1024713

  • Knoet
  • Knoet's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 2115
Kajazeiler schreef :
Overigens, als ik vanuit stilstand mijn zeiltje opgooi vanuit de kuip en aan-de-wind begin te varen, verlijer ik natuurlijk wel eerst als een gek. Als er een beetje gang in komt (nog steeds niet meepeddelen) wordt dat gauw minder. Maar het is bekend onder kajakzeilers dat de gang er aan-de-wind maar moeilijk in komt. Hooguit 3 km/u. Ook bij windkracht 6, mijn record tot nu toe aan-de-wind. Maar zodra je beetje meepeddelt loopt het op naar zo'n 6 tot 7 km/uur.

Dat klinkt heel voorstelbaar, een kajak heeft dan om effectief aan de wind te kunnen zeilen een beginsnelheid nodig die je er met de peddel snel in kunt brengen. Daarna doen het zeil en de rompvorm beter hun werk en gaat het 'lekker lopen'. Een zeiljacht begint vanuit stilstand ook niet meteen recht vooruit te varen aan de wind. Maar in het geval van de kajak helpt de peddel je blijkbaar over een hobbel heen die je alleen op zeil aan de wind niet haalt. Misschien zou dat ook wel lukken als je eerst snelheid maakt op een iets ruimere koers en dan oploeft?
Bert
Spækhugger
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 13:41 #1024781

Kajazeiler schreef :
Ha Frederik65,
Dank je wel voor het excelsheet. Behoorlijk inzichtelijk. Zijn alle uitkomsten voor de verschillende hoeken en windsnelheden ooit officieel vastgesteld? Of zijn ze geëxtrapoleerd uit een vaste beginwaarde? Dus meer theoretisch of toch ooit allemaal in de praktijk gemeten?
Leuk om te horen dat het is aangekomen, ik zal nog wat toelichting geven zodat je wat beter zelf met de cijfers kunt spelen.

De invoer in de eerste drie kolommen bestaat uit een vaste ware windsnelheid voor alle rijen, een vaste ware windhoek voor alle rijen en een oplopende voorwaartse eigen snelheid per rij. Met wat goniometrie wordt in de twee rijen daarna de schijnbare wind hoek en snelheid berekend.

Dit is pure wiskunde, dus geen speld tussen te krijgen zolang de definities juist zijn toegepast. De hoeken zijn overigens t.o.v. de werkelijke richting van de eigen snelheid. Dus niet t.o.v. de lengte-as van de boot. Het verlijeren zit hier dus niet in.

Daarna wordt de lift berekend met de formule L = 0,5 * rho * v^2 * S * C_L

In de formule zelf zitten geen aannames die misschien niet toepasbaar zijn, dat komt nu. :)

Om te kijken of de theorie
meer bootsnelheid -> meer schijnbare wind -> meer stuwkracht
opgaat ben ik er vanuit gegaan dat in elke rij het zeil optimaal wordt getrimd. Daarom wordt voor elke rij dezelfde verhouding tussen de lift en de weerstand van het zeil (+ romp + bemanning + mast + verstaging) t.o.v. de wind gebruikt. Deze verhouding kun je wel aanpassen. Voor een normaal snel zeiljacht dat aan de wind vaart is deze waarde ongeveer 4. Voor racers ligt deze waarde hoger.
Verder staat in elke rij dezelfde waarde voor de liftcoëfficiënt, C_L. Dit kun je wel aanpassen om te spelen met de zijwaartse kracht maar het is het meest efficiënt als deze constant is.

Kortom, enkele aannames om de zaak zo gunstig mogelijk te maken voor de theorie meer bootsnelheid -> meer schijnbare wind -> meer stuwkracht. Ik heb ook een andere variant gemaakt waarbij het zeil wordt afgevlakt/geloosd als de schijnbare wind sterker wordt en scherper inkomt, maar dan valt de theorie direct in duigen.

Kortom, de theorie
meer bootsnelheid -> meer schijnbare wind -> meer stuwkracht
gaat alleen op voor voertuigen die minimaal 1,5x zo snel als de wind kunnen, en dan nog slechts onder ideale condities. Het effect begint pas aanzienlijk te worden bij voertuigen die 4x zo snel als de wind kunnen. Deze voertuigen hebben weinig weerstand, voldoende zeilkracht en voldoende stabiliteit. Denk aan blokarts, landzeilers, ijzeilers, foiling cats, etc.

Er gebeurt dus echt niets bijzonders met je zeiltje als je bijpeddelt. Het effect zit hem in de interactie tussen de romp en het water, niet in de interactie tussen het zeil en de wind.

Sorry dat ik hier zo op blijf hameren maar het is wel essentieel in het probleem. Er zijn nog veel onbekenden maar het is zeker dat in deze toepassing de toename van de schijnbare wind geen enkel voordeel biedt. Eerder een nadeel. Vandaar ook dat je er aan de wind last van hebt, en niet ruime wind.
Kajazeiler schreef :
De meeste kajaks zijn rond de 52 cm breed en 5.20 lang. Als je deze verhouding loslaat op zeiljachten, zou je schip 40 meter lang moeten zijn bij een breedte van 4 meter.

Kajaks zijn inderdaad heel slank en smal, en dat zorgt voor veel minder weerstand ten koste van de stabiliteit. Ik geloof graag dat dat ook zorgt voor meer weerstand tegen verlijeren. Immers, als je zo'n smalle boot zijwaarts gaat trekken krijg je al gauw een flinke boeg- en hekgolf die dit verhinderen, maar dan aan de zijkanten van de boot. Zijgolven dus?

Maar de crux zit hem niet in de weerstand tegen verlijeren (zijwaartse weerstand). Het zit hem in de weerstand tegen de voorwaartse snelheid in die ontstaat als gevolg van het verlijeren. Kijk bijvoorbeeld naar een International Canoe. Die boten zijn aan de wind razend snel! En ze hebben een aardig diep steekzwaard. Net als alle zeilboten die lekker aan de wind kunnen zeilen.

Als slechts weerstand tegen verlijeren voldoende zou zijn voor goede aandewindse prestaties zouden langkielers geweldig snel aan de wind zeilen. Maar dat doen ze niet.

Sorry als ik het een en ander een beetje bot breng, maar de natuurkunde hier achter is al 100 jaar bekend en bewezen. Zie:
Lifting-line theory
en
Lift-induced drag

Op een zeilboot komt het neer op het volgende:
Om zonder veel weerstand tegen beweging vooruit een zijwaarste kracht op te kunnen vangen moet je een diepstekend zwaard (of kiel) hebben.
Bovendien is er een streven naar zo min mogelijk nat oppervlak, wederom om weerstand tegen beweging vooruit te verminderen. De gevolgen hiervan, namelijk een smal diepstekend zwaard (of kiel) zijn in élk modern zeiljacht te zien.


Toevoeging:
Ik heb de formule voor lift-geïnduceerde weerstand teruggevonden. Die wist ik niet zo uit mijn hoofd. Lift-geïnduceerde weerstand is de weerstand tegen beweging vooruit die ontstaat als gevolg van zijwaartse kracht. Tenminste, bij boten. Bij vliegtuigen is het de weerstand tegen beweging vooruit die ontstaat als gevolg van opwaartse kracht. Het is van hetzelfde laken een pak.

Hier staat ie:
geïnduceerde weerstand berekenen

Er is te zien dat deze vorm van weerstand omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de snelheid vooruit. Dat is nogal wat! Als je dus 2x zoveel snelheid hebt is het negatieve bij-effect van je zeil 4x zo klein. Voilà. QED. :laugh:

Zo, ik kan weer rustig slapen, hahaha.
A.L.S.Z.V. 'De Blauwe Schuit' (Leiden, Kagerplassen)
D.S.W.Z. 'Broach' (Delft, Braassemermeer)
FF65 'FireFly' NED 4926
RS500
Laatst bewerkt: 26 feb 2019 13:56 door Frederik65.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 15:06 #1024790

Nou Frederik 65, ik hoop dat je goed hebt geslapen. Ik niet na lezing:)) Ik moet het even op me in laten werken. Ik sla je verhaal met bijlagen op en ga het nog uitgebreid bestuderen. Ik ben het in ieder geval met je eens dat het zeil zelf niks extra's doet aan-de-wind bij aanvullende voortstuwing zoals een peddel of motor. Dat is al een mooi inzicht.
Er is nu echter één ding onduidelijk geworden terwijl ik toch dacht te weten hoe het zat. Dat is de weerstand vooruit als gevolg van zijwaartse druk door het zeil. Begrijp ik nu dat die weerstand in het water toch niet minder wordt als je extra voorwaartse snelheid toevoegt? Ik had tot nu toe begrepen dat een kiel/zwaard of lange kajakromp de zijwaartse kracht opvangt en dat dat natuurlijk een zekere weerstand veroorzaakt. Maar ook dat als je de boot extra voortstuwt er als het ware minder zijwaartse druk door het zeil ontstaat en dus minder druk tegen de kiel/zwaar/kajakromp en dus ook minder weerstand rechtdoor in het water. Vandaar dat mijn kajak met zeiltje nauwelijks nog verlijert naarmate ik de gang erin breng met de peddel. Even aangenomen dat het zeiltje even hard zijwaarts blijft drukken.
Als dit idee klopt, begin ik wel te twijfelen of je aan-de-wind met zeiltje meer snelheid cadeau krijgt dan je erin hebt gestopt aan peddelkracht. Dat is namelijk de hele aanname van het experiment dat ik wil houden. Ik zou dan niet meteen mijn kajakzeil weggooien, maar het toch wel jammer vinden.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 16:01 #1024802

  • Mischief
  • Mischief's Profielfoto
  • Offline
  • Gebruiker
  • Berichten: 1705
Nog even een ander "empirisch" bewijs vóór driftbeperking: een catamaran met een net van het water loskomende drijver heeft dezelfde soort lengte/breedte verhouding als een kajak. misschien nog wel gunstiger. Toch past men ook daar extra driftbeperking toe: ofwel door een zwaard ofwel door een asymmetrische rompvorm (Hobie 16). Die boten hebben een veel groter zeil dan een zeilkajak.

Wat je wel ziet aan de zeilkajakplaatjes is dat het zeil relatief ver naar voren staat op de boot. Dat betekent dat je bij het aantrekken van het zeil al een beetje begint af te vallen; hij draait als het ware om de achterpunt van de wind af. Als je vervolgens snelheid creëert kun je weer een beetje opsturen. Eigenlijk vaar je hard naar een punt toe, waar je langzaam naartoe zou verlijeren als je nog hoger vaart zonder driftbeperking. Meer driftbeperking helpt om een paar graden extra hoogte te halen.
Bij bijpeddelen heb je het gevoel dat je hoger vaart (schijnbare windhoek verandert) maar ook, als je boogslagen doet aan de lage kant van de kajak, druk je telkens de romp een beetje loefwaarts, waarmee je dus door te peddelen zowel extra voorwaardse snelheid bouwt als drift beperkt.

Zelf heb ik geëxperimenteerd met een 5,60 lange en 85 cm brede canadese kano met een zeiltje van 3m2. Dit zeil stond een meter of 1,5 voor het midden. Zonder zwaard kwam er zeilend nauwelijks vaart in, wel helling en verlijeren. Met zwaard (aan de lage kant) werd het een feestje. Ineens ga je harder dan peddelend, elke stuurslag met je peddel helpt om de snelheid verder te verhogen.

Door dit draadje ga ik die experimenten weer eens verder oppakken ;-)
Winner 1010 (NED 7855 Slartibartfast)
Piraat, Vaurien, Schakel, Windglider, Etap 22i, Roxane, Lamoille, Vajda, RED & Lightboardcorp SUP.
....Ligplaats Sint Annaland
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 18:34 #1024827

Frederik65 schreef :
Kajazeiler schreef :
De meeste kajaks zijn rond de 52 cm breed en 5.20 lang. Als je deze verhouding loslaat op zeiljachten, zou je schip 40 meter lang moeten zijn bij een breedte van 4 meter.

Kajaks zijn inderdaad heel slank en smal, en dat zorgt voor veel minder weerstand ten koste van de stabiliteit. Ik geloof graag dat dat ook zorgt voor meer weerstand tegen verlijeren. Immers, als je zo'n smalle boot zijwaarts gaat trekken krijg je al gauw een flinke boeg- en hekgolf die dit verhinderen, maar dan aan de zijkanten van de boot. Zijgolven dus?
De lengte breedte verhouding heeft weinig tot geen effect op laterale weerstand. Die zijgolven waar je het over hebt zouden ook ontstaan als de kajak tweemaal zo breed zou zijn. De spantvorm daarentegen heeft wel invloed op de laterale weerstand, sterk gebogen kimmen of zelfs een knikspant hebben meer weerstand dan een zeer ronde eierschaal.
Erik de Jong (Team Zeilersforum.nl)
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 19:10 #1024834

Hallo Mischief,
Even korte reactie: met een Canadees is het inderdaad vrijwel onmogelijk om zonder zwaardje te zeilen op halve wind/aan-de-wind. De reden dat catamarans met één drijver uit het water ook iets van een kiel nodig hebben, ligt waarschijnlijk aan het feit dat catamarans onwijs veel zeil hebben in verhouding tot de geringe waterverplaatsing. Die verhouding is bij een zeilkajak vele malen beperkter.
En ja, de mate van verlijeren van een zeilende kajak ligt vrijwel uitsluitend aan de rompvorm. Ik heb eerst een Dawn Treader gehad met redelijk scherpe kimmen en een mega diepe V-vorm. Als ik een boei zag op 200 meter, stuurde ik daar recht op af op net stevige halve wind en wist al van tevoren dat ik die boei zou rammen zonder ook maar een boogslag te maken om het verlijeren tegen te gaan. Die kajak was ook berucht voor z'n rechtdoor-neiging. Ontworpen voor zee-expedities over grote afstanden van A naar B.
Tot slot iets over loefgierigheid. Het zeiltje staat inderdaad erg ver naar voren, maar dat is puur uit praktisch oogpunt. Als het zaakje plat ligt opgeborgen omdat je met windracht 6 langs de Noordzeekust moet overleven, wil je het niet langs je kuip hebben vanwege beperking van de peddelbeweging. Daar zijn kajakzeilers met name op zee allergisch voor. Het gekke is dat een goede zeilkajak juist altijd een tikkeltje oploeft, ondanks de verre positie van het mastje dichtbij de punt. Ik m
Laatst bewerkt: 26 feb 2019 19:21 door Kajazeiler. Reden: verduidelijking
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 19:18 #1024836

Ik moet op halve wind/aan-de-wind meestal de scheg aan de achterkant wat neerklappen om oploeven te stoppen. De reden ken ik niet zo goed. Wel weet ik dat de positie van de mast geen bal uitmaakt voor de zeileigenschappen omdat er geen balans bestaat tussen mastpositie-kiel-roer-schootbevestiging. In feite is de hele kajak een lange scheg waar je op willekeurige punten je zeilkracht op los kan laten. Wel kan een kajak ongewenst gaan draaien, waar de achterscheg dan uitkomst moet bieden (een zeekajak heeft in principe geen roer). Scheg in: hij loeft op. Scheg neer: hij valt af. Je kunt ook 'kanten' waarbij je met je heupen en benen de boot op z'n kant drukt. Het onderwaterschip wordt dan asymetrisch waardoor de kajak een bepaalde kant optrekt. Dit moet je durven in hoge golven! Op dat moment heb je wel veel windspil van je zeil dat even flink schuin staat. Kan ook wel prettig zijn in een windstoot. Zo zie je maar, een goede zeilkajak is een heel raar ding. Vooral dat je juist oploeft met je zeiltje bijna op de punt van je boot is iets waar ik mij ook telkens in heb vergist. Je zou toch verwachten dat de wind de boeg met zeil opzij blaast. Maar nee...
Laatst bewerkt: 26 feb 2019 19:46 door Kajazeiler.
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Wie wil experiment houden met extra lift zeil? 26 feb 2019 19:39 #1024841

Hallo Erik,
Een kajak van drie meter breed - bij wijze van spreken - zal minder snel gaan met een zeiltje van 1 vierkante meter. En snelheid is juist wat je nodig hebt voor laterale weerstand. De rankheid is dus langs die weg - indirect - toch wel belangrijk om te kunnen zeilen zonder zwaard/kiel. Je ziet hetzelfde bij een dikke zeilende Canadees. Die komt door zijn breedte moeilijk op snelheid terwijl er toch een aardig zeil zijwaarts op staat te drukken. Gevolg: bovenmatig verlijeren. Met een zwaard is dit te verhelpen. Een kajak kan door zijn rankheid en daardoor snelle 'kickstart' het zwaard overslaan. Ik hoop dat ik gelijk heb..
Verder is het inderdaad fijn als je kajak een beetje hoekig is en enigszins een v-bodem heeft. Dat helpt, vooral bij geringe snelheid. Mijn huidige zeekajak heeft die vorm nauwelijks. Als ik scherp aan-de-wind zeil zonder te peddelen haal ik a) bitter weinig snelheid en b) verlijer ik ook wel aardig wat. Een paar klappen met de peddel en hij loopt als een tierelier.
Laatst bewerkt: 26 feb 2019 21:35 door Kajazeiler. Reden: verduidelijking
Alleen ingelogde leden kunnen reageren.
  • Pagina:
  • 1
  • 2
  • 3
Tijd voor maken pagina: 0.334 seconden
Gemaakt door Kunena
   
   
   
   
© Zeilersforum.nl