Onderwerp: Theorie van het vleugelprofiel.

Op stilstaand water met een stilliggende boot valt de kiel moeilijk te zien als tweede motor inderdaad Zodra één van de twee gaat bewegen heb je natuurlijk te maken met de hiervoor uitvoerig beschreven zaken uit de stromingsleer (afbuigen van de waterflow). Geen idee hoe groot dit effect is, maar blijkbaar groot genoeg om ermee te experimenteren.

Klopt helemaal, een kiel gaat pas werken als er vaart door het water wordt gemaakt. Maar dat neemt niet weg dat een kiel bijdrage levert aan de prestatie van een schip in zijn totaal.

Hallodio,

Inderdaad, een kiel levert een bijdrage aan de totaal-prestatie van het schip. Dat is voornamelijk terug te zien in hoe hoog je aan de wind kunt door lift gegenereerd 'tegen de wind in'. Ik weet niet of die lift ook veel doet aan de snelheid van de boot, maar het zal allicht iets helpen en een goede ontwerper zal er ook echt rekening mee houden.

Maar dit geldt niet alleen voor de kiel, de hele rompvorm wordt voor dit soort prestaties zo goed mogelijk ontworpen! Ook de romp door goede lijnen een soort lift genereren.

Het mooie van (voornamelijk zeil)schepen is dat werkelijk alles met elkaar samenhangt, een vierkante bak met zeilen werkt niet (voor de meeste doeleinden), maar een schitterend gelijnd rompje zonder kiel of zonder goed zeilenplan ook niet.

Door met de boot te gaan rollen, en zo water langs de kiel te stuwen, kun je ook zonder wind vooruitkomen. Ik heb eens een J22 gezien die het zo deed, en die hied ik peddelend niet bij.

even voor de goede orde het onderwerp spleet-werking interesseert mij bijzonder en wordt vaak aangehaald als venturi-effekt maar ik heb het nog nooit wetenschappelijk onderbouwd gezien watik wel weet dat is dat er in de jaren 70 een soort zeile werd geintroduceerd die hieruit voordeel wilde hale: zgn lamellen-zeilen maar daar heb ik later nooit meer iets over gezien of gehoord dus dat zal wel een roemloos einde zijn gestorven.

Spleetwerking is een sprookje, het effect bestaat niet.
Zo rond 1971 al aangetoond door Arvel Gentry.

Zie bijgaande Pdf's.

De krachten op een zeil of vleugel zijn simpel de centrifugaal krachten van de stof(water of lucht)die van richting verandert word, verder niets.

Hang maar eens een lepel met de bolle kant in een straal water uit de kraan, dan maak je het goed zichtbaar hoe het werkt.
Hij wordt onmiddellijk in de straal water getrokken, dat is de onderdruk die aan lijzeide ontstaat, ik meende in een vluchtige blik te lezen in dat verhaal uit ´71 dat geen onderdruk aan lij zou ontstaan??!!

bedenk dat er een wezenlijk verschil is tussewn een vliegtuigvleugel en een zeil.

Een vleugel dient niet als voortstuwing, een zeil wel.
De krachten die we verlangen zijn 90º verschillend, maakt best een beetje verschil.
Bovendien heeft een vleugel dikte en een zeil niet.

Je grootzeil heeft maar zo een graad of tien verschil met de fok in de aanstroomrichting van de wind!!
Een grootzeil zeilt dus altijd hoger aan de wind dan een fok.
Daarnaast zou de lucht van loef voorlangs het voorlijk naar lij willen stromen door het drukverschil wanneer er geen snelheid was.
De aanstroomhoek wordt hierdoor gunstig beinvloed in het voorste stukje zeil.

Je haalt 60% van de voortstuwing uit de voorste 30% van het zeil, de achterste 60% heb je wel nodig om het drukverschil tussen loef en lij af te vlakken, zodat dit nul wordt aan het achterlijk.
De voorste 30 % hebben ook de sterkste bolling, de achterste 60% véél minder.
Door die bolling goed aan de langsstromende luchtsnelheid aan te passen met meer of minder spanning op de lijkenhaal je meer of minder energie binnen.


Bij een vliegtuigvleugel hebben we alleen lift nodig, zo haaks mogelijk op de koorde, bij zeilen hebben we graag de kracht in de boeg richting van de boot.
De snelheden tussen het éne gebruik of het ander verschillen ook nogal, heel ander profiel nodig.

Een pollepel haalt de grootste hoeveelheid energie (180º omkeren) uit een waterstraal, probeer maar eens onder de kraan.
Die middelpunt vliedende kracht probeert men bij turbines te benaderen, met zeilen kom je niet in de buurt ervan.

Saeftinge, bijna goed. Alleen heet t niet Middelunt vliendende kracht (die overigens ook niet bestaat) maar impuls kracht.

Die heeft dit als oorzaak:
Als je een kogel tegen een andere kogel laat botsen, vindt er energie uitwisseling plaats. De kracht in het contact is gelijk aan de massa maal de snelheidsverandering van 1 van de voorwerpen.

F=m x dv

Nu kun je de snelheid als vector beschouwen: een grootte met een richting, en de massa als de massa stroom. Dan staat er :

F = m' x dV

Er zijn dus 2 zaken belangrijk: de snelheid en richtings verandering (dV) en de hoeveelheid stroming die beinvloedt wordt.

Nu blijkt waarom we het zeil niet mogen overtrekken. Na overtrekken (zeil te strak) laat de stroming aan lij los, en hebben we geen invloed meer op de lucht stroom. De stroom aan loef is vanzelfsprekend beperkt door het geprojecteerde oppervlak van de zeilen in de windrichting. Wat kleinere effecten daargelaten, kun je niet méér lucht beinvloeden.

Aan lij is dat anders: Als je de lucht kunt motiveren om langer langs het oppervlak te blijven strijken, en dat een aantal lagen ver weeet vol te houden, kun je enorm veel lucht van richting veranderen.

Daarom is het belangrijk niet te strak te schoten, en de vorm van je zeil optimaal te hebben. Want lucht wil een oppervlak wel volgen, maar t moet ook weer niet te moeilijk gemaakt worden. Maar spleet- en verturi effecten hebben hier niks mee te maken. Het is dan ook niet zo erg als het voorlijk van het grootzeil net een beetje invalt. Wat wèl erg is, is als de teltales in t achterlijk omklappen: Dan heb je geen nette afstroming aan de lij kant en dus een turbulent (geen laagjes) gebied.

Dit gezegd hebbende, ga je hoog aan de wind varen, en merk je op je windset dat de vmg net wat hoger is, als je net wat hoger prikt. Dus als het hele systeem nog maar net niet in elkaar dondert. Dat komt omdat je 45gr tov de wind vaart: dan is een paar graden hoogte winst meteen veel. Daarvoor mag je zelfs wat bootsnelheid inleveren. Als je daar echt een paar keer mee aan de gang gaat, klap je al snel veel mensen er uit. Echt leuk.

De middelpunt vliedende kracht is de kracht die een zich in en cirkelbaan bevindend lichaam op zijn omgeving uitoefent. Een jaar of 50 geleden ontstondt een redelijke semantische discussie of een voorwerp zich wel in een cirkel baan bevond, en of het wel een kracht uitoefende.

Heel formeel bevindt een lichaam waar geen externe kracht op werkt, zich in een rechtdoorgaande baan, met een contstante snelheid. Het gaat pas in een cirkelbaan als er een middelpuntsZOEKENDE kracht op uitgeoefend wordt.

Joop, je beschrijft, in wat andere bewoording precies hetzelfde met wat modernere termen, daar zullen 1 of 2 generaties tussen zitten. Je kunt de kracht die het zeil op de aanstormende luchtststroom uitoefent als de centripetaal kracht zien die dan weer de centricigaal kracht van het luchtgewicht opwekt.
Maar ik denk dat de wat simpeler bewoording door bijna iedereen begrepen wordt.

Saeftinghe schreef : Wat heet modern. Ik schat dat de term impuls uit de tijd van Newton komt, dus toch al zo'n 350 jaar oud.

Saeftinghe schreef :
Ik snap wat je bedoelt, en je hebt natuurlijk gelijk voor een motorvliegtuig, maar qua werking van het vleugelprofiel is er volgens mij vrijwel geen verschil.

Een zweefvliegtuig gebruikt zijn vleugel wel als voortstuwing om de weerstand op te heffen, vrijwel precies als een zeilboot die scherp aan de wind vaart. Enige verschil is dat het grootste deel van de liftkracht bij een zweefvliegtuig gebruikt wordt om de zwaartekracht op te heffen, en dat je bij een zeilboot een kiel nodig hebt om dat ongewenste deel weer op te heffen. Ze zijn verder volgens mij vrijwel 100% analoog.

Een dikke vleugel werkt niet anders dan een dunne - vleugels met vrijwel 0 dikte (een krom vlak) doen het prima, alleen leveren ze (veel) meer weerstand op bij dezelfde hoeveelheid lift. Het is niet voor niks dat de AC catamarans vleugelzeilen gebruiken - weerstandreductie.

redshift,

Een zweefvliegtuig gebruikt de zwaartekracht als aandrijving.
Het wordt omhoog gesleept, eenmaal op hoogt glijdt het door de zwaartekracht naar beneden met een geringe daalhoek. er is altijd een "daalhoek" om boven de overtreksnelheid te blijven.
Er moet thermiek gezocht worden om "boven" te blijven.
Ik kan je vertellen thermiek zeer heftig kan zijn. Met een Ultra light, boven de hete korenvelden in de Flevopolder, motor stationair en toch moeite hebben om onder de toegestane 500 meter te blijven, zodra boven het randmeer, vol gas nodig om niet in het water te vallen.

De snelheid is bepalend voor de vleugeldikte en profiel, gewicht wat hoog gehouden moet worden is ook van belang. En ook wat je ermee wilt doen. Hoe lager de snelheid hoe dikker het profiel is een redelijk vuistregel.

Het werkingsprincipe is gelijk, het profiel wordt aangepast aan wat je ermee wilt bereiken.
Voor vliegen is dat een kracht haaks op de koorde, voor zeilen proberen we een zo groot mogelijke kracht in de richting van de koorde te bereiken. Een 90º hoekverschil.

Ik ben het niet met je eens over je interpretatie van 90 graden hoekverschil.

Een zweefvliegtuig gebruikt een deel van zijn lift als voortstuwing, niet de zwaartekracht. De reden dat het vliegtuig langzaam zakt is dat er weerstand is, die overwonnen wordt door opgeven van hoogte / potentiele energie.

De lift vector wordt iets "vooruit" gericht om voortstuwing te krijgen. Dit is exact hetzelfde als bij een aan de wind zeilende zeilboot (hoewel de hoeken bij een zeilboot iets groter zullen zijn). Inderdaad zal bij een zeilboot gepoogd worden die vector zoveel mogelijk naar voren te richten, maar daar zit een grens aan en dit gebeurt effectief bij zweefvliegtuigen ook.

Het feit dat de zeilboot het grootste deel van de lift "dumpt" omdat deze onwenselijk is (geeft drift) terwijl een vliegtuig die lift nuttig gebruikt (niet vallen), maakt verder geen verschil voor de werking van het zeil.