Onderwerp: How Sails Work

Dit document vond ik nog op mijn PCtje.
Het is het meest complete en mijns inziens geheel juiste verhaal over hoe zeilen werken, hoe hun vorm de werking beïnvloedt, hoe ze elkaar beinvloeden, etc.

Een citaatje, zodat je weet waar je aan begint:

The exact shape of the optimum spanload for sails in a twisted flowfield varies somewhat from the simple ideal elliptical spanload. Since the flowfield is twisted in a manner that lift toward the top of the sail is oriented more in the direction of the boat than the bottom of the sail (because lift is produced in the direction perpendicular to the local flow direction), it follows that the ideal spanload in twisted flow conditions will be even more highly loaded toward the top than the simple elliptical lift distribution that is optimal for untwisted flow. The extremely tapered planform of typical sails yield spanloads with much less lift toward the top than the elliptical spanload, so are less than optimal. While a genoa has considerable sweep to help reload its top sections, it has very little sail area near its head to develop lift.
A mainsail without sweep, particularly on a fractional rig where the top of the mainsail is above the influence of the foresail, does not generate enough lift toward the top to approach the elliptical spanload.

Met veel plaatjes hoop ik?

bwernsen schreef :
genoeg....

Wanneer denk je de Nederlandse vertaling af te hebben Thomas?
Gr. Marco

mystudio schreef :
Bij deze: zeiltheorie

en wat er bij Thomas niet bij staat, staat hier wel:

La Mavare schreef :
tsja, de eerste 5% van het artikel staat daar wel, de overige 95% niet.....

Een mooi stuk Thomas, veel zaken van bekende actoren als Gentry en Marchaj bij elkaar gezet. Doet aan de inhoud niets af maar hij gaat wel voorbij aan WAAROM aan lij de luchtstroom sneller stroomt. Of ik heb er over heen gelezen?

Dat is namelijk niet omdat de luchtstroom wordt afgebogen. Het afbuigen van een 'fluid / flow' op zich geeft nog geen lift. Denk daarbij aan de observatie van Gentry dat het plaatsen van een vleugelprofiel in ik meen supercooled helium geen enkel effect liet zien op lift. Dat kwam omdat deze stof geen viscositeit heeft.

Fluids met wel enige viscositeit veroorzaken wel lift. Zij veroorzaken een 'starting vortex' aan het achterlijk welke weer (actie recatie) een tegengestelde 'circulation flow field' veroorzaakt rond 'the foil'. Dit 'flow field' zorgt ervoor dat aan de ene zijde de luchtstroom tijdelijk versneld en aan de andere zijde tijdelijk wordt vertraagd. Deze snelheidsverschillen veroorzaken dan weer drukverschillen en dat is de reden dat vogels vliegen en wij kunnen zeilen.

Viscositeit fluid + flow/foil = Vortex = circulair flowfield = snelheidsverschil loef lij = drukverschil = lift = snelheid

Gr M

Beauty schreef :
Hij zal het vast ook weten, maar idd noemt hij het niet.
Wellicht omdat het, als je het gewoon als gegeven aanneemt, eenvoudiger is voor de rest van het verhaal..... viscositeit is een lastig begrip....

Ik probeer te voorkomen dat een oude gedachte terugkomt namelijk dat de luchtstroom versneld wordt omdat die wordt afgebogen en aan lij zogenaamd een langere weg moet afleggen, dat soort zaken.

Beaty, volgens mij is dat niet per sé fout.

Wij stervelingen denken dat de appel op Newton's hoofd viel door de zwaartekracht, en dat die F=m*g is.

Praat met een modern theoretisch fysicus en hij zal je uitleggen dat dat niet klopt, want de appel is onderweg onderhevig aan relativiteit en zwaartkracht is geen kracht, maar een deeltje, de graviton...

Dat betekent niet dat als je een kanonskogel wilt mikken je direct membraan- snaar en relativiteitsheorie hoeft toe te passen...


Anders gezegd, het is een prima werkbaar model om de nodige inzichten te krijgen.

Als jij voor de automaat staat dan gooi je er een euro in om een snicker te krijgen. Als je wilt uitleggen hoe een ander een snicker kan krijgen, leg je m uit dat ie er een euro in moet gooien en op het juiste knopje moet drukken. Hoe dat apparaat dat voor elkaar krijgt is niet zo van belang, tenzij je je op het niveau gaat begeven dat je graag die snicker wilt hebben zonder er een euro in te gooien, dan moet je weten hoe het mechaniek werkt (en hoe het te omzeilen is)

maar ik wil helemaal geen snicker, ik wil een mars of een lion

Hoe zit het met het onttrekken van kinetische energie aan bewegende lucht?
Daar heeft niemand het over?

Ook een werkbaar model om het netto resultaat te beschrijven, minder geschikt om te snappen wat de specifieke elementen in de vergelijking doen....

boarderbas schreef : relativiteit of niet, afhankelijk van de hoogte doet het meer of minder pijn, het neerkomen van die appel. Dan zal de filosoof uitleggen dat je het over het concept "appel" moet hebben en zo mogelijk beweren dat je alleen maar denkt dat het pijn doet....

La Mavare schreef : Daaruit:

De linkse situatie (fout) blijkt ook niet helemaal fout te zijn, las ik in een andere discussie over profielen dus dat plaatje mogen ze al weghalen

Gijper schreef :
Helemaal juist. Afbuigen, daar gaat het om! Hoe meer hoe beter, en waarnaartoe, dat doet er niet toe (alles binnen zekere grenzen, natuurlijk)

Dat gaat over wingmasten en is niet te vergelijken met de aerodynamica van onze, oneindig dunne, zeilen.

Alles (meer dan genoeg in ieder geval) daarover hier:
Understanding Wing Technology





Taaie kost waar ik niet doorheen kom, maar graag eerst lezen en begrijpen voor we met z'n allen gaan roepen dat handjes en naar loef wijzende exit-hoeken voor ons soort bootjes goed zijn!

Misschien wil iemand die hier wél doorheen komt en begrijpt met een paar tekeningentjes uitleggen waarom deflectie naar loef voordelig is/kan zijn? Waarom zou de lift meer toenemen dan de drag? Waarom dan niet nóg verder afbuigen? Dan zouden onze zeilmakers grootzeilen tekenen met de grootste diepte ver achter het midden.

Lijkt me leuk dit te begrijpen.

Op boatdesign.net > 100 pagina's specifiek hierover (vergelijkbare diepgang als in het linkje), dus zo voor de hand liggend als BK omschrijft is het blijkbaar niet. Maar we zijn niet de eersten die dit willen begrijpen.

Bewijs dus! Tekeningetjes, lift vs. drag curves, wie durft? Eerst die 100+ pagina's maar eens doornemen?

Nachtvlinder schreef : dat durfde ik al niet meer te schrijven

Beauty schreef :
Oh?
Dus de bewering in dit filmpje klopt niet?: https://www.youtube.com/watch?v=OofdfSXZmz0 -> conclusie vanaf 5:14, die afsluit met:"It is that simple, we turn the flow, we get lift".

Het filmpje hoort overigens bij een MOOC op edX en kun je daar weer vinden in het deel over "Streamline curvature and the generation of lift".

Voor de Beauty-aanhangers een klein testje.

Steek je hand horiozntaal uit het raam van een rijdende auto.

Draai je hand een beetje en ervaar.

JotM schreef :

Als je een klein stukje verder leest schrijft Beauty:Beauty schreef :

Inderdaad, het afbuigen van een 'flow' op zichzelf geeft nog geen lift. Het afbuigen van een luchtstroom van een vloeistof met viscositeit genereert uiteindelijk wel lift maar niet door het feit dat de lucht wordt afgebogen. maar dan komen we inderdaad op de snicker story. (THX Boarderbas).

Gr Michel

Dus als je zeilt in supergekoeld helium werkt het anders. Nou doe ik dat nooit, ik zeil meestal in een mengsel van ongeveer 78% stikstof, 21% zuurstof en een groot aantal kleinere fracties. Dus ben ik vooral geinteresseerd hoe zeilen onder die omstandigheden werken.

Nachtvlinder schreef :
Leuk hè? Weten dat afbuigen van een stroomlijn leidt tot lift en observeren (volgens de verwachting overigens) dat een vleugelprofiel in een vrijwel wrijvingsloos fluidum geen lift levert. Komt verdomd dicht in de buurt van de paradox van d'Alembert.

Heeft Gentry ook geobserveerd dat er vrijwel geen weerstand was?
En geconcludeerd dat het zonder viscositeit niet mogelijk is te voldoen aan het Kutta-Joukowski theorema dat het achterste stagnatiepunt (bij een vleugelprofiel met dikte) op de "trailing edge" moet liggen?