Onderwerp: roer vernieuwing

Hallo allen
Na het lezen van een artikel in de zeilen over een nat roer ,die ik volgens mij heb.
Volgens het artikel is mijn roer dus ernstig verzwakt,dus de klus doe ik nog wel een keer is toch wat urgenter geworden.
Het is een Feluca kornatie 606 met een aangehangen roer( kleine victoir 22.)
Heb een oud draadje gevonden van een victoire 22 heb dezelfde eigenschappen snel uit het roer lopen
Het bouwen van een roer doet me sterk denken aan het bouwen van een vliegtuigvleugel ,dat moet geen probleem zijn.
Ik heb op dit moment geen balans deel aan het roer kan ik dat wel maken of stuurt mijn boot dan niet meer.
Is het verstandig om een sgeg voor mijn roer te plaatsen ,zodat de boot zonder roer nog enig sinds te varen is.
even samengevat.
kan ik van een roer zonder balans deel naar een nieuw roer met balans.
kan ik een sgeg voor mijn roer maken voor meer rechtuit stabiliteit
vriendelijke groet Frank

Voordat je een scheg gaat maken zou ik eerst het roerblad aanpakken. Met een goed gevormd roerblad stuurt het al veel beter en loop je ook veel minder snel uit je roer. De berekeningen voor een roerblad vind je in de downloadsectie.

Het is ook bij een aangehangen roer mogelijk om een balansdeel te creëren. Bij boten als dat van jou is dat echter meestal niet zo nodig omdat de krachten doorgaans beperkt zijn. Maar er zijn in zijn basis twee mogelijkheden: het roerblad onder water wat naar voren 'kantelen', waardoor een stukje van het blad vóór de draaiïngsas komt te liggen. Of het roerblad onderwater iets naar voren uitbouwen. In beide gevallen moet je er natuurlijk wel op letten dat het roer er nog af te nemen is.

Maar ik vermoed dat zowel de scheg als het balansdeel niet of nauwelijks meer nodig zijn als je het blad in een correct gevormd NACA profiel uitvoert.

Let op dat bij een balansroer het balansdeel bij ongeveer 20% totaal in balans is, dat stuurt niet fijn.

Iets minder dan 20% is beter. Ik heb er enkele gemaakt met 17 a 18 % balansdeel, dat stuurde prettig en licht, met nog genoeg respons om te voelen wat het roer doet.

Let wel op dat, bij een aangehangenroer, het balansdeel niet in de weg zit bij het demonteren!

Een skeg lijkt me een flink karwei waar weinig verbetering door komt, zeker bij een balansroer.

Bij een aangehangen roer zou ik niet verder durven gaan dan pakweg 10% voor het balansdeel. Maar ik blijf erbij dat het bij deze bootmaat waarschijnlijk helemaal niet nodig meer is als het profiel goed gevormd is.

Balans maakt niet uit of het een vlakke plaat is of een profiel.

Heb ooit wel eens een aangehangen balansroer gemaakt voor iemand met handicap.
Dat moest met een pink te besturen zijn.

Bewust een te groot balansdeel er aan, dat klapte om net als bij achteruit varen.
Na een paar keer er wat af schaven kwam het mooi op de waarde die nodig was.
Zo kwam ik op die 20% als maximum balansdeel.

Het was geen roer wat opklappen kon.
Was het wel mogelijk geweest dan zou de oplossing van ilCigno heel wat werk bespaard hebben.
Dan zou met een kegje of stelbout het balans deel ingesteld kunnen worden.

Bij een balansroer maakt het profiel wel degelijk uit. Door het naca profiel schuift het drukpunt van het roer naar voren waardoor het balansdeel kleiner kan zijn,
Ik heb nu iets meer dan 20 roeren gemaakt en daar flink mee geexperimenteerd. De meeste waren aangehangen roeren. Net weer 1 klaar waar het originele aangehangen roer een balanspercentage heeft van 16 procent. Ik heb voor die boot een roer gemaakt met een andere diepte- breedte verhouding voor ondiep water. Maar wel met een beter profiel dan de oude. Eind van de maand gaan we testvaren, ik ben benieuwd. Ik schat zelf in dat het balansdeel nu wat te groot is. Dan moet er iets aan het roer veranderd waardoor het minder ver naar voren klapt.
zie dit draadje

Heb je een foto van het roer achter je boot?

Het document in de dowloadsectie geeft een naca profiel in een beperkt aantal punten. Ik heb zelf een exel gemaakt wat elke mm een punt geeft. Die plot je natuurlijk niet allemaal, maar ik vind het makkelijker werken. Als je daar belang bij hebt wil ik die wel mailen.

Ik zou zeggen: probeer het gewoon met een nieuw roer. Je kan een testexemplaar maken van goedkoop multiplex zonder glas er om heen, dat houdt het wel een middagje vol. Als ie breekt vaar je op de motor naar huis. (Been there...). Kan je voor een paar tientjes veel praktijkervaring op doen en bepalen hoe het definitieve exemplaar er uit moet zien.

Gr Rob

nou bedankt voor de reacties genoeg stof tot nadenken.
Een proef roer maken van goedkoop materiaal lijkt me een goed plan.
en inderdaad op het originele roer zit weinig profiel .
dus een mooi gevormd roer zal zeker een wereld van verschil zijn.
Ik moet wel zeggen dat een grotere victoire van circa 8 meter veel lichter stuurt dan mijn kleine 20 voeter.
en hoe lichter het stuurt des te minder hoeft mijn stuur automaat te werken .
Is er ook nog een oplossing te vinden dat de boot zonder roer alle kanten op vliegt.
Wel eens aan de grond gelopen roer weg gehaald om schade te voorkomen
met bb motor naar de jacht haven gevaren was niet mee varen ik slingerde als een dronkenman.
(door de golfslag kreeg ik het roer niet terug )

Het drukpunt van een roer, kiel, zeil of vleugel ligt op ongeveer 30% vanaf de aanstroomzijde. Om hier in decimalen te gaan denken lijkt me weinig zinvol.
Daar heeft de vorm van een profiel zeer weinig invloed op, zeker wanneer het symetrisch is.
Een vliegtuigvleugel zal het onderste boven minder goed doen dan met de goede kant boven, maar drukpunt blijft kort bij die 30%

Het verschil tussen een goeed en minder goede verhouding tussen lateraal en zeilpunt zal ook bij een balansroer merkbaar zijn.
Daarom is uitproberen om tot de gewenste helmstokkracht te komen de beste manier.
Verstelbaar, met aanslagpunt is dan wel handig.

Platbodem zwaarden zijn niet voor niets asymetrisch en gespiegeld t.o.v. elkaar.

Saeftinghe schreef : Vlakke plaat of profiel kan een enorm verschil maken op de balans. Er zijn heel wat profielen voor onder water en er zijn er nogal wat welke het drukpunt naar voren weet te brengen omdat de vorm van het profiel een grotere lift op wekt in het voorste deel dan in het achterste deel, je krijgt in dat geval aanzienlijk meer druk op de voorkant van het roer.
Hoe ver je kunt gaan met een balans deel hangt dus met name ook af van welk profiel je selecteerd. Met een vlakke plaat kun je inderdaad tot bijna 20% gaan, met een "Standaard" NACA0011 of 0012 zou ik niet verder durven gaan dan ongeveer 16 tot 17%. ga je wat meer naar de hoge snelheidsprofielen zoals 0014 en 0023 dan houd het bij 10 tot 10.5% toch echt op.

De gemaakte roeren waren voor zeilscheepjes van 20 tot 32 voet, daar zijn de snelheden niet extreem hoog.
Daar past die 17% goed, afhankelijk hoeveel druk je op de helmstok prettig vindt.
Bij hogere snelheden zal er bij gelijk balansdeel een heftiger reactie zijn verwacht ik.
Maar praten we dan nog over snelheden diemet zeilbootjes haalbaar zijn?
De aanstroomhoek geeft ook een heel ander gedrag bij verschillende diktes van profiel.
Ik denk dat voor hoge snelheid dunnere proflelen gebruikt worden, welke eerder overtrekken dan de wat dikkere.
Het gaat hier over snelheden van ongeveer 12Km per uur.
Voor veel hogere snelheid lijkt me minder balansdeel wel prettiger.
Maar welke snelheden moet ik me daar bij voorstellen?
Die NACA nummering zegt me weing, De maten van het bestaande materiaal was maatgevend voor de profielvorm.

day dreamer schreef :
Ik heb zo'n idee dat ik weet wie dat geschreven heeft..

Als je meer koersstabiliteit wil, moet je er juist geen balansroer achter hangen. Ook kun je beter geen boot met een vinkiel hebben, als je het roer wilt kunnen loslaten, terwijl de boot gewoon rechtdoor gaat. Boten met een vinkiel doen dat gewoon niet.

Verder ben ik het eens met IlCigno; een Felucca Kornati van een balansroer voorzien heeft nauwelijks voordelen. Zwaar sturen doet de boot ook nu al niet, alleen is het roer door een matig profiel niet zo effectief als het zou kunnen zijn en raakt het door zijn slechte profiel snel overtrokken (zoals dat ook bij een vliegtuigvleugel kan gebeuren) met als resultaat uit het roer lopen.

Mijn advies is om het nieuwe roer gewoon dezelfde omtrek te geven als het oude, maar het te voorzien van een niet te dun NACA00XX profiel. Mag rustig een NACA 0016 zijn.

Voor rechtuit-stabiliteit is het inderdaad beter geen balansdeel te hebben.
Een perfect gebalanceerd roer draait altijd licht, geen roerdruk, geen roergevoel en als je het loslaat dan gaat het een eigen leven leiden. Dat is dus niet fijn sturen.
Iets minder balansdeel geeft iets druk, iets kracht bij het sturen en iets rechtuitstabiliteit.
En helemaal geen balansdeel veel druk, veel kracht en geweldig rechtuit varen.

Op mijn clever zit een klaproer. Als ik op een lang recht rak meer rechtuit stabiliteit wil dan kantel ik het roer een tikje naar achter,

Bij te veel balansdeel wordt de helmstok instabiel: als je loslaat vliegt ie in de hoek en kost het kracht om hem weer in de rechtuit stand te krijgen.

Het is vooral een kwestie van uitproberen dus.

Gr Rob

Een klaproer lijkt me perfect om instelbaar te maken.
Een makkelijk te verstellen aanslag waarmee je balansdeel groter of kleiner maken kunt tijdens het varen.
Dat geeft keus om een eigen voorkeur in te stellen

Bij varen op automaat is het stroomverbruik daarvan minder bij gebalanceerd roer, zeker wanneer het roer ook een deel van de kielwerking moet doen.

Erikdejong schreef : Maar waar komt dat hier dan door?
Want de 4-cijferige NACA profielen die je noemt zijn, op een lineaire verschaling van de dikte na, identiek.

Met het beetje theorie dat mij ten aanzien van symetrische vleugelprofielen bekend is, ligt het drukkingspunt ( in de context van vleugelprofielen iha "aerodynamic center" genoemd) op exact 1/4 van de koorde van voor- naar achterrand.

Komt de wenselijkheid van een kleiner balansdeel dan door de grotere straal van de voorrand, waarmee daar wat minder verlies optreedt en het roer net wat minder snel overtrokken wordt?

Erikdejong schreef :
Even wat rechtzetten: wat een standaard NACA-profiel is weet ik niet, maar een 0011 of 0012 hebben een relatief kleine dikte t.o.v. de koorde, te weten respectievelijk 11 en 12 % van de koorde. Wat betreft hogesnelheidsprofielen: een 0023 is niet direct een profiel voor hoge snelheden.
Ruwweg kun je zeggen dat hoe dunner een profiel is, hoe beter het geschikt is voor hogere snelheden. In die zin is een dun profiel als een 0011 beter geschikt voor hogere snelheden dan een 0023.

Je hebt uiteraard helemaal gelijk, ik heb de nummers per ongeluk omgewisseld, excusses voor de verwarring.

Wat ik met "standaard" bedoel, en vandaar dat het ook tussen aanhalingstekens staat, is dat de 00xx serie profielen het meest gebruikte profiel voor roeren is, daar word vrijwel nooit van afgeweken. Voor kielen word meestal de 63-0xx en de 65-0xx series gebruikt.

Hoe hoger de relatieve snelheid (Reynolds) hoe verder het drukpunt naar voren komt te liggen. Dit komt idnerdaad door de ronde voorkant van het profiel, maar ook omdat een roer altijd onder een hoek door het water gaat. Je hebt niet alleen het roer altijd iets naar lij staan, je hebt ook 3 tot 8 graden drift.

Bij de ondiep water roeren die ik bouw is de gewenste koorde leidend. Die komt voor uit een gewenst oppervlak. Om bij 50 cm diepgang toch nog een beetje oppervlak te hebben zit je snel op een koorde van 45 cm. Bij een klaproer wordt de dikte gegeven door de ruimte tussen de wangen. zeg 4 cm.
Je krijgt dan een heel klein naca getal. Om dat getal flink groter te krijgen moet je fors dikker bouwen.
De grap is: het roer breekt niet snel uit. Nu is een clever een hele snelle boot dus een laag naca getal past daar wel wel bij.

Jotm, die drukpunt op een kwart regel ken ik ook. Ik denk dat je daardoor een kleiner balansdeel krijgt, maar kan het niet onderbouwen. Ook weet ik de theorie niet wat de functie is van de ronde voorkant.

Zoals gezegd: het is voorl een kwestie van uitproberen. Naar de boot met een roer, een decoupeerzaag en een back-up voor als er iets breekt.

Gr Rob

Voor de snelheden waarover we hier spreken gaat het niet om de laatste decimaal.
Een zeil,kiel of roer heeft z´n drukpunt ergens in de buurt van de 30% van de breedte.
De voorste, ongeveer, 20% hebben een sterkere werking omdat daar de stroming het sterkst verandert, vwerderop langs het profiel wordt dat mnder en dus ook de kracht.
Aan het eind van het profiel is het prettig dat daar de aanstroom van loef-en lijzijde weer gelijk in snelheid en druk is, dat is goed voor een hoog rendement.

Van een schoep op een turbinerad, stroomsnelheden nabij die van het geluid!!, wordt ander gedrag verwacht dan van een symetrisch profiel zoals onze kielen en roeren hebben.
Een zwaard van een platbodem is asymetrisch, heeft dus een ander gedrag dan een kiel.

een zeil en een vliegtuig vleugel worden vaak vergeleken alsof ze gelijk moeten presteren.
Dat is niet het geval; Van een zeil verwachten we een voorwaartse kracht t.o.v. de koorde, voor een vliegtuigvleugel is dat 90º naar de bollere zijde van het profiel.

Voor de snelheden waarover we het hier hebben kun je (vind ik) stellen dat het drukpunt zeer nabij de 30% van de koorde ligt en het balansdeel neutraal resultaat geeft op een maximum van ongeveer 20%.
Daar zal best iets verschil inzitten tussen zéér dun of zéér dik profiel, maar bij snelheden van rond de 12km/uur is het overdreven om in decimalen te gaan denken.

Daarnaast zijn er ook verschillen in de verticale aanstroomhoek wanneer een roer meer of minder opgeklapt is, dat is ook te verwaarlozen in deze discusie.

Ik ben van mening dat als uitgangspunt gesteld kan worden:
Balans deel moet minder dan 20% zijn van de koorde.
Bij een schip dat door bouw al goed gebalanceerd is kan 15% goed voldoen, het stuurt van nature al ligt.
Bij een schip wat sterk loef-of lijgierig is zal korter naar die 20% prettiger zijn.
Mijn ervaring is nabij de 17% a 18% bij de roeren die ik maakte goed voldeed.
Maar niet iedereen heeft gelijke eisen of verwachtingen, de een is gedwongen door een handicap tot de kracht die een pink kan opbrengen, een ander heeft graag een steviger respons van het roer.
Wel dat kun je maken door het balansdeel een bepaald percentage te geven.

roblisto schreef : Dat uitproberen begint bij mij meestal achter de PC. Voor dit soort dingen met Javafoil.
Dan zie je redelijk goed wat er gebeurt, ook rondom de "leading edge". Beperkingen die je in je achterhoofd moet houden zijn er wel, ten eerste dat het 2D is, ten tweede dat het gebaseerd is op "potential flow", dus turbulente stroming (loslating) zit er niet in (behalve een hint dat loslating op zal treden). De snelheid geef je op in de vorm van het Reynolds-getal.

En met wat ik daarin heb uitgeprobeerd haal je 90% van het resultaat al met een dikke platte plaat met goed afgeronde voorkant en tot punt gevormde achterkant.

Tof dat je met Javafoil aan het leren bent over vleugelprofielen, maar precies de conclusie die je zelf trekt, namelijk:
roblisto schreef :
is niet geldig omdat je het baseert op 'potential flow'. Met de aanname van 'potential flow' presteren profielen veel beter dan in de werkelijkheid.

Frederik65 schreef : Dat geldt, lijkt mij, zowel voor NACA- als voor andersvormige profielen, toch?

Potential flow = potentiaalstroming.

De aanname bij potentiaalstroming (klik) is dat er geen rotatie in de stroming is; de vorticiteit is nul. Er wordt dus vanuit gegaan dat er geen turbulentie (klik) en loslating is. Dat betekent dat vormen die aerodymanisch slecht presteren, en dus last hebben van loslating en een flink turbulente grenslaag, flink worden overschat in hun prestatie. In feite beoordeel je slechts de lift-geinduceerde weerstand (klik) en geen enkele andere vorm van weerstand.

Kortom: een 'lelijk' vleugelprofiel wordt in potentiaalstroming sterk overschat t.o.v. een 'mooi' vleugelprofiel. Dit komt omdat de negatieve effecten van rare bochten en hoeken, en een slechte drukverdeling niet worden meegenomen.

Is Xfoil (gratis) hier beter in?

web.mit.edu/drela/Public/web/xfoil/

Je kunt daar ook zelf "fantasieprofielen" in tekenen, dus het verschil met je huidige (opgemeten) profiel bepalen.


Ziet er ingewikkeld uit (maar dat zal aan mij liggen):

Ik zie dat beide programma's niet puur met potentiaalstroming rekenen. Er wordt correcties toegepast voor turbulentie. Beter dan niets dus.

Ik heb geen ervaring met deze programma's en kan dan ook niet zoveel zeggen over welke beter is voor bepaalde toepassingen. Wel weet ik dat de het voorspellende vermogen van dit soort programma's niet zo groot is.

Ik zou zeggen, kijk liever naar literatuur en experimentele data. De uitkomsten van dit soort programma's kunnen erg misleidend zijn.

Tot slot; voor het roer op niet al te bijzondere zeilboten gebruikt iedereen een NACA 0012 profiel, en dat is niet voor niets.

Javafoil is een implementatie van Xfoil in Java.

Ik ben een paar jaar geleden met het experimenteren met Javafoil begonnen naar aanleiding van suggesties in die richting door Mark Drela (zeiler, de programmeur van Xfoil, ontwerper van een paar AC-kielen en hoogleraar aerodynamica aan MIT) op het boatdesign.net forum.