Onderwerp: wrijvingsweerstand versus vorm weerstand

Ik lees in het boekje "Het jacht naar uw keuze" dat de wrijvingsweerstand tot ca 6 knopen snelheid (voor een bepaalde boot)een groot deel van de totale weerstand vormt.
Wedstrijdzeilers doen vaak veel moeite om de huid van de boot superglad te krijgen / houden. Mijn boot is qua vorm nogal lomp dus de vormweerstand zal best groot zijn denk ik. De huid is echter ook zeer ruw (resultaat van een zeer enthousiaste anti osmose behandeling jaren geleden).
Heeft iemand ervaring met dat glad maken van de huid? Hoeveel knopen extra snelheid mag ik op rekenen als ik de schuurmachine eens een paar dagen ga gebruiken?

Op jouw boot zul je vooral snelheidsverschil merken in de 1 tot 3 knopen range. Boven de drie knopen begint vormweerstand (betere term is golf weerstand, want de vorm wekt golven op) te overheersen. Afhankelijk van hoe slecht je onderwaterschip het is zou het best kunnen dat je met heel weinig wind 1,5 knopen gaat in plaats van 1. Verwacht vooral verschil in de lagere snelheden.

Dat is nog wel wat verschil idd!
Volgende winter maar eens wat gaan schuren..

Let wel dat die halve knoop die ik schetste uitgaat van een behoorlijk slecht onderwaterschip. En naarmate je sneller gaat word de snelheidswinst steeds minder tot je er bij een knoop of drie vrijwel niets meer van merkt.

Ja dat begreep ik idd uit je antwoord. Wellicht even afwachten hoeveel energie (of andere klussen) ik heb volgende winter..

Onder de vier tot vijf knopen gaat de pruttel toch aan of er moet makreel zitten

Dat is bij jouw boot. Bij die van mij ben je dik tevreden met 5 knopen..

Erikdejong schreef :
Hi Erik,

Hoe werkt t dan dat je "nat oppervlak" wel vrij sterk blijft merken? of is dat omdat veel nat oppervlak, ook betekent Zwaar?

Natoppervlak veroorzaakt de wrijvingsweerstand. Die merk je vrijwel niet meer als je eenmaal harder gaat tegen de rompsnelheid aan is de golfweerstand zelfs 97% of meer van de totale weerstand. Pas als je (veel)harder gaat als rompsnelheid (planeren) dan doet de wrijvingsweerstand er weer toe.

De wrijvingsweerstand neemt met hogere snelheden toe, echter de golfweerstand doet dat veel harder en overheerst op een bepaald moment. Het is dus niet dat de wrijvingsweerstand bij hogere snelheden geen rol meer speelt of er niet meer is, echter de golfweerstand wordt vele malen groter dan de wrijvingsweerstand.

Precies, en daardoor word de wrijvingsweerstand verwaarloosbaar bij hogere snelheden. Tot je gaat planeren, dan word het opeens weer belangrijker dan de golfweerstand.

Wat is een slecht onderwaterschip ?
Een onregelmatig oppervlak, te grof geschuurd ? Of al wat aangroei? Ik neem aan dat vooral een klein beetje aangroei al een enorm verschil maakt in weerstand. Als ik een touw van zeg 3 meter overboord gooi om trekt dat al aardig. Das dus 3mtr touw oppervlak. Stel dat je boot iets is aangegroeid, zeg bovenste 30cm totaan de waterlijn. Je ziet het amper, maar toch wat dunne draadjes en wat fluffy spul wat je alleen ziet vanaf dichtbij. Al die aangroeidraadjes over heel je waterlijn om je boot zal zomaar gelijk zijn aan dat touw van 3 meter, wellicht meer?
Ik kan verder bijna niet bedenken het verschil tussen gepolijst en fijn geschuurd ow schip wat uitmaakt?

Erikdejong schreef :
Het is eigenlijk precies hetzelfde als bij een auto. Bij lage snelheid is de rolweerstand bepalend die dus door de bandenkwaliteit wordt bepaald maar bij hogere snelheid is het vijwel uitsluitend de luchtweerstand ( de zogenaamde weerstandscoëfficient of CW factor dus) . Daarom moet een snelle auto zoveel pk hebben en kun je met een lelijke eend toch met maximaal 29pk ( de eerste maar 8pk en die haalden dat natuurlijk niet) nog maximaal 80 kmh halen ( duurt wel erg lang om zover te komen hoor) .

Lucht is immers net als water een "stromend medium" en de daarbij geldende natuurkundige formules zijn gewoon dezelfde .
Ad

Aangroei en vuiligheid maakt heel veel uit bij lage snelheden! Toen mijn kielen nog niet geconserveerd waren, zaten hier grote roest-puisten op. Dit scheelde bij aan-de-wind in lichtweer zoveel dat de boot niet aan het lopen kwam, de kielen daardoor nauwelijks lift genereerde en de boot dus veel verleierde. Klapschroef idem!

Froudegetal (Fn) van 0,35 is 88% rompsnelheid

In de buurt van de rompsnelheid de golfweerstand "vele malen groter" dan de wrijvingsweerstand? ("97% of meer" vh totaal?)

Wat betreft de invloed van oppervlakteruwheid:




Tijdens een lezing vertelde Koopmans jr. eens dat hij bij Jager voor een wedstrijd de coppercoat op de voorste anderhalve meter van het onderwaterschip met korrel 800 onder handen neemt. En de voorste helft van de kiel ook.

Daarachter is de grenslaag zo dik dat het belang afneemt.



Bron: PoYD (H5)

Duidelijk. Interessant dat de “rompsnelheid” geen brickwall is in de weerstandsplot, maar een vrij arbitrair punt. We zien toch “gewoon” een exponentieel verloop?

Rompsnelheid is "by definition" de snelheid waarbij de golflengte van de door het schip veroorzaakte longitudinale golven even groot is als L_WL.
Die snelheid is wortel(g·L_WL)/wortel(2·π) [m/s] (g is de zwaartekrachtversnelling ~9,81 m/s²)

Bij bolle zware waterverplaatsers blijkt het heel lastig te zijn om over die snelheid heen te komen, maar voor slankere lichtere schepen is dat vaak wel mogelijk. Ultiem voorbeeld: de roeiskiff, waarmee in wedstrijden bijna 2x de "rompsnelheid" wordt bereikt.

Rompsnelheid is dus niet per sé de maximum snelheid, dat hangt af van de rompvorm.

Bij die voorbeeldboot uit PoYD (een waterverplaatser) zie ik dat niet duidelijk terug.

Die YD40 heeft in "half load condition" een D/L van 240. Zie ik niet als een "bolle zware" waterverplaatser. Jij wel?

“Heavy” begint bij D/L=270. Deze zit aan het eind van moderate. Dus een echte waterverplaatser, ook geen planerende platkont (zou ook hogere SA/D voor nodig zijn). Toch geen brickwall-overgang bij rompsnelheid...

Kun je wat voorbeelden geven van deze curves voor verschillende romp orken en waterverplaatsingen? Een Waarschip 1010 bijvoorbeeld, daar zegt men van dat ie naadloos gaat glijden; hoe ziet die curve er daar uit!? Delftship kan dit berekenen dacht ik?

Nachtvlinder schreef :
Wat daar m.i. een beetje tricky aan is, is dat de "berekening" in oa Delftship voor zover ik weet gebaseerd is op interpolatie van gegevens in de Delft Systematic Yacht Hull Series. En dat gaat best goed, zolang je interpoleert. Maar als je buiten de series komt en dus gaat extrapoleren moet je de uitkomsten wel met een korrel zout nemen.

Nachtvlinder schreef :
Nee hoor , die kromme heeft geen normaal exponentieel verloop maar de exponent neemt rond de rompsnelheid ( althans bij een verdringer ) vrij snel toe van 2 via 3 naar soms wel 5 voor dat hij bij planeren weer sterk afneemt.
De rompsnelheid ligt in feite gewoon vrijwel vast omdat daarbij de golflengte van de boeggolf gelijk wodt aan de lengte waterlijn en daar valt weinig aan te tornen tenzij de schijnbare waterlijnlengte met de snelheid sterk kan toenemen zoals je vooral bj oude scheepstypes ziet .
In feite dus net zoiets als een polynoom.
Ad

Yellow Boat schreef : Het is voor de leesbaarheid van een draadje, zeker over enige tijd, wel prettig als je even duidelijk maakt dat een opmerking eigenlijk een kruisverwijzing naar de polar van het bootje van BK is.

Yellow Boat schreef :
Wijs eens aan waar de rompsnelheid ligt? Waar is die duidelijke overgang?

Dat is ook geen gemeten lijntje maar een rijtje metingen waar een lijn door gefit is of een berekende lijn.
Anders zou je vrijwel zeker zien dat het knikpunt veel scherper is bij ongeveer 6,5 knopen .
Ad
En @ JotM ; met kruisverwijzing heeft dat helemaal niks te maken , een polynoom is een heel normaale wiskundige functie waarmee je ook in het hier behandelde geval een vloeiende lijn door een reeks punten kunt trekken. Ik waarschuw er alleen voor dat zoiets lang niet altijd de werkelijheid aan hoeft te geven.( zie boven) .H et is wel zo dat meer meetpunten een betrouwbaardere lijn geven.Daarom zijn continue metingen en die als contiunue lijn weergeven veel beter. Dat zijn de "simpele" regels van de statistiek ( die inderdaad nogal eens met voeten getreden worden ).