Onderwerp: wie zeilt welke snelheid

Hai Tom.

Bij die lengte schat ik een waterlijnlengte van 5 meter. Neem daar de wortel van en vermenigvuldig dat met 2,45 en je hebt grof weg (onder bepaalde aannames) je maximale rompsnelheid. Dan zou je uitkomen op 5,4 knopen per uur wat neer komt op 10 km per uur.

Zelf zeg je altijd maximaal (gemiddeld) 5 km per uur te zeilen. Vanuit dit gezichtspunt zit er dus nog wel marge in. Nu ken ik je schip niet maar als het geen stalen klomp is zou ik dus zeggen dat er nog wel wat te winnen valt.

Mijn eigen rompsnelheid ligt op 13 km per uur maar tijdens het surfen op de golven trekken we hem zo >20 km per uur. Nu ben ik niet zo'n held om met veel handjes aan dek heel stoer te surfen met een spi bij Bft 7. Mijn uitdaging zoek ik meer in zo snel mogelijk varen met zo min mogelijk wind. Ons record ligt nu bij 6 knopen ware wind en 7,2 knopen (rompsnelheid) snelheid. Dan staat er wel 135M zeil op ....! Meer zit er dan gewoon niet in.

Michel

Weet je zeker dat je knopen en km/h niet verward hebt ergens? Bij een windsnelheid van 20 km/h praat je over 4 Bft, het lijkt me toch dat je dan boven de 3 knopen (5km/h) moet zitten met je boot. Of je moet niet optimaal zeilen natuurlijk (schoten te strak, of juist veel te los)

Bij een windkracht 5 zit ik zo tegen of op de 6 knopen, bij een boot van 7.60 meter.

Gaat het harder waaien moet ik echt drastisch zeil minderen, omdat mijn boot door zijn breedte dan te vaak uit het roer loopt.

7 knopen en uitschieter tot 8 is wel eens gehaald, en met stroom mee natuurlijk meer maar dat telt natuurlijk niet.

Met mijn boot met een waterlijnlengte van 6.70 meter haal ik vanaf windkracht 3 de rompsnelheid (6.3 knopen) aan de wind. Met meer wind neemt de snelheid niet eenvoudig toe, maar 7.5 knoop is regelmatig gehaald met de boot. Ik vaar zonder spi, alleen grootzeil met voorzeil (deze zijn op mijn boot belangrijker dan het grootzeil).

Groet,

Eric

rompsnelheid is een overschat gegeven. De factor 2,45 (knopen) is geen vast gegeven maar geldt alleen bij brede zwaare waterverplaatsers zoals motorjachten. Voor catamarans ligt de factoor vaak rond de 7 en dat is dus de rompsnelheid zonder planeren. Mijn zeer ranke en lichte 22 voeter heeft een factor van ongeveer 3,2 en mijn boot loopt dus vaak ruim 8 knopen zonder planeren. Met planeren loopt de snelheid op tot ruim 12 knopen.
Pieter

mijn dinghy gaat vanaf 10 m/s wind ongeveer net zo hard als de wind, als het harder waait komt ie daar nog iets bovenuit, ik heb wel zo'n 20 knopen gehaald bij een dikke 6

Misschien een stomme vraag, of misschien ook niet maar hoe kan een boot net zo hard of harder als de wind gaan ?

20 knopen heb ik zelfs met de catamaran nog nooit gehaald...

Precies de goede verhoudingen. Er zijn zelfs boten die 2 keer zo hard kunnen varen als de wind, en draagvleugel-trimarans schijnen daar nog iets boven uit te komen
Als je weinig weerstand hebt (ondiep bootje), maar toch redelijk stabiel bent, en veel zeil op de boot hebt staan, kan ik me best voorstellen dat je onder zeer gunstige omstandigheden de snelheid van de wind kunt overtreffen.
Maar met een gewone doorsnee zeilboot zal dat wel wat moeite kosten denk ik.

De FD haalt op een scherpe spinaker koers bij windkracht 5 ook ruim 20 knopen. Daarboven wordt de wind iets te instabiel, waardoor het wel nog spectaculairder wordt, maar de snelheid niet veel hoger wordt.

Ik heb het gevoel dat de redenering van Jouzers leunt op het weerstandprofiel. Als de wind jou vooruit duwt, hoe kan jij dan harder gaan dan de wind? Maar de echt hoge snelheden worden nooit bereikt bij een voor de windse koers. Juist op het ruime windse rak (waar het vleugel profiel het op hoge snelheid overneemt) worden de echt hoge snelheden bereikt.

sommige dinghy's, maar zeker ook catamarans halen dan hogere snelheden dan de wind.

grts,

Sjors

(FD NED-334)

Goede morgen,

:idea: Sneller dan de wind zeilen met ons aller huidige tuigages is pal voor de wind natuurlijk geen optie. Er zijn echter wel al walproeven geweest met frames op wieltjes waarbij er zulke resultaten bereikt zijn maar dan met props in plaats van zeilen. Een hele andere materie dus.

Ook met "displacement" jachten kan er echt harder worden gevaren dan de ware windsnelheid en soms zelfs ook ten opzichte van de schijnbare wind. En daar zit hem het onderscheid. Het is in deze dus van belang (denk ik) het verschil te maken tussen de ware windsnelheid en de schijnbare windsnelheid.

Wij varen een Dehler 34 uit 1989 en hiermee varen wij juist bij de hele lichte weeromstandigheden soms "iets" sneller dan de ware/schijnbare wind. Bij de forse bries omstandigheden gaat dat nu juist in ons geval niet. (De stabiliteit van het schip laat het dan niet toe zoveel zeil te laten staan).

En ja overschrijding van de windsnelheid gaat bij ons wel alleen op de hele ruime koersen maar dan ruim ten opzichte van de ware wind. Schijnbaar komt de wind dan voorlijker dan dwars in. Bij een ware windsnelheid van zo'n dikke 6 knopen komende van zeg 140 tot 160 graden ten opzichte van je koers verschuift de schijnbare wind naar rond de 60 graden. Onze snelheid is dan rond rompsnelheid van 7,2 knopen met een schijnbare wind van rond de 5 knopen.

Ik zeg er eerlijk bij dat dit geen constante is. Het is lachen als het lukt maar de "Heeling Force" neemt bij een klein vlaagje snel toe en daarmee de weerstand ook. Het is dus echt wel concentreren om in die modus te blijven en dat is lastig. We praten dan wel over een grootzeil, high aspect en een code zero op een spriet 1,40 voor de boeg uit. Samen 135 M2 bij een schijnbare windhoek van 60 graden.

Dat trekt wel. Boven de 10 knopen wind moet die code zero er echt af, of er moet wat ruimer gevaren worden.

Michel

Dat is exact mijn redenering, schijnbare wind reken ik ook mee, maar wat is daarna hetgeen wat je vooruit duwt... ik lees hier zelfs 2 keer zo hard als de wind :?

Het vleugelprofiel trekt je vooruit. Dit werkt alleen niet op een plat voor de windse koers. Misschien is het leuk om het nog eens op te zoeken in een theorie boekje, want ik ben zelf niet zo goed in de uitleg van dit onderwerp.

Het komt er in ieder geval op neer dat de wind je niet duwt. Doordat de wind langs je zeil stroomt ontstaat er een onderdruk achter je zeil. Die trekt je zeil naar voren, en daarmee de boot.

Voor de wind werkt dit niet. Je moet het op die koers echt hebben van een weerstands profiel. Dus de wind duwt je vooruit. Door je wrijving met het water te verkleinen en zoveel mogelijk wind te vangen kun je de snelheid van de wind benaderen, maar nooit overschrijden.

Wat mij betreft is voor de wind in de wedstrijd de moeilijkste koers. Iedereen gaat dan ongeveer even hard, en het komt aan op geduld en tactiek.

grts,

Sjors

Ah, daar hebben we Bernoulli weer met zijn prachtige wet
Hoewel het effect van deze wet wel degelijk bestaat, zijn er diverse andere wetenschappers die een simpeler verklaring voor de werking van een vleugelprofiel annex zeil voorstellen, gebaseerd op de (ik meen tweede) wet van Newton: actie = reactie. Het zeil buigt de wind af van zijn normale pad: als de wind haaks op de boot invalt en je buigt de wind naar achteren af met je zeil dan zal je zeil als reactie op het afbuigen van die wind de tegengestelde richting van de afgebogen stroom op willen gaan, in dit geval vooruit dus. Vergelijk de föhn of de bladblazer, die wel je haar of juist de bladeren wegblaast maar die je wel goed moet vasthouden anders 'waait ie weg'.

Wat betreft de onderdruk hoorde ik eens de volgende (retorische) vraag: hoeveel stofzuigers heb je nodig aan de achterzijde van het zeil, om voldoende onderdruk te creëren om het zeil de boot te laten trekken?
Die onderdruk is er wel, maar de eerder genoemde afbuigende kracht is vele malen groter.

Sorry Dennis, maar ik geloof in Bernoulli.

Dat denkbeeldige proefje met die stofzuigers slaat wat mij betreft nergens op. Ik vindt het een rare vergelijking. Daarnaast kun je niet op zo'n simpele manier de wet van Bernoulli ontkrachten, want hoe verklaar je ander dat vliegtuigen vliegen.

De wet van Newton gebruik je om het weerstand profiel uit te leggen, maar geeft geen verklaring voor de snelheid die een zeil je op een aan de windse koers geeft. Daarvoor heb je echt Bernoulli nodig.

Ik zou graag namen horen van die zogenoemde wetenschappers. Volgens mij bestaan ze namelijk niet.

grts,
Sjors

Tja, dit kan een hele lange topic worden.

Voor de geintreseerden raad ik Arvel Gentry aan en boeken van Marchaj. Het is een combinatie van beiden.

In hoofdlijnen kan een zeilboot (waterverplaatsend) op 2 manieren vooruit komen door gebruik van de wind met zeilen (Bermuda rig). Eentje is met de vormweerstand (voor de wind) de ander is door gebruik te maken van Lift. (aan de wind)

Aan de wind zeilend wordt de wind afgebogen door het profiel van de zeilen. Door die afbuiging ontstaat een versnelling van de luchtdeeltjes en daarmee een verlaging van de druk ter plaatste (lijzijde). Die actie vraag een reactie kracht en dat is lift.

Haaks op de wind staat vanuit het zeildrukkingspunt een vector genaamd Lift welke is te meten. Haaks daar weer op naar achteren staat een vector genaamd weerstand (drag) deze is te meten. Deze 2 vectoren samen vormen een resultante zijnde "total force" welke aangrijpt in het zeildrukkingspunt.

Deze vector is opnieuw te splitsen in een vector in de vaarrichting zijnde "driving force" en haaks op het schip "Heeling force."

Wat door niemand wordt ontkent is dat er een kracht "Lift" wordt gegenereerd. Deze lift ontstaat doordat er luchtdeeltjes worden afgebogen en versneld met als bijkomende factor een drukverlaging. Beiden is dus waar. Het een gaat niet zonder het ander.

Afhankelijk van trim, aspect ratio, rompvorm, zeilprofiel zal elke keer meer of minder sprake zijn van afbuiging van de luchtstroom en de daarmee gepaard gaande drukverlaging. Een zeer efficient zeil op de verkeerde boot geeft een dijk van een lift vector maar kan niet worden omgezet in snelheid (driving force) maar zal gaan naar helling (Heeling force).

Als we nog verder gaan komen we op nog veel meer zaken maar daar gaat de topic niet over.

Michel

Dat proefje met die stofzuiger dient om te laten zien hoeveel onderdruk je nodig hebt om een voorwerp te trekken, zeg maar. Een stofzuiger creëert onderdruk bij de zuigmond en daardoor vliegen de voorwerpen naar binnen. Maar bij een stofzuiger van 1500 watt gaan de wat grotere steentjes toch al een stuk moeilijker naar binnen (mits ze door de zuigmond passen uiteraard ). Hoeveel watt, hoeveel energie dus heb je dan nodig aan onderdruk voordat je schip vooruit komt?

Dat een vliegtuig vliegt is trouwens met dezelfde wet van Newton te verklaren. De vleugel van een vliegtuig buigt de lucht naar beneden achter zich af; die afbuiging duwt daarmee het vliegtuig in de tegengestelde richting dus omhoog en vooruit. Ook voor een vliegtuig geldt dat de onderdruk boven de vleugel wel bestaat, maar zo minimaal is dat je daarmee niet kan verklaren dat het vliegtuig omhoog gaat.

Je wilt namen van gerenommeerde wetenschappers? Steek je licht eens op bij Lucht- & Ruimtevaarttechniek in Delft (ben de naam van de professor kwijt, ik meen dat ie Van Dijk heet). Bernoulli's wet bestaat maar het effect is vele malen kleiner dan Newtons verklaring (die ook nog eens veel eenvoudiger is).

Maar goed, dit gaat een beetje off topic... ik zal even wat rondgooglen en als er behoefte aan is maak ik er wel een nieuw topic voor.

[Edit]hmm ik moet sneller typen... Dank voor de aanvulling Beauty

Even nog een iets uitgebreidere uitleg

Wellicht blijven we het hier oneens (wat geen probleem is) maar vliegtuigen stijgen wat mij betreft wel degelijk op hoofdzakelijk door lift (buiten de concorde want die gebruikt 2 vortex wervels die ........ laat maar, ander onderwerp).

In de cockpit wordt niet gekeken naar windsnelheid maar ook naar "Wind velocity" (windkracht). De ene 4 bft is de andere 4 bft niet. Raar maar waar. Stel je eens voor...... een vliegtuig heeft op starbaan A nog geen 3 km nodig (take off speed 210 km/h) om voldoende lift te creeren en op de andere startbaan meer dan 4,5 (take off speed 330 km/h). (overdreven voorbeeld).

Hoe kan dit? Hoe kan het dat er bij een hogere relatieve windsnelheid (330 versus 210) toch te weinig "Lift" wordt gegenereerd om op te stijgen?
Op zeer hoog gelegen vliegvelden in de bergen bij een zeer laag drukgebied ter plaatste en nadelige lucht eigenschappen (vochtigheid) kan de windsnelheid gelijk zijn als bij een ander vliegveld (260 km/h) maar men staat toch aan de grond omdat men niet op kan stijgen.

De piloten weten dat onder die omstandigheden er onvoldoende lift vermogen is om bij die landingsbaan van de grond te komen. Vandaar zijn er vaak in delen van het jaar vaak dezelfde vertragingen te voorspellen die hieruit voort vloeien in warme Aziatische landen.

Op beide vliegvelden is de relatieve windsnelheid gelijk (260) maar de windkracht (velocity) die hier bij hoort ongelijk door die plaatselijke factoren. Die windkracht is noodzakelijk voor lift om op te stijgen. Bij dat nadelige vliegveld is dus een hogere take off speed nodig om bij een hogere (wind)snelheid dezelfde minimale lift te verkrijgen.

Hoe dan ook, ook in mijn visie is en blijft het hoofdzakelijk "Lift" die ontstaat door afbuiging van de luchtstroom (vliegtuigen naar beneden) die verantwoordelijk is voor de uiteindelijke driving force (zie eerdere vectoren) van ons zeilplan. (Bermuda rig). Dat dit echter niet de enige factor is mag duidelijk zijn.

Enuhh ..... ik ben geen specialist maar wel heel erg geintresseerd in deze materie. Verbeter dus maar waar het kan en neem me niet kwalijk als ik niet de exacte termelogie gebruik .... ben geen piloot (smile).

Michel

Ik heb geen zin om naar de universiteit van Delft te gaan om daar mijn licht op te steken. Dat je het over wetenschappers hebt geeft aan dat jij dat al gedaan hebt. Of dat een wetenschappelijk onderzoek oid door jou bestudeerd is.

Volgens mij is geen van beide waar dus daar call ik je op. Als je over wetenschap begint, moet je met namen of naslagwerken komen waarin ik dat terug kan vinden.

Vooralsnog geloof ik Bernoulli. De wet van Newton (actie geeft reactie) is overal waar, maar Bernoulli geeft een verklaring voor het ontstaan van lift die niet voor zich spreekt.

Verder heb ik niet zo'n zin in een discussie over dit soort dingen. De theorie is algemeen geaccepteerd, en staat in alle theorieboeken over zeilen uitgelegd.

grts,

Sjors

Uhhh ... sorry hoor .... dat doe ik toch en nog wel van 2 van de meest gerenomeerde onderzoekers / designers uit de branche.

Arvel Gentry (al zijn publicaties www.arvelgentry.com)
Marchaj (Sail design and Performance laatste editie 2003)

Niemand zegt toch dat Meneer Bernoulli er niets mee van doen heeft. Zijn constatering is juist, bij een verhoging van de snelheid gaat de druk omlaag. (en vice versa). Als dat echter de hoofdreden was dat we konden vliegen was een hogere take off speed toch niet nodig. (Zie eerder).

En die piloten staan niet voor niets te wachten .... toch?

Michel

Interesting!

Wel vreemd dat jij je aangevallen voelt, terwijl ik het eigenlijk tegen Dennis had.

Heb jij zijn boek gelezen? Ik zal me er ook even in verdiepen, maar ik hoop dat je hem niet gelijk geeft omdat hij het op zijn voorpagina heeft staan.

grts,

Sjors

Hai Sjors,

Zat net ook even wat na te lezen en kwam tot de conclusie dat ik er wellicht "naast" aan het lezen was. Althans voor wat betreft voor wie jouw reactie bedoeld was.

Gelezen? Ja, alle artikelen van A. Gentry en de laatste versie van Marchaj heb ik net 2 weken in huis. Die is in het Engels dus best pittig maar zeker te begrijpen door de gefacceerde opbouw van de materie en de duidelijke voorbeelden..... aanrader.

Mijn invalshoek blijft dus:
Afbuiging wind (actie reactie = Newton?) geeft meetbare krachten (middels methode Bernoulli) zijnde Lift en weerstand die leiden tot 1 centrale vector vanuit zeildrukkingspunt. Deze laatste vector is weer te splitsen in een Drivingforce in de vaarrichting en Heelingforce dwars daarop.

De daadwerkelijke Lift is/wordt dus berekend via de formules van Bernoulli, echter die lift zou er niet geweest zijn zonder de versnelling van de luchtstroom bij de afbuiging van richting aan lijzijde.

Michel

Even zonder alle moeilike theorieen!

Halve wind:

Windje 3-4: Gemiddeld 7.5

Windje 5-6: Gemiddeld 8.5

ja, leuk
om nog even terug te komen op het zo snel mogelijk zeilen:
voor de wind kun je nooit sneller als de wind, want dan komt je giek terug naar binnen door tegendruk
het vleugel profiel houd op de ruimwindse koersen de giek nog een beetje buiten boord.
op de F18 catamarans kan de giek bijna niet verder dan de drijvers: hoe harder je gaat, destemeer komt de schijnbare wind van voren, die dingen gaan zo hard dat de giek dan een stukje naar binnen kan
ik las op de vorige pagina dat iemand niet voorbij de windsnelheid kwam met een cat?
nou, zo'n F18 is gewoon duivels snel met de spi er op :twisted:

Niet moeilijk toch een vraag, met welk een boot (oftewel wat zeil je, FF?)?

Groet,

Eric

Een FF 1100