Onderwerp: verschil hoogte lopen over SB en BB - oorzaken

In het draadje van Nachtvlinder komt deze voorbij:
Nachtvlinder schreef :
Dus wilde ik in dit nieuwe draadje daar even op inhaken. Ben namelijk benieuwd naar de ervaringen hiermee op ZF.

Zowel de meting als ervaring van de schipper in het oorspronkelijke draadje geven aan dat de boot over de ene boeg hoger aan de wind wil varen dan over de andere boeg. Dat is een fenomeen dat ikzelf ook herken.

Tijdens een meteocursus een paar maanden terug kwam dit ook aan bod. (Bijna?) alle deelnemers herkende het fenomeen van een verschillende aandewindse hoek.

De verklaring die daar gegeven werd (en die ik inderdaad aannemelijk vind) is het krimpen van de ware wind met afnemende snelheid (remmen aan het oppervlak). Bij je masttop is de ware wind harder (en komt ruimer in) dan op giekhoogte (lagere snelheid, en in richting gekrompen tov de richting bij de masttop).

Daarmee wordt de zeiltrim over de ene boeg, 'makkelijker' om met die draaiing te trimmen, dan over de andere boeg.
Met je zeilen over bakboord en de wind van stuurboord-voor inkomend, is de ware wind op giekhoogte voorlijker dan dat je windex in de masttop aangeeft.
Met je zeilen over stuurboord en de wind van bakboord-voor inkomend, is de ware wind op giekhoogte ruimer inkomend dan dat je windex in de masttop aangeeft.

Ben nieuwsgierig of de enquete bevestigend werkt of niet.

Dat heet windshear toch?

Ik heb daar nog weinig last van gehad, ooit jaren terug een dag met lichte wind waarover de boot over de ene boeg totaal niet wilde lopen, terwijl dit over de andere boeg prima ging. Maar toen had ik m'n huidige boot net en was nog niet echt met trimmen bezig. Het zou ook aan verschillende inkomende golven kunnen hebben gelegen.

Windshear:

Is al eens aan bod geweest hier meen ik, kan topic niet zo snel vinden. Had er dacht ik zelfs een PPT bijgedaan van een bekend merk die e.e.a. uitlegt inderdaad.

Waar ik benieuwd naar was en ben, puur vanuit theorie, is of je daadwerkelijk over 1 van beide boegen hoger vaart t.o.v. TWD, of dat je na correctie over beide boegen even hoog kan varen maar er simpelweg een andere trim wordt gevraagd. Het hangt er maar net vanaf wat je als uitgangspunt neemt. Is dat de TWD op windmeter hoogte? De gemiddelde TWD of die uit je VPP op 10 meter boven de waterlijn? Afhankelijk van je waar je meter zit verschilt dat nogal met op giethoogte zeg maar.

Standaard over BB is bij mij in ieder geval 'hoger' varen, mede omdat de golven door corriolis ook ruimer inkomen. Over SB is wat ik noem 'op druk varen', zeker als er golven zijn die over de boeg standaard hoger inkomen, dan heb je power nodig.

Gr Michel

Beauty schreef :

Volgens mij staat hier e.e.a. in: www.ockam.com/2013/06/02/wind-shear/

Volgens mij is in dat topic ook de invloed van coriolis bepaald en was die heel erg klein in vergelijk tussen de dynamische verschillen. Bij grote verschillen zoek ik het altijd eerst in de masttrim...

idd genoeg leesvoer:

zeilersforum.nl/index.php/foru...b-en-bb-en-windshear

zeilersforum.nl/index.php/foru...kboord-en-stuurboord

zeilersforum.nl/index.php/foru...verschil-in-snelheid

Over de niet-windshear oorzaken:

Indien een boot over boeg A beter zeilt dan over boeg B, bedoelen we dan hoger kunnen lopen of harder lopen bij een dezelfde hoogte?

Wat zijn jullie ervaringen; indien boeg B de slechte boeg is, is boeg A dan beter dan wanneer alles symmetrisch zou zijn, of is er sprake van een eenzijdige verslechtering?

Ik mis in het lijstje: " Geen waarneembaar verschil"
Bij de huidige poll ga je er zelf al vanuit dat er een fundamenteel verschil is, lijkt me een beetje voorbarig

Herijken van je instrumenten wil ook nog wel eens helpen

Loopt je boot daar hoger door?

Er zijn uiteraard oorzaken te benoemen die niks met de wind te maken hebben. Asymmetrie onder water. Asymmetrie boven water in staande want. Maar als we die nu even voor het gemak vergeten. Of in elk geval aannemen dat de afwijking bij verschillende boten dan even vaak SB als BB zal zijn. Dan verstoort dat de uitkomst van de poll niet (bij voldoende grote sample, en met een onzekerheidsmarge)

@Nachtvlinder: ok, dus windshear is inderdaad de term voor dat fenomeen. Mijn ervaring met de spirit 28 was: over BB duidelijk hoger bij dezelfde snelheid. Een betere VMG tov de windrichting dus over BB.

@Beauty: inderdaad wordt nu het begrip TWD hoogte afhankelijk. Stel ik wil graag van A naar B. Dat is precies recht in de wind (op welke hoogte?!). Ik ga kruisen op niet stromend water. Alles aan mijn boot is recht en symmetrisch. Heb ik dan een betere VMG als ik over BB weg vaar van A dan wanneer ik over SB wegvaar van A?
Je schrijft 't effect ook toe aan de andere richting van de golven. Hoe groot is dat verschil tussen windrichting en golfrichting? Kende dat fenomeen nog niet, dus ik heb in elk geval al weer iets opgestoken hier.

@Pimpel: inderdaad, er is al t een en ander over gezegd. Bij een snelle scan die draadjes zie ik duidelijk vaker dingen die duiden op 'over BB beter'. Beauty heeft t in deze draad ook over BB hoger.

@MvN: goed punt. Toegevoegd.

In het algemeen:
Stel dat de poll significant vaker met BB dan SB wordt gestemd. Dan ben ik benieuwd welke oorzaak daaraan ten grondslag ligt. Een theorie is die van windshear. Een ander effect kan dat van de golfrichting zijn.

Ik heb het nooit geprobeerd echt te analyseren, wel vaak gemerkt. Ik weet eigenlijk niet of het bij ons altijd de zelfde kant op werkt. Het natuurkundige fenomeen (Ekman spiraal) ken ik, maar ik heb zo mijn twijfels of dat inderdaad de hoofdzaak is. Ik zoek het meer in de golven.

Ik zie vaak op het IJsselmeer een fors verschil tussen golfrichting en windrichting. Dat verschil doet vermoedelijk veel meer dan het directe effect op je zeiltrim. In ieder geval _lijkt_ het door het verschil in wind- en golf-richting alsof je de ene kant op veel hoger kunt dan de andere, ten opzichte van de golven dus.

Dat verschil tussen wind- en golfrichting zal ook weer deels door de Ekman spiraal worden bepaald, maar ik vermoed dat diffractie bij de kust daar meestal een grotere rol speelt.

Twist schreef :
Dus je stelt eigenlijk dat windshear altijd optreedt? Hebben jullie het in de cursus nog gehad over onder welke omstandigheden? Ik meen ergens gelezen (maar niet goed begrepen/onthouden) te hebben dat merkbare windshear alleen onder zeer specifieke lichtweeromstandigheden optreedt.

Als het altijd (in meer of mindere mate) optreedt, dan zou je altijd een verschillende trim over SB/BB moeten hebben. Zoals je schrijft zou dat met een grotere twist moeten zijn wanneer je over BB zeilt. Begrijp ik dat goed?

Maar zolang je die vereiste verschillen in twist in je zeilen kunt trimmen en je je telltales goed kunt laten staan, dan begrijp ik niet waarom je over de ene boeg dan hoger kunt lopen dan over de andere boeg! Of zou het kunnen dat (voor de genua althans...) de nauwere sheeting angle die je nodig zou hebben op sommige boten niet gerealiseerd kan worden over één van de boegen en dat je dáárdoor minder hoog loopt?

Bovenstaand allemaal beredeneerd: ik heb het nooit zo ervaren en heb geen zinnige input in de poll.

Ik realiseer me dat dit draadje over windshear gaat. Betreft Gregor's geval vertelde hij mij dat hij dit verschil bijna altijd ervaart: ik zou dan toch aan iets in de boot denken: mast niet rechtop bv. Ook helt zijn boot in rust iets over SB. Dat heeft natuurlijk óók effect. En hoe het beste de mast te trimmen in dit geval: loodrecht op de deklijn of tov het wateroppervlak!?

PS: hoe definieren we "hoogte" nu? Ten opzichte van de ware wind op 10 m hoogte!? In dat geval: hoe méér zeil je bóven die hoogte voert...

Twist schreef :
Dat kan niet. op giekhoogte boven de boot (en een stukje erbuiten) is de wind altijd voorlijker dan de Windex laat zien.
- het grootzeil staat in de afgebogen wind van de Genua, en dus per definitie in wind die meer van voren komt (over beide boegen). Je giek staat midscheeps of aan loef, de Genua maakt een nette hoek met de boot-lengteas.
- de Windex staat in de upwash, en wijst dus ruimer aan dan dat de wind echt is.

Een plaatje van Arvel Gentry:



Dan windshear: dat is een geval van ergens op hoogte andere windrichting. Dat kan ook op 5 of 10 meter boven water zijn. Maar in die shear is niets constants aanwezig. Het kan ontstaan doordat de wind boven anders is dan beneden en die draai (ruimen of krimpen) langzaam naar masthoogte en lager zakt (bij opbouwende hogedruk). Het kan ook ontstaan door een temperatuurverschil tussen lucht en water. Water van 2 graden warmer dan de lucht erboven geeft al opstijgende lucht en daarmee een shear. Kan nog steeds ruimend of krimpend zijn.

Blijft over: coriolis-effect, door de draaiing van de aarde. Het effect is verschillend bij verschillende snelheden van de lucht (en lucht boven beweegt sneller).
Paar jaar geleden heb ik dat eens allemaal uitgerekend, met data van de Cabouw-meetmast van het KNMI.
Uitkomst was dat het over de hele masthoogte van 17 meter maar hooguit een paar graad verschil opleverde. Vrijwel onmerkbaar klein, geheel weg te werken met de juiste zeil-twist.
Het draadje waar dat allemaal in stond is hierbovven al aangehaald. zeilersforum.nl/index.php/foru...b-en-bb-en-windshear

Dus..... een verschil in bootprestaties over SB en BB kán door windshear komen maar dan is het random, geen voorkeur voor een boeg.
Als het niet random is dan ligt het aan de boot. Helaas...

Nachtvlinder schreef :
Het kwam terloops ter sprake, meer als voorbeeld bij de algemene stelregel dat naarmate je vanaf hoogte het aardoppervlak nadert, de windkracht afneemt en de richting krimpt. Boven land (meer frictie) is de windrichting iets meer van H -> L dan op hoogte, waar t bijna parallel aan de isobare waait.


Of het altijd optreed in een mate die invloed heeft op de performance weet ik niet. Maar wanneer t optreed heb je inderdaad over BB meer twist nodig dan over SB. Bij omstandigheden waar je sowieso al heel weinig twist nodig hebt, kan het misschien moeilijk worden om over SB het effect van krimpende wind verder naar beneden toe te compenseren/trimmen? Dat zouden dan omstandigheden zijn waarin het opvalt als effect. Terwijl het in andere gevallen wel nog weggetrimd kan worden.
Zoiets... beredeneer ik dan.


Zelfs wanneer je het effect met de juiste trim kan opvangen, heb je wel degelijk een andere vorm zeil over SB en BB. En daarmee ongetwijfeld dus ook een vorm die het beter doet dan de andere bij de gegeven windsnelheid.


Ik probeer uit te vinden of mijn begrip een beetje klopt, of dat de waarheid anders is. Dus ik waardeer je bijdrages.


Des te beter dat t draadje afgesplitst is


Maakt die keuze voor 10m hoogte uiteindelijk nog uit? Gedachten experiment: Stel er is windshear. Op 2m boven het water waait het 5 knopen uit pal Noord. Op 15m boven het water waait het 7 knopen uit 355. Je optimale zeilvorm (tell tales naar je zin) over SB en BB is dan anders. En bijbehorende performance ook.

Baasklusje schreef :
Okay, ik heb 't inderdaad niet nauwkeurig gedefinieerd. De windex laat natuurlijk de AWA zien. Mijn (theoretische / ter validatie) punt is dat de wind altijd krimpt (en afneemt) naar mate je dichter bij de grond (het water) komt.
De invloed van genua en upwash zijn reeele effecten die invloed hebben op de trim (en de windex stand). Maar laat die genua even weg uit het verhaal - dat maakt t nog complexer dan het al is. Ook zonder genua, heb je over SB een andere trim nodig dan over BB doordat je met die windshear windrichtingsdraaiing zit.

Dan is windshear wellicht toch niet de juiste term voor het effect wat ik bedoel. Had in 'm in de OP bewust vermeden omdat ik het eigenlijk alleen maar ken uit de knmi-guidance teksten (die ik lang niet altijd helemaal begrijp).
Zijn we het er wel over eens dat de wind op (grote) hoogte meer parallel waait aan de isobaren, dan aan de grond?


Ik ga nog eens lezen


Stellig beweerd. Maar ik ben (nog) niet overtuigd van het 'onmerkbaar klein' zijn van het effect (niet windshear, maar coriolis)

Dat de wind als hij wordt afgeremd (laag boven de aarde) van richting verandert is juist, dat is door de Coriolis-kracht van de aarddraaiing.
Maar dat is zo weinig verschil tussen giek en masttop (een paar graden in het ergste geval) dat je dat gemakkelijk opvangt met wat meer of minder twist (boeg-afhankelijk). En de bootsnelheid zal niet verschillend zijn tussen beide boegen.
Het effect van bootsnelheid op schijnbare wind bij lage windsnelheid (< 8 kts) is veel groter tussen boven en beneden dan dat beetje Coriolis. Bij 6 kts bootsnelheid en 6 kts wind draai je bovenin de schijnbare wind 45 graden naar voren, en beneden (3 kts wind) staat die schijnbare wind dan op 26 graden, bijna 20 graden verder naar voren! Dat vraagt om veel meer twist dan die paar graden Coriolis.

Echte windshear is er als er een andere luchtsoort bovenin over de lagen eronder beweegt. Meestal zit dat hoog (km's), en de hoek kan wel 30 of 40 graden zijn. Ook zijn er dan grote snelheidsverschillenn tussen de lagen (10-tallen kts). Maar daar hebben wij op onze hoogte boven water niet mee te maken.

Heel soms komt het voor, 10 a 20 graden shear op halve masthoogte. Ene boeg max twist, andere boeg 0 twist. Hééél soms....

Je post kruiste net de mijne... maar is toch een beetje antwoord

Hier nog even de metingen van de KNMI mast 24 sep 2010 (dag van de trimclinic waarop we geprobeerd hebben Coriolis te meten).

Uitleg:
kleurtjes zijn hoogte:
10 m blauw
80 m groen
200 m rood

Linksboven: temperatuur over de dag. Beneden het warmst
Linksonder: windsnelheid. Beneden het laagste, in de nacht. Grote verschillen. Midden op de dag alles dezelfde snelheid.
Rechtsonder: de windrichting. Hier zie je de shear, maar alleen in de nacht als het bijna niet waait.
Zo gauw de boel van onderaf opwarmt gaat het allemaal mengen en worden de snelheden gelijk en verdwijnt de coriolis-shear.
Om 06u is er 30 graden shear tussen 10 en 200 meter. Dat is 2,3 graad over een masthoogte.....
De rest van de dag is het nog minder.
Dit soort metingen is te vinden op www.cesar-database.nl/ van KNMI

Duidelijk BK!

Volgens mij mag "windshear" dan altijd zo genoemd worden; de shear bedraagt minimaal het (bijna verwaarloosbare) coriolis-effect, maar kan (zelden, door zeer specifieke condities) een stuk extremer zijn (en merkbaar in een random richting).

Dit wetende, kan de vraagstelling (de oorzaken van SB/BB verschil) van dit draadje volgens mij wijzigen in "Wat in of aan mijn boot kan een dergelijk verschil veroorzaken?"

Stel dat mijn boot, mast, travellerposities etc hartstikke symmetrisch zijn, maar ik ga mijn mast 5 graden uit het lood trimmen naar BB.

Bij een beetje helling (wind van BB) komt mijn mast dan mooi rechtop, waardoor ik over SB dan volgens mij harder loop dan over BB (even aannemende dat mijn romp onder helling enigszins symmetrisch blijft en ik niet aan het roer hoef te sjorren). Over BB ga ik juist minder hard varen volgens mij.

Zoiets?

En als ik alle tanks aan SB heb en mijn boot (even extreem) in rust al 5 graden helling maakt: moet ik dan mijn mast loodrecht op de deklijn trimmen, of loodrecht op het wateroppervlak?

@Baasklusje, inmiddels weer wat meer (terug) gelezen over dit onderwerp, o.a. in de ZF draad die je hierboven noemde (en Pimpel ook al).

Opvallend wel dat ook daar terugkomt dat over BB beter gaat.
hierzo bijvoorbeeld
Ook hier wordt het door mij bedoelde fenomeen heel duidelijk uitgelegd.

Jij zegt: dat is theoretisch waar, maar over het algemeen een te klein effect om van belang te zijn.
Ik zeg: toch opvallend dat ik meestal zie: over BB is beter. Hoewel de poll nu de andere kant op gaat, haha

Je voorbeeld met meetdata over groot hoogte verschil (tov mast) is zeker interessant. Aanname dat het effect lineair is over het laatste stukje masthoogte vind ik erg riskant.
Stel dat 'ware wind twist' inderdaad een verwaarloosbaar klein effect geeft, maar dat op het noordelijk halfrond zeilers wel duidelijk vaker aangeven beter over BB te varen, wat is dan de oorzaak daarvan? Ze hebben vast niet allemaal dezelfde assymetyrische fout in hun setup (boven of onder water).

Voorlopig is de sample van de poll op ZF nog erg klein (te klein om iets zinnigs mee te doen)

Nachtvlinder schreef :
Als de gemiddelde boot inderdaad niet symmetrisch is... maar de watertanks bijvoorbeeld gemiddeld aan bakboord zitten, en de mast gemiddeld altijd 1 graad naar stuurboord scheef staat, etc, dan zou er dus een systematische SB/BB performance afwijking zijn in het gemiddelde van de zeilbotenpopulatie. Kan, maar lijkt me een stuk onwaarschijnlijker dan dat bijvoorbeeld de afwijking in richting van de golven tov de wind (golven altijd iets meer over SB) de ware oorzaak is.

Overigens herken ik het fenomeen van mijn vorige boot (spirit 28), en niet van de huidige (maar helaas nog maar beperkte zeiluren gemaakt dit eerste seizoen). Ben dus niet op zoek naar oorzaken voor mijn boot. Meer waarheidsvinding over het fenomeen van ware wind shift over hoogte.

Twist schreef :
Om te beginnen is het meten van de gevaren hoogte (en snelheid) op zich al een heel groot probleem. Hoe meet je nauwkeurig genoeg (2 graden) de TWA?? En hoe zorg je dat die meting over beide boegen even goed is???
Misschien komt het wel eenvoudig omdat bij varen over BB je aan SB zit en naar rechts kijkt om de tell tales te zien. Naar rechts kijken is iets anders dan naar links kijken. Je zou al linkshandigen over BB moeten laten varen om te kijken of het 'verschil' er dan ook nog is. En rechtshandigen én linkshandigen aan lij moeten laten sturen (over BB) om ze naar links te laten kijken.
Ook kijken of het met een stuurwiel (kijk je naar voren!) anders is dan met een helmstok.

Als de Coriolis-shear echt een aantoonbare invloed op bootprestaties zou hebben hadden ontwerpers dat al lang opgepakt en bijvoorbeeld de rail voor de lei-ogen op de ene kant anders op dek gezet dan op de andere kant.

Nogmaals, het Coriolis-effect bestaat, maar het is erg klein in vergelijking met bijvoorbeeld de invloed van bootsnelheid op AWA, boven en beneden. Dat is vele malen groter. En daar compenseer je ook voor met twist, waardoor het GEEN effect op bootsnelheid meer heeft.

Gestemd! Het fenomeen houdt me al een tijdje bezig, maar heb sindsdien mijn boot veel beter leren varen. We moesten nogal wennen aan de nieuwe genua

Aan welke voorwaarden moet je boot voldoen om theoretisch over beide boegen even hoog te lopen?

Mast recht op de boot,
Genuakar exact zelfde positie
Schootlengte gelijk
Helling gelijk
Roer in het midden en recht onder de boot
Kiel in het midden en recht onder boot en in lijn met middenlijn

Meer?

Gewichtsverdeling: Geen vrije vloeistofspiegel in water- en dieseltank. Dan verandert je zwaartepunt bij hellen over SB/BB

Geen schriftelijke toestemming vooraf gevraagd, maar ik vertrouw er even op dat Henk Huizinga van Nimos het mij toestaat deze bijdrage aan de discussie te leveren: