Welkom, Gasten

Onderwerp: Luchtdichtheid en de meetbrief

Luchtdichtheid en de meetbrief 12 apr 2023 12:02 #1472646

Baasklusje
Offline
Gebruiker
Berichten: 26225

In een ander topic (over de dichtheid van water en de meetbrief) ging het ook even over het effect van dikke of dunne lucht (door luchtdruk en temperatuur).

Onduidelijk is wat voor temp en luchtdruk wordt aangenomen voor een meetbrief.
Wel is de hoogte van de windsnelheid (10 meter) bekend.

Dus de vraag aan de ORC-meetbriefdeskundigen gesteld.
Vandaag (deels) antwoord.

You are right, the air density affects the the dynamic head of the air flow (q=1/2 * rho * V^2)
The VPP uses a standard density which I don't know off the top of my head.
I have cc'd the VPP programmer who I'm sure can answer the question

If you want to correct for this effect on boat speed it is easily done by adjusting the wind speed for the polar curves.
So if the air is 9% less dense than the default then the equivalent wind speed is 3% (sqrt 9) lower.
A bigger effect is the degree of mixing in the boundary layer.
The VPP uses a reference height of 10m, and an assumed boundary layer profile.

If the boundary layer is well mixed, which happens in colder gustier conditions, there is more energy in the flow over the sails.
In warmer conditions where there is less mixing the masthead anemometer may show 10 knots of wind, but at deck level there may be only 4 knots.
The navigators adjust the "effective" wind speed to account for this.

For water density the VPP uses the conditions for salt water of density 1025 kg/m^3 at 15 deg Centigrade.
The effect of changing water temp and density on performance is less marked. As the water gets warmer the kinematic viscosity reduces.
The effect of density is in the calculation of dynamic head.

"You means de Womens' Libromatium Movenint done created de uncontrollable urgement to play dingle-dangle-dingle wit de personal requipment of yo own gender?" Zappa, Thing Fish

Laatst bewerkt: 12 apr 2023 16:43 door Baasklusje.

Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 12 apr 2023 12:13 #1472647

AdB Offline Gebruiker Berichten: 3677	Baasklusje schreef : In een ander topic (over de dichtheid van water en de meetbrief) ging het ook even over het effect van dikke of dunne lucht (door luchtdruk en temperatuur). Vergeet niet ook de luchtvochtigheid mee te nemen in die vraag. A
	Tornado sport Een monohull is eigenlijk een multihull die niet "af" is... Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 12 apr 2023 13:29 #1472666

Baasklusje Offline Gebruiker Berichten: 26225	AdB schreef : Vergeet niet ook de luchtvochtigheid mee te nemen in die vraag. Dat doet niet zoveel, zie www.wetenschapsforum.nl/viewtopic.php?t=140197 En gek genoeg is vochtige lucht lichter dan droge lucht
	"You means de Womens' Libromatium Movenint done created de uncontrollable urgement to play dingle-dangle-dingle wit de personal requipment of yo own gender?" Zappa, Thing Fish Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 12 apr 2023 14:14 #1472670

madoc Offline Gebruiker Berichten: 3106	Baasklusje schreef : AdB schreef : Vergeet niet ook de luchtvochtigheid mee te nemen in die vraag. Dat doet niet zoveel, zie www.wetenschapsforum.nl/viewtopic.php?t=140197 En gek genoeg is vochtige lucht lichter dan droge lucht 't Moet allemaal niet gekker worden
	Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 12 apr 2023 15:16 #1472682

Booty24
Offline
Gebruiker
Berichten: 1169

De aanname om dichtheid te verrekenen met de snelheid zal alleen bij benadering werken bij kleine verschillen waar de verschillen ook weer niet relevant zijn op de snelheid van de boot. De schijnbare wind tgv eigen snelheid wordt zo niet verrekend.

De aanname om de dichtheid te verrekenen met de snelheid geldt alleen als de snelheid van het object daardoor niet beïnvloed wordt en dus stilstaat (in de box of aan de grond).
Dat is voor performance geen aanlokkelijke vooruitzicht en maakt de race nogal lang.

Voor je de aanname doorvoert zul je dus nog moeten controleren of deze linearisatie zinvol dan wel correct genoeg is.

Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 12 apr 2023 16:20 #1472697

AdB
Offline
Gebruiker
Berichten: 3677

Baasklusje schreef :

AdB schreef :

Vergeet niet ook de luchtvochtigheid mee te nemen in die vraag.

Dat doet niet zoveel, zie www.wetenschapsforum.nl/viewtopic.php?t=140197

En gek genoeg is vochtige lucht lichter dan droge lucht

Grappig, in mijn vakgebied (geluid) doet de luchtvochtigheid juist
heel veel. Op festivals hangen vaak zgn. delayspeakers om het geluid
aan te vullen achter in een tent of terrein. Deze zijn vertraagd en
"wachten" op het geluid wat van het podium komt. De vertraging
wordt gemeten in miliseconden.
Ik heb een weerstation van de Conrad, wanneer een tent zich vult met
een paar duizend bezoekers schiet de luchtvochtigheid omhoog bij een
vrijwel gelijke barometerstand.
Ik moet dan de vertraging altijd een paar miliseconden verhogen.
Dacht altijd dat het met de densiteit van de lucht te maken had.

On topic maar weer.

A

Tornado sport
Een monohull is eigenlijk een multihull die niet "af" is...

Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 12 apr 2023 17:06 #1472708

@jasper Offline Gebruiker Berichten: 1002	Word er ook rekening gehouden bij de vrijboord meting met het zoutgehalte(lees zout brak of zout?)
	Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 18 apr 2023 15:14 #1474023

Baasklusje
Offline
Gebruiker
Berichten: 26225

@ @jasper:ja.

Een nieuw antwoord van de ORC VPP Programmer over de default dichtheid van lucht in het VPP:

hello Thomas,

The air density used in the VPP is 1.223 kg/m^3, which is very close to the standard value at 15 degrees, 1.225.
We never felt the need of changing this value or adapting the VPP predictions to the local atmospheric conditions of pressure and temperature. They for sure influence the air properties but when taking them into account we may also include the degree of air mixing in the boundary layer, which is another parameter influencing the performances.

Best regards

Davide Battistin
ORC VPP Programmer

dan mist er nog 1 variabele, de luchtdruk.

Als het 15 graden C is en de dichtheid is 1,223 kg/m^3, dan moet de luchtdruk 1011 HPa zijn.

"You means de Womens' Libromatium Movenint done created de uncontrollable urgement to play dingle-dangle-dingle wit de personal requipment of yo own gender?" Zappa, Thing Fish

Laatst bewerkt: 18 apr 2023 19:03 door Baasklusje.

Alleen ingelogde leden kunnen reageren.

Luchtdichtheid en de meetbrief 01 mei 2023 16:47 #1476568

boarderbas Offline Gebruiker Berichten: 13143	Nog veel erger is het effect op de inzinking. Een boot van 10 Tom heeft zo maar 8m3 lucht onder de waterlijn. Dat kan wel een kilo schelen! Wat vreemd is, is dat de wetenschap met standaarcondities of normaalcondities (beide zeer goed gedefinieerd) werkt als standaardwaarde en dat er hier afgeweken word.
	Alleen ingelogde leden kunnen reageren.