Onderwerp: boot omslaan

Interessant is wellicht te onderzoek of een kiel mee lift kan leveren door een asymmetrische vorm . Zeg maar voor een boot doe alleen over stuurboord vaart. Vervolgens zou je kunnen denken over een mogelijkheid om met cambers de vorm om kan laten klappen.
Ik zou de discussie over kiel aandrijving maar laten rusten.

monreve schreef :
je stelt me nog niet helemaal gerust, Ron Meve....

@Baasklusje: gelukkig heb ik verstand van andere zaken dan natuurkunde (dat laat ik wel aan m'n broer over, die geeft er les in). Ik heb de natuurkunde na 4 VWO vaarwel gezegd. Maar leuk dat de TS zich er het hoofd over wil pijnigen, al vrees ik dat hij allesbehalve de eerste is...

@ISO788 Hans: dat lijkt me inderdaad een interessant item. In de luchtvaart wordt het immers ook al jaren toegepast. Cambers aan de voorkant van de kiel, en eventueel ook nog een trimvlak integreren in de achterkant. En dat allemaal nog in een kantelverwerken en zeilen is geen hobby maar wetenschap. Da's dan weer een beetje jammer maar ookonvermijdelijk.

beewee schreef :
mooi!

dan leg ik het wel even een beetje uit.
- water is wel degelijk iets samendrukbaar, niet veel, maar toch, zie www.lsbu.ac.uk/water/explan2.html#comp
- wel jammer dat de samendrukbaarheid, de drukverschillen en de z.g. verschillen in snelheid aan beide zijden van een foil (zeil, kiel, roer) er niet mee te maken hebben. Dat is de oude foute theorie die we allemaal op zeilscholen gehoord en zelfs verteld hebben....

Ik krijg weer hoop dat mijn boot gewoon door zal varen, ook aan de wind

En ook assymetrische zwaarden worden al gebruikt.
Welliswaar op catamarans, maar is ook wel interessant natuurlijk!

Overigens doe je een trimtab hetzelfde. Je maakt de vorm asymetrisch om de lift te beinvloeden.

groeten,
Johnnie

trotti schreef :
En wat dacht je van de asymmetrische zwaarden van platbodems? Onze voorouders wisten al eeuwen geleden van lift, al konden ze dat natuurwetenschappelijk niet verklaren.

Bart

ISO788 Hans schreef :
Zelfs mijn kimkielen zijn iets assymmetrisch geprofileerd en staan iets naar elkaar toe in een poging aan de wind en onder helling ( dan staat één kiel recht naar beneden en de andere onder +/- 30- 40 graden omhoog ) het verlijeren tegen te gaan .
Niet dat ik er wat van merk maar toch...
Ad

Ik geef de TS als suggestie om een boot recht tegen de wind in te laten varen dmv een verticale rotor met bladen in vleugelprofiel die weer een schroef aandrijft. Niet echt origineel, maar technisch wel mogelijk. Ik meen dat HJAHofland er in zijn knutselboekje een voorbeeld van heeft. Met wat technische onderbouwing el iets voor een profielwerkstuk.

Leuker is dan het bouwen van een door zo'n windmolen aangedreven karretje en dan eens goed onderzoeken of zo'n ding nou wel of niet harder dan de wind tegen de wind in kan rijden. Is een paar jaar terug een hele discussie over geweest..

Niet alleen trimflaps aan kielen zijn bekend, maar ook de hele kiel draaien werd/wordt wel gedaan. de Open40 van Tuned heeft zo'n systeem.

Lift, zoals het zeilboten voortstuwt en vliegtuigen in de lucht houdt, is simpel gezegd het gevolg van laminaire stroming aan 1 kant van het oppervlak en turbulente stroming aan de andere kant. Omdat, indien deze condities eenmaal geschapen zijn, dit in een gas grote drukverschillen geeft kan bijv. een zweefvliegtuig uren in de lucht blijven zonder dat er extern energie wordt toegevoegd. De weerstand die het vliegtuig heeft wordt overwonnen door de voorstuwing van de drukverschillen.

Deze condities zijn niet mogelijk in vloeistof onder normale stroomsnelheden van water. Iedere vorm van lift in water is dus een combinatie van het toevoegen van veel energie, en in vrijwel alle gevallen het reduceren van de weerstand.

De vraag van de TS was: kan een 'zeilende' beweging tegen de stroom in gemaakt worden door de stroom van het water te gebruiken. Het antwoord is een resoluut NEE, doordat de juiste condities niet gegenereerd kunnen worden door slechts de kinetische energie van het water te gebruiken. En dat is hoofdzakelijk doordat water een vloeistof is, waardoor zowel de drukverschillen te laag zijn in de juiste condities EN de weerstand te hoog is.


Onno

Beste Vic,
zo ondertussen heb je heel wat aardige suggesties gehad voor een zeer vruchtbaar en leuk onderzoek. De kennis alhier voorspelt je dat tegen de stroom in varen alleen met behulp van het profiel van de kiel niet gaat lukken. Aan jou de uitdaging dat te ontkennen of te bevestigen.

Je vraagt je ergens af waarom het met een zeil en lucht wel lukt voortstuwingskracht te genereren en met water en kiel niet. Een zeil heeft me nogal een oppervlakte nodig om dat de bereiken. Het zou zeer interessant zijn om, zoals jij zelf al suggereerde, de boot eens op zijn kop in het water te leggen en het zeil als kielvorm zodanig te profileren dat je zou verwachten enige lift te genereren. De voorspelling zal zijn dat je boot net zo hard achteruit gaat als de stroming van het water, maar interessant zou kunnen zijn hoeveel weerstand het nog oplevert als de boot op zijn plek wil houden. Dat zou interessant kunnen zijn voor bruggenbouwers, (minder/ander materiaal nodig), energieopwekkers, of bijvoorbeeld weerstandverlaging van de kiel op zichzelf.

Iemand schreef het al: verzin een toepassing voor je resultaten, niet een resultaat voor je toepassing.
Succes!

@ jazzyO

Uit interesse, levert een kiel volgens jou aan de wind zeilend nu wel of geen "lift"?

Gr Michel

Wel lift, maar niet door een drukverschil
Dat water(vloeistoffen) niet samendrukbaar zijn, wil nog niet zeggen dat er geen verschil in druk ontstaat trouwens. Hoe zou anders een pomp moeten werken?

Voortbeweging is door een verschil van kracht tov een vast punt. Bij een zeilboot is dat water/ wind en bij het karretje de grond/wind. Mijn vergelijking met de perpetuum mobile is niet uit de lucht gegrepen een kiel in de stroming ontwikkelt zelfs geen energie tenzij je de boot tegenhoudt. Kun je als dit lukt ook lood in goud veranderen? Dit is wel een leuk item om te lezen.

Precies wat ik ook bedoel. Als je dat ontwikkeld, hoef je slechts af te duwen om een initiele snelheid (dus stroming) te creëren. Daarna zorgt de voortuwing voor het instandhouden of vergroten van deze stroming.

Zoals een klasgenoot (MTS) van me ooit het licht zag:
"Als in een venturi de lucht versnelt.....(lange stilte waarin langzaam het lichtje aanging)..... dan heb je dus stuwdruk!"

Ben bijna van mijn stoel gevallen

@ JRomkes?

Hoe ontstaat er bij een kiel lift dan volgens jou / jullie?

Jullie zeggen dus beiden dat het principe op basis waarvan lift ontstaat bij een zeil principieel anders is als bij een kiel, begrijp ik dat goed?

Gr Michel

Ik hou nog even m'n mond. Wel even twee plaatjes bijgesloten bij m'n post: een stuk over een boot met een windmolen er bovenop en een illustratie van het water versus lucht verhaal.





Overigens gaan de mensen die kunnen uitleggen waarom de op het eerste gezicht idiote trim van de boot op de foto hieronder, onder sommige omstandigheden (licht weer, vlak water) grote voordelen kan hebben, door naar de koelkastronde.

mooi plaatje, dat 3.32! Actiekracht in het ene medium, reactiekracht in het andere, mooi getekend.

wat de koelkastvraag betreft: ik heb al 2 koelkasten (en 1 op de boot).
Overgehouden aan vorige quizvragen .

Maar toch:
- de helling is nodig voor een gunstige rompvorm in het water met minder nat oppervlak
- het waait heel weinig, dus de manier om helling te maken is de (te) diep getrimde genua.
- is niet heel erg want de UA zal niet zo klein zijn, niet knijpen dus.
- grootzeil volledig in de afgebogen wind uit de genua, moet dus voorbij midscheeps om niet te killen en nog wat druk te hebben
- bemanning toch op de rail voor een groter dwarstraagheidsmoment en ietsje minder helling

de gemiddelde hoek van boot met zeilen is vast 0 graden!

het geheel is wel een beetje opgedrongen door de rompvorm, ik doe iets minder extreem (vooral vlakker voorzeil)

Meer informatie over lift:

http://karmak.org/archive/2003/02/coanda_effect.html

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/guided.htm

Beauty, het staat er een beetje vreemd, maar ik bedoel dat je ook (grote)drukverschillen kan opwekken in een medium welke niet samendrukbaar is.(i.t.t JazzyO) Daardoor werken onderwater en bovenwater vleugels het zelfde, door grotendeels de onderdruk aan de bovenzijde(snellere stroom aan de bovenzijde door de vorm van het profiel,daardoor minder druk, etc). Pas bij hogere snelheden gaat de compressie van de lucht aan de voorzijde bij een vleugel effect hebben, snelheden die door cavitatie sowieso niet zal worden bereikt door boten, en water niet gecomprimeerd kan worden.


Lang verhaal kort:
De verschillen tussen gas en vloeistof bij de rekenregels bij deze beperkte snelheden (tot +/- 50 kts bij onderwaterprofielen) is compleet verwaarloosbaar.
(Daardoor komen ze niet voor in formules voor het berekenen van lift van een vleugelprofiel, in gas of vloeistof)

Baasklusje schreef :
Volgens jou trimmen ze de zeilen dus zo om helling te genereren, welke resulteert in minder weerstand door het water. Maar waarom zitten dan all die mannetjes aan de hoge kant?

Immers als je helling wilt dan kan je deze ook aan de lage kant plaatsen en de zeilen zo trimmen dat ze meer voortstuwing leveren in plaats van helling.

Druk verschil is er wel in water, ga maar is duiken in een zwembad dan kan je dat meteen voelen op je oren.

Druk en samendrukbaar zijn twee verschillende zaken.
Druk verschil heb je overal. Samendrukbaar betekend dat je een bepaald hoeveelheid medium (gewicht) in een kleiner volume probeerd te drukken. Bij lucht is dat eenvoudig, bij water gaat je dat niet lukken.

Vergelijk het met stenen die je opstapeld, de onderste steen ondervind wel het gewicht van de stenen er boven (druk), maar word er niet kleiner van (samengedrukt).

Wat beteft dat grootzeil in de wind door het midden:
Energie haal je uit de lucht door twee zaken: de lucht afremmen, of de luchtstroom van richting veranderen.
Bij weinig wind (foto van FMJ) val er weinig lucht af te remmen, dus wil je van richting veranderen. Hoe groter de richtingsverandering, hoe meer energie je eruit kunt halen.

Je boot word gedreven (figuurlijk gesproken) door het voorlijk van je genua in combinatie met het achterlijk van je grootzeil. Wat daar tussen zit maakt in feite niet heel erg veel uit. Een grote richting verandering van de wind heb je als het achterlijk van het grootzeil dus een zo groot mogelijke hoek maakt met het voorlijk van je genua.

Het risico is natuurlijk dat de lucht aan lei de vorm van het zeil niet meer kan volgen en dus de beperkte stroom laat afbreken. Dat noemt men stallen. Voordewind is dat juist mooi, maar aan de wind ga je dus theoretisch achteruit varen.

Je kunt deze truc alleen maar uit halen als je voldoende bootsnelheid kunt creeren. Dan telkens het grootzeil een beetje binnen halen, en oploeven+versnellen. zodra je boot een klein beetje stilvalt, hetzij door een golfje, hetzij door een passerende boot, of door een winddraaing, dan moet het grootzeil direct weer "los" om eerst weer snelheid op te bouwen, en daarna weer hoogte.

Het resultaat van deze truc die je alleen met lichtweer en vlak water kunt uithalen, en alleen met een hele goede roerganger en grootzeil trimmer die ook nog eens goed met elkaar kunnen communiceren, is dat je met behoud van snelheid heel erg veel hoger aan de wind kunt varen, tot soms wel 15 graden aan de ware wind (eea afhankelijk van de basissnelheid van je boot)
Al vind ik op de foto die genua niet helemaal geschikt voor dat specifieke doel, het kan gezichtsbedrog zijn, maar die genua lijkt erg vol met een grote entry.

Christiaan 676 schreef :
dat schreef ik ook: voor een groter dwarstraagheidsmoment, minder gewiebel.
en ook om dat ze het gewoon gewend zijn om daar te zitten....

Erikdejong schreef :
jij hebt zeker ook al een paar koelkasten