Onderwerp: snelheidsverschil over SB en BB, en windshear....

een interessante discussie (voor de liefhebbers) over windruiming en windsnelheid en de gevolgen over SB en BB.

Bij de concurrentie:

groups.google.com/group/nl.spo...168054232edb4?hl=nl&

groet
t

Interessant, vooral het feit dat niemand doorvraagt hoe hij zeker weet dat hij over bakboord en stuurboord wel exact dezelfde hoek t.o.v. de wind zeilt. Een paar graden verschil in de koers kan aan de wind zó veel verschil in snelheid geven. Wie zegt dat zijn windset de windrichting wel goed aangeeft? Of is er alleen een Windex? De richting van de golven en stroming t.o.v. de wind en vaarrichting alsmede de asymmetrie van de romp spelen net zo hard mee.
Verder is het grootzeil gereefd, dus je hebt goede kans dat het onderlijk en dus het onderste deel van het grootzeil een zekere asymmetrie heeft.

Eerst de praktijk, en als daar geen plausibele oorzaak blijkt te zijn kun je altijd nog aan ruimende winden en aardstralen gaan denken.

Eens. Laten we eerst maar eens controleerbare en gecalibreerde data verzamelen, dan kijken of er echt een verschil bestaat en zo ja hoe groot, dan kunnen we daarna het scheermes van Occam weer eens te voorschijn halen.

dat is inmiddels uitgezocht.. zie de posts op nl.sport.varen

het verschil tussen SB en BB is, helemaal bovenin de mast, in een maximale nachtelijke situatie (60 graden windshear tussen 10 en 200 meter hoog) 6 hele graden....
Dus over SB heb je bovenin de wind 6 graden ruimer dan over BB, in de allerextreemste situatie.
Denk je dat je dat merkt?

In normaal weer, overdag, 0,0006 graad

groet
t

PS ERG mooi en duidelijk: www.keesfloor.nl/weerkunde/5wind/5wind.htm

Dennis heeft van mij (meen ik) eens een PDF gehad van hetzelfde onderwerp van nexus instruments. Wellicht dat ie die kan vinden, ben zelf ook aan het zoeken. Binnen die uiteenzetting was het verschil aanmerkelijk groter maar dat had mogelijk ook als reden dat zij er een instrument voor hadden om die "shear" aan te geven. The theorie is in ieder geval gelijk.

Uit mijn hoofd merk ik wel op dat in dat PDF-je wordt gesproken over een ruimer invallende wind (met de hoogte) over BB en een minder ruimer invallende wind (mast top) over SB. Zou frapant zijn als hier een tegenstelling ontstaat dus ik ga het nog ff nazoeken als ik hem heb gevonden.

Gr Michel

Beauty heeft hier ooit een mooi stuk van Silva gepost over de problemen met een windmeter. Scheve montage t.o.v. de masttop heeft invloed op je meting, maar je hebt ook te maken met het Coriolis-effect dat zorgt voor een permanente windsheer. Die kan inderdaad nog eens aangewakkerd worden door thermische effecten of een aankomende winddraaiing die zich boven al heeft gemanifesteerd en nog naar beneden moet komen. Maar dat is zo'n beetje allemaal al in nl.sport.varen geschreven.

Niet te druk om maken, gewoon over de ene boeg een beetje meer / minder twist varen dan over de andere. De rest vh veld ervaart precies hetzelfde, dus voor je uitslagen maakt het niet uit, wel naar de nieuwe wind toevaren natuurlijk als je 'm zo mooi constateert.. Blijkt t.o.v. de rest vh veld dat jij een hoogteprobleem hebt over één boeg terwijl de anderen het niet hebben dan is er iets asymmetrisch bij jou aan boord, eerste wat ik zou controleren is of de mast er wel recht opstaat en of die gelijk doorbuigt over beide boegen. Volgende is of kiel en roer er wel recht onder hangen en symmetrisch 'geshaped' zijn. Mocht het dan nog zijn dan moet je verder gaan kijken.

Beauty schrijft:
dat komt vast omdat de engelsen Starboard Tack zeggen als wij het hebben over varen over Bakboord.

groet
t

nog even een link naar het KNMI plaatje over de winddata:

1 dag met een duidelijk patroon: 8 augustus. De meeste
andere dagen zijn 'rommeliger': winddraaingen, meer/minder wind etc.

694219319665945976-a-capolavor...w2/home/cabauw02.JPG

Links-onder plaatje is windsnelheid in m/s op 3 hoogtes (10, 80 en 200m).

Duidelijk is de dagelijkse gang te zien: onderin weinig wind 'snachts, maar boven, op kerktoren-hoogte, waait het gewoon door. (dat kennen we allemaal). Rood (200m) gaat van 6 naar 9 m/s,, dus plus 50%, blauw (10 m hoog) van 1 naar 6 (plus 500%!!)
Dit wordt veroorzaakt doordat 'snachts de turbulentie in de onderste laag tot rust komt (geen zon, geen auto's, geen nix) waardoor de stroming laminair wordt en de snellere stroming boven niet langer de onderste laag 'meeneemt' .

Rechts-onder plaatje de windrichting op de 3 hoogtes. 'snachts inderdaad de verwachte ruiming in de onderlaag (60 graden tussen 10 en 200 m!) maar overdag, als de turbulentie in de onderlaag er weer is (geen laminaire stroming meer over de oppervlakte) en de snelheden weer gelijk zijn, géén ruiming meer te vinden!
Bedenk wel dat onze mastjes ergens bij die blauwe lijn zitten (5 meter hoger, 8 meter lager) dus da's vast niet veel ruiming

groet
t

Mooie plaatjes ja en grappig dat Michel en ik tegelijkertijd over hetzelfde artikel aan het typen waren.. Kan ook nog zijn dat Nexus die metingen in Australie gedaan heeft, dan is bakboord en stuurboord ook omgekeerd.

ik volg het verhaalop de andere fora niet, maar heb tijdens de van uden reco wel een dag gehad waarop er idioot veel windsheer was!

We hadden 's ochtends 1 baantje afgewerkt en vervolgens een uur of 3-4 liggen wachten op wind.. Vervolgens komt de zeewind erin, en ja hoor... een dikke vette windsheer!

Dus, ene boeg snaarstrak, andere boeg veel twist!

Groeten,
Globe_Trotti

trotti schrijft:
zeewind zit alleen in de onderste 10 tot 20 meter of zo; daarboven is de gewone (of geen) wind....
dat is een speciale situatie, local thermal op een flinke schaal, zullen we maar zeggen.
en door de wrijving op de aarde zal de shear inderdaad flink zijn; er is ook geen stroming erboven die de boel een beetje corrigeert en op snelheid houdt....
of, nog gekker, erboven waait het Oost, de andere kant op.
Dan heb je beneden meer wind dan boven, want boven remt die oostenwind de zeewind! Heel speciaal....

groet
t

Dat zouden de zeelui op de grote, dwarsgetuigde schepen als geen ander moeten weten. En dan is een setje aparte zeilen boven elkaar nog in het voordeel ook, al vraag ik me af of het te doen is om dat allemaal bij te houden en steeds bij te stellen.

Vandaar dat de grootste zeilen beneden zaten anders zouden ze niet vooruit komen .

Je snapt me niet denk ik (en vergeef me aub als ík 't niet blijk te snappen): je kunt ieder zeil bij zo'n bakbeest toch individueel naar de op die hoogte heersende windrichting trimmen? leuke uitdaging voor Capo

Over de dwarsgetuigde schepen...

Met uitzondering van het DynaRig voeren die shcepen natuurlijk 9 van de 10 keer ruime wind... dan komt het allemaal toch wat minder nauwkeurig!

Groeten,
Globe_Trotti

Daarom maakten ze ook maar een rondje rond de wereld, omdat terugzeilen wel eens lastig was.

Windshear... omdat ik ook wel van een technische discussie houd

Natuurlijk kun je dat via telltales op verschillende hoogtes meten, en de twist erop afstemmen. Daarmee is de oorspronkelijke vraag in mijn ogen meteen opgelost.

That said ben ik het nog niet helemaal met Capo eens in de kerktoren-redenering. Een gemiddelde over 200 meter uitrekenen, en dan aannemen dat dat representatief is voor het verschil tussen 5 en 15 meter hoogte, gaat mij een paar stappen te snel. Je doet daar de aanname dat het verloop lineair is, en dat is zeer de vraag.


Zie het verloop van windkracht. Dat verloop gaat dichtbij de grond VEEL sneller dan op grotere hoogte. Da's op z'n minst een aanwijzing dat dat met de richting net zo gaat?

Je ziet dat al min of meer terug in het feit dat de bovenste 120 meter evenveel shear kent als de onderste 70 meter (grafiekjes Cabauw). Van de onderste 10 meter zijn geen gegevens, terwijl daar zeker driekwart van je zeiloppervlak (torentuig) zit. Bij mij zelfs alles en bij de vraagsteller bij de buren wellicht ook. Ik durf dus geen conclusies te trekken uit die gegevens die zich allemaal boven mijn mast afspelen... en zelfs daar al een 'versnelling' naar beneden toe bevatten.

Een PUUR theoretisch verhaal blijft het wel, want zoiets zou meteen uit de gevaren twist blijken. DAT is m.i. dus het juiste argument om tegen het "buitensporige windshear" verhaal in te brengen.

beewee schrijft:De Spirit inruilen op een tallship, hmmm

Ze zouden gek staan te kijken "U wilt een meetbrief voor WAT?"

web schrijft:
eens, ik neem ff aan dat er, boven open water !! een lineair verband tussen hoogte en shear is. Dat zal in de onderste 0,5 meter (of minder, vlak water) zeker niet waar zijn, daar geldt de no-slip condition, maar daarboven wel, denk ik zo.
In je plaatje van Kees Floor (mooie site toch!) staat geen schaalverdeling. En is het een boom of een boompje?

Geldt ook nog dat de shear tgv coriolis erg klein is tov de invloed van boatspeed op schijnbare windrichting: dat zijn hoeken van ruim 20 graden verandering, zelfs 45 graden bij full speed halve wind met windje 3, en zoiets als 3, misschien 6 graden (per boeg) voor coriolis. Je twist het zo weg....

Wat je al zeilend natuurlijk steeds doet is, na elke overstag of gijp, je twist (elk zeil) checken. en zo nodig aanpassen. Daarmee wordt al vol-automatisch coriolis teniet gedaan.
En dan geldt ook nog dat boven de design-wind (dus 4B en hoger) het hele fenomeen irrelevant wordt, want dan ga je toch al druk lozen (met meer twist, bijvoorbeeld).
Wel interessant, dit alles, dat wel...

groet
t

De boundary layer (een term uit de aerodynamica) is behoorlijk dik.

De hoogte van de door Kees Floor getekende gradient, de grenslaag, is enkele honderden meters. Ook boven vlak water.

Dat dat ook z'n weerslag heeft op de shear, kun je opmaken uit de Cabauw grafiekjes. Het verschil in richting tussen 200m en 80m (=120m verschil) is even groot als tussen 80m en 10m (=70m verschil). Je zou voor die laatste de helft verwachten, als het lineair was.

Niettemin nog altijd geheel mee eens dat je het eenvoudig weg moet kunnen twisten.

uit je Wikipedia link:

Because of low surface roughness on the relatively smooth water surface, wind speeds do not increase as much with height above sea level as they do on land.Over a city or rough terrain, the wind gradient effect could cause a reduction of 40% to 50% of the geostrophic wind speed aloft; while over open water or ice, the reduction may be only 20% to 30%

Dus boven open water beneden 20% minder dan de geostrofe wind. (Die waait precies volgens de isobaren).
In Cabauw (Lopik) is ongetwijfeld meer shear dan op het IJsselmeer.... dus die meting kun je daarvoor niet zomaar gebruiken.

Hoe hoog waait de 'geostrofe wind' ?
(Die isobaren heb ik in het wild nou nog nooit gezien....)

groet
t

Leuke test: allemaal vlaggetjes aan elkaar knopen tot je ze in de top van de mast kunt hijsen, goed strak zetten aan het lummelbeslag en dan van onderaf een foto maken terwijl je motort op halve wind. Dan zou je mooi het verschil in schijnbare wind zichtbaar kunnen maken.

Delphi32 schrijft:
van die test staan de foto's al in het boek High Performance Sailing (Frank Bethwaite).....

groet
t

Goed, ga ik die toch maar op mijn verlanglijstje zetten Dank voor de tip!

gisteren (vrij24sep)bij de 5e Trimclinic de ideale omstandigheden om eens grondig te bekijken of het verhaal van de invloed van de draaiing van de aarde, dat zegt dat in de onderste luchtlagen de wind geruimd is tov de bovenlagen, er inderdaad toe leidt dat je over SB zeilend bovenin (masttop) ruimere wind (tov het zeil! het is gekrompen wind tov d aarde!)hebt dan over BB zeilend.

Omstandigheden:
- IJsselmeer, geen golven of golfjes van enige betekenis
- wind: 8 tot 10 knopen, geen vlagen, meestal tussen 9.5 en 10.5 kts, heel erg constant, die wind.
- wel draaiend, van 0900u tot 1700u van 220 naar 320 gr.
- daardoor dus ook die afwezigheid van golven, geen tijd om op te bouwen, met zo'n draaiende wind
- watertemperatuur lager dan de lucht (15 vs 18 graden), dus geen thermiek doordat het water de lucht niet opwarmt.

Alles bij elkaar ideale omstandigheden: de windshear kan zich zo (midden op het IJsselmeer, dus geen bomen en huizen binnen 10 mijl, geen thermiek) prima laten zien.

True Wind Angle (TWA) hoog aan de wind met deze wind is voor de Capolavoro 42 graden. Dat geeft een schijnbare wind op 27 graden, van 15 kts, bij een bootsnelheid van 6.0 kts.

Dat klopte in de praktijk prima. Op de Close Hold meter kun je prima die 27 graden zien, op de andere windmeter de 42.
Ook de snelheid hield zich aan de polair...
De performance-meter op 98-102 %

Sturen doe je in deze omstandigheden op de stuurtelltales (gentry tufts) in de genua, een rijtje van 3 (horizontaal) op 1/3 van de hoogte, zeg 5 meter boven water.

Het grootzeil wordt dan zo getrimd (vlak natuurlijk) met de grootschoot dat de bovenste van 4 streamers aan het achterlijk een deel van de tijd (1/4 ongeveer, max 1/2) achter het zeil verdwijnt.
Met de 10 kts wind van gisteren staat de giek precies midscheeps (overloop een paar cm naar loef).

Als er een verschil zou zijn tussen SB en BB (ruimende wind beneden) dan zou dat aan die bovenste streamer goed te zien moeten zijn.
De twist in het zeil was over beide boegen gelijk, en absoluut minimaal (de schoot snaarstrak, letterlijk )
Misschien heeft een van de trimmers van gisteren er een foto van? Bij die 10 kts wind heb je geen twist meer nodig (zoals bij light air, < 6 kts) of zoals bij teveel wind (> 14 kts) wanneer je druk wil lozen, bovenin.
Ideale omstandigheden, ik zei het al....

Nu de conclusie.
Volgens de coriolis-theorie is de wind geruimd (in absolute betekenis, niet relatief tov de boot) op lagere hoogte, ofwel gekrompen op grotere hoogte.
Dat zou dus vragen om meer twist varend over stuurboord, en minder twist varend over bakboord.
Wij hebben de twist constant gehouden (met schoot en overloop).
Dan zou je dus moeten kunnen zien dat over SB varend de bovenste streamer van het grootzeil meer en langer achter het zeil verdwijnt dan bij varen over BB (als het zeil immers bovenin een soort ‘coriolisheader’ zou hebben. Dit terwijl we op de gentry tufts in de Genua de optimale koers aan de wind voeren.

Ik durf niet met zekerheid te zeggen dat ik het NIET gezien heb, dat verschil in verdwijnen van de bovenste streamer. Maar ook niet dat ik het wel gezien heb…..
Het was erg marginaal. Geen effect waar een zeiler zich druk over zou moeten maken of rekening mee zou moeten houden. Dat bleek ook uit de performance-meting: gelijk over beide boegen.

Ga het nog eens proberen met 6 kts wind…

Groet
t