slfknwvp

152
Workshop Aero- & Hydrodynamica 1 Onderwerpen Aerodynamica Hydrodynamica Kielboten versus zwaardboten plat & rondbodem jachten boottrim trim snelheidstraining stroom & golven

Upload: wilmar-de-lange

Post on 22-Jun-2015

484 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

dutch presentaion on the aero- and hydrodynamics of sailing

TRANSCRIPT

Page 1: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

1

Onderwerpen

Aerodynamica

Hydrodynamica

Kielboten versus zwaardboten

plat & rondbodem jachten

boottrim

trim snelheidstraining

stroom & golven

Page 2: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

2

Golven

Windsnelheid

Groote van deKracht

Rompweerstand

TelltalesPlaats bolling

Stand zeil

Bolling

Twist

Stroming

Spleet werking

vleugelkiel

gewichtstrim

Water versuslucht

trim

Polair diagrams

Wervels

Aspect ratio

Spinaker

Page 3: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

3

Spinaker

Page 4: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

4

Krachten & Snelheid bovenaanzichtKrachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

WIN

D

Page 5: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

5

Krachten & Snelheid bovenaanzicht

F_fo

k

Krachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

kracht:- richting- Grootte- Aangrijpingspunt

WIN

D

Page 6: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

6

Krachten & Snelheid bovenaanzicht

F_fo

k

F_g

z

F_la

tera

alo

pp

Krachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

kracht:- richting- Grootte- Aangrijpingspunt

WIN

D

Page 7: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

7

Krachten & Snelheid bovenaanzicht

F_fo

k

F_g

z

F_la

tera

alo

pp

V_o

pzi

j

Krachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

kracht:- richting- Grootte- Aangrijpingspunt

WIN

D

Page 8: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

8

Krachten & Snelheid bovenaanzicht

F_fo

k

F_g

z

Krachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

kracht:- richting- Grootte- Aangrijpingspunt

V_o

pzi

j

WIN

D

Page 9: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

9

Krachten & Snelheid bovenaanzicht

F_fo

k

F_g

z

Krachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

kracht:- richting- Grootte- Aangrijpingspunt

V_v

oorw

aart

s

V_o

pzi

j

WIN

D

Page 10: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

10

Krachten & Snelheid bovenaanzicht

F_fo

k

F_g

z

Krachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

kracht:- richting- Grootte- Aangrijpingspunt

V_v

oorw

aart

s

V_o

pzi

j

WIN

D

Page 11: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

11

Krachten & Snelheid bovenaanzicht

F_fo

k

F_g

z

F_la

tera

alo

pp

Krachten, Koppels, Vectoren, Ontbinden

kracht:- richting- Grootte- Aangrijpingspunt

V_v

oorw

aart

s

V_o

pzi

j

WIN

D

Page 12: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

12

krachten zij- en achter aanzicht

Dynamische & Statischeevenwichten

Page 13: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

13

krachten zij- en achter aanzicht

Dynamische & Statischeevenwichten

zeilpunt

drukpuntlateraalpunt

zwaartepunt

Page 14: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

14

Terminologie

Fzeil

WIN

D

Page 15: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

15

Terminologie

Weerstand(Drag)Lift

Fzeil

WIN

D

Page 16: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

16

Terminologie

Weerstand(Drag)

Fzijwaards

Fvoorwaards

Lift

Fzeil

WIN

D

Page 17: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

17

Krachten uit evenwicht & roerwerking

F_fo

k

F_g

z

F_la

tera

alo

pp

V_v

oorw

aart

s

V_o

pzi

j

weinig roeruitslag = veel sturen & weinig remmen

WIN

D

Page 18: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

18

Sturend en remmend effect roer

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

1

2

3

4

5

6

7

0

900 n

Page 19: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

19

Sturend en remmend effect roer

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

1

2

3

4

5

6

7

0

totaalkracht ( )n

900 n

Page 20: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

20

Sturend en remmend effect roer

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

1

2

3

4

5

6

7

0

totaalkracht ( )n

remkracht ( )n

900 n

Page 21: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

21

Sturend en remmend effect roer

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

1

2

3

4

5

6

7

0

totaalkracht ( )n

remkracht ( )n

stuurkracht ( )n

900 n

Page 22: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

22

Schijnbare wind

Vboot

Page 23: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

23

Schijnbare wind

Vboot

Page 24: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

24

Een Vlaag

Vboot

Page 25: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

25

Vboot

Page 26: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

26

3D ontbinden in vectoren

Page 27: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

27

3D krachten en vectoren

Page 28: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

28

3D krachten en vectoren

Page 29: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

29

3D krachten en vectoren

Page 30: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

30

3D krachten en vectoren

Page 31: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

31

Oploevend koppel als het jacht helt

Sturen met gewicht

Page 32: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

32

Vraag

Hoe groot (in kg) zijn de krachtenin het zeil?

Page 33: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

33

Grootte van de krachten

150 kg met een gemiddelde hefboom van 1.75 m

75 kg met een gemiddelde hefboom van 3.50 m

Page 34: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

34

Krachtenstelling

Het streven is naar maximale aerodynamische krachten en minimale hydrodynamische krachten?

Op zeeniveau staat er 1kg druk op iedere cm2. Voor 75 kg bijeen oppervlak van 10 m2 (=100.000 cm2) is dus slechts een drukverschil van 75/100.000 = .00075 of 0.075% nodig

(Bij vliegtuigen ligt dit in de orde van 5%)

Page 35: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

35

Aerodynamische variabelen

•Wind•snelheid•stabiliteit•wind profiel

•Variabelen•Oppervlak•Hoek van inval•Diepte bolling•Plaats Bolling•Aspect ratio

•Stroming•Laminair & turbulent•volgend & overtrekkend•empirisch•lift & drag•Bernouille•Circulatie stroming & upwash•3D stroming•Wervels

Page 36: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

36

Laminaire & Turbulente stroming

afstand totoppervlak

snelheid stroming

Page 37: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

37

Laminaire stroming

afstand totoppervlak

snelheid stroming

Geen vertikale component!

Page 38: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

38

Turbulente stroming

afstand totoppervlak

snelheid stroming

Grote vertikale component

Page 39: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

39

Loslaten van de lij stroming

WIND

Page 40: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

40

Loslaten van de lij stroming

WIND

WIND

Page 41: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

41

Loslaten van de lij stroming

WIND

WIND

WIND

Page 42: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

42

Maximale kracht bij verschillende windsnelheden

F max

V Wind

laminair Turbulent Overtrokken

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Page 43: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

43

Bol oppervlak bij verschillende invalshoeken

10o

0o

20o

30o

40o

50o

60o

70o

80o

90o

0o

10o

20o

30o

40o

50o

60o

70o

80o

90o

WIND

totaal kracht

hoekvaninval

Page 44: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

44

Lift en Weerstand

WIND

LIFT

WEERSTAND

Page 45: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

45

LIFT

DRAG

o

Page 46: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

46

LIFT

DRAG

o

5

Page 47: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

47

LIFT

DRAG

o

5

10

Page 48: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

48

LIFT

DRAG

o

5

10

15

Page 49: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

49

LIFT

DRAG

90

o

5

10

1519,3

20

Page 50: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

50

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

Page 51: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

51

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

Page 52: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

52

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

Page 53: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

53

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

Page 54: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

54

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

Page 55: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

55

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

Page 56: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

56

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

Page 57: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

57

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Page 58: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

58

Lift versus Weerstand AR > 4:1

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Page 59: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

59

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Opgave!!!LIFT

Page 60: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

60

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Opgave!!!LIFT

Page 61: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

61

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Opgave!!!

Raakpunt !!!

LIFT

Page 62: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

62

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Opgave!!!

Raakpunt !!!

Page 63: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

63

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Opgave!!!

Raakpunt !!!

Page 64: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

64

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Opgave!!!LIFT

?

Page 65: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

65

loef & Lij stroming

WIND

Zeil verzorgt de middelpuntzoekende kracht van de luchtdeeltjes

Page 66: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

66

Loef en Lij krachten

WIND

Page 67: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

67

Start wervel

WIND

WIND

Page 68: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

68

WIND

Kutta Condition

Page 69: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

69

WIND

Kutta Condition

Page 70: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

70

WIND

Kutta Condition

Page 71: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

71

Circulatie stroming

WIND

Page 72: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

72

Stroming bij loeflijk

WIND

Page 73: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

73

Gesuperponeerde circulatiestroming

Page 74: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

74

Upwash

Page 75: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

75

Gecombineerd tuig

WIND

Circulatie stromingoptellen bij de wind!

Page 76: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

76

Gecombineerd tuig

WIND

Effect: Meer upwashCSF: Afmeting spleet

Circulatie stromingoptellen bij de wind!

Page 77: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

77

Page 78: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

789.1

+4.9o

9.5

+10.6o

10.8

+10.2o

11.0

+5.7o

8.4 +2.4o

5.7

+16.2o

13.7 +4.0o

11.8 +1.5o

8.8 -4.7o

9.6-13.3o

11.4-10.0o

11.3 - 4.5o

9.5-4.5o

9.8- 6.4o

10.2- 6.2o

10.6- 4.9o

10 Knots

Page 79: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

79

Tell Tales

WIND

Page 80: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

80

Windprofiel

Hoogte

Windsnelheid

Turbulent= vlagerig

Stabiel= geen verticalecomponent

Page 81: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

81

Twist

Page 82: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

82

Twist

Werkelijke windverschillenop verschillende hoogteveroorzaken verschillendeinvalshoeken schijnbare

wind

Top sectie heeft een grotere voorwaartsgerichte component

Page 83: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

83

Twist

Werkelijke windverschillenop verschillende hoogteveroorzaken verschillendeinvalshoeken schijnbare

wind

Gebruik tell tales enstreamers om de trim te beoordelen

Top sectie heeft een grotere voorwaartsgerichte component

Wat is overigens het effect van de genua op de “schijnbare” wind bij het grootzeil bij een 3/4 tuig?

Page 84: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

84

Twist

Juist aan de wind varen

Trim fok Trim grootzeil

Spleetwerking

Page 85: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

85

Tip wervels

Vraag:Wat is hier aan te doen?

Page 86: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

86

Stuwdruk gewelfde plaat 1/10

Windsnelheid

5 m/s

10 m/s

15 m/s

20 m/s

25 m/s

Windkracht

3

5

7

9

10

Stuwkracht / m2

2.35 kg

9.45 kg

21.26 kg

37.8 kg

59.1 kg

0.03 pk

0.13 pk

0.28 pk

0.50 pk

0.79 pk

Page 87: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

87

Reynolds Rho*V*L/Mu

Page 88: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

88

Reynolds II

Page 89: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

89

verschillende bollingen bij verschillende invalshoeken

0o 10o 20o 30o 40o 50o 60o 70o 80o 90o

totaalkracht

hoek van inval

Page 90: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

90

21o

37o

61o

68o

WIND

Page 91: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

91

LIFT

DRAG

Page 92: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

92

Pompen

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

4050

60

70

80

90

Page 93: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

93

verschillende bollingen

F max

V Wind

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Page 94: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

94

Trim aspecten

Diepte Bolling

Plaats bollingInvalshoek

Wanneer is welke vorm het gunstigst?

Page 95: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

95

LIFT

DRAG

0

5

1015

19,32025

3040

50

60

70

80

90

Page 96: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

96

Aspect Ratio = Lengte mast / Opp

Zweefvliegtuig: 30:1 - 40:1Jacht: 6:1

2:1 6:1 15:1

2

Page 97: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

97

Aspect RatioLIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

LIFT

DRAG

o

5

10

15

38

2025

3040

50

60

70

80

90

35

2:1

>4:1

Welk zeil heeft standaard een laag aspect ratio?

Page 98: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

98

Effectief zeiloppervlakOorzaak:-Toenemende windsnelheid van beneden naar boven

-grotere voorwaartse kracht component boven

- kwadratische afhankelijkheid rendement zeil van de windsnelheid

Page 99: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

99

3D stroming

Is dit gunstig of ongunstig, en waarom?

– windsnelheid– windstabiliteit– wind profiel– Oppervlak– Hoek van inval– Diepte bolling– Plaats Bolling– Aspect ratio– Laminair & turbulent– volgend & overtrekkend– empirisch– lift & drag– Bernouille– Circulatie stroming & upwash– 3D stroming– Wervels

Page 100: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

100

Spinaker

Stroming door spinakergeeft beste resultaat

Ook in de Spinaker kunnen tell tales de moeite waard

zijn

Page 101: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

101

Karman Wervels

Vaak oorzaak van rollenAsymetrisch trimmen of

gat in het midden van de spi

Page 102: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

102

Hydrodynamische variabelen

•Grensvlak verschijnselen•Oppervlak•Hoek van Inval•NACA Profiel•Aspect ratio•Snelheid•Lift & Drag•Type stroming•3D stroming & eindplaat effect•Wervels

Page 103: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

103

Grensvlak Verschijnselen

• Water = 1 kg / liter, lucht = 1 g / liter• Water is vrijwel niet samendrukbaar, lucht wel• Aerodynamica is alleen lucht, Hydro dynamica is op een grensvlak van water en lucht: oppervlakte golven spelen een belangrijke rol

Page 104: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

104

Rompsnelheid versus stuwkracht

F stuw

V romp

Waterverplaatsing

Planeren

Page 105: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

105

Golfpatronen

Page 106: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

106

Golfpatronen

Page 107: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

107

Golfpatronen

Page 108: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

108

Click here to type page title

laminaire Stroming Turbulente

Stroming

loslatende stroming

Page 109: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

109

Rompsnelheid versus stuwkracht

F stuw

V romp

vorm wrijving

drift

lucht

opwaartse druk

Page 110: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

110

Page 111: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

111

NACA profielen

NACA 0018

NACA 0015

NACA 0012

NACA 0009

Page 112: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

112

Click here to type page title

0018

0015

0009

0012

Hoek van aanstromen

LIFT

Page 113: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

113

NACA profielen

LIFT

DRAG

o

5

10

1519,3

20

25

30

40

50

60

70

80

90

Page 114: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

114

NACA profielenLIFT

DRAG

0009 0012 0015 0018

Page 115: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

115

NACA profielen

Karman Wervels

Page 116: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

116

eindplaat effect (kiel & zwaard)

- - - - - - -

+ + + + + + + +

- - - - - - -

+ + + + + + + +

Oorzaken:- over- en onderdruk- helling van de boot

Page 117: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

117

Tip wervels

Vraag:Wat is hier aan te doen?

Page 118: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

118

eindplaat effect (vliegtuigvleugel)

Page 119: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

119

eindplaat effect (kiel & zwaard)

Page 120: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

120

eindplaat effect (kiel & zwaard)

- - - - - - -

+ + + + +

- - - - - - -

+ + + + + + + + Speelt dit nu ook met zeilen ???

Page 121: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

121

Eindplaat effect

o graden 15 graden 30 graden

Page 122: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

122

Stelling

De australia heeft niet door haar vleugelkiel de America's Cup gewonnen

Page 123: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

123

Golf - Kiel interaktie

Page 124: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

124

Golf - Kiel interaktie

Page 125: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

125

Plat- en Rondbodems

Page 126: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

126

Typen Trim

Romp trim

statische mast trim

dynamische mast trim

zwaard trim

roer trim

grootzeil trim

fok trim

Spinaker trim

gewichts trim

Page 127: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

127

Trim variabelen Grootzeil

Zeilvorm

invalshoek

plaats bolling

diepte bolling

twist

Trim mogelijkheden

valspanning

schootspanning

neerhouder

traffeler

onderlijk spanning

flattening reef

cunningham

Mastbuiging

Page 128: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

128

Trim variabelen Fok

Zeilvorm

invalshoek

plaats bolling

diepte bolling

twist

Trim mogelijkheden

valspanning

schootspanning

barber holer

positie lijoog

Page 129: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

129

Trim variabelen Spinaker

Zeilvorm

invalshoek vertikaal

invalshoek horizontaal

plaats invallen

schoothoeken t.o.v. elkaar

Trim mogelijkheden

valspanning

schootspanning

stand spi-boom horizontaal

stand spi-boom vertikaal

Page 130: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

130

Trim variabelen Spleetwerking

Zeilvorm

Trim fok/genua

Trim Grootzeil

Trim Mast

Afmeting spleet

Trim mogelijkheden

Page 131: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

131

Onderwater oppervlakken

Wat voorgewichtstrim

en wanneer?

Page 132: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

132

Effect van niet vlakke gewichtstrim

Gunstig of ongunstig of met andere woorden, waar komt de wind vandaan ?

Page 133: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

133

Rondbodems, Nat oppervlak

Page 134: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

134

Type vaar- & voertuigen

Surfplank

Midzwaard boot

Kielboot

Kieljacht

Catamaran

18 foot skiff

IJs zeiler

Zweefvliegtuig

15

10

10

10

10

10

3-4

0.5

25

20

20

15

15

10

3-4

0.5

40

30

30

25

25

20

7

1

verlijerhoek

Hoek metschijnbarewind

Totaal rendement

Page 135: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

135

Snelheidstraining

Meten is weten

Twee boten tegen elkaar

Wie schrijft die blijft

Verander een (1) ding tegelijkertijd

Ga uit van een basis instelling

Let op het belang andere aspecten (bewegen bemanning, sturen door de stuurman, etc.), de teams moeten dus zeer

gelijkwaardig zijn

Page 136: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

136

Type vaar- & voertuigen

Surfplank

Midzwaard boot

Kielboot

Kieljacht

Catamaran

18 foot skiff

IJs zeiler

Zweefvliegtuig

Zeil levert opwaardse kracht

Gemakkelijk planee door rompvorm en gewicht

Maximale snelheid beperkt door bootlengte

idem kielboot + zeer hoog rendement aan de wind

Specifiek planee door geringe hoogte eigen golf

Planneert op alle koersen, kan sneller dan de wind

Haalt snelheden >> windsnelheid

Vleugel profiel niet voor 2 kanten geschikt

Specifieke Aero- en Hydro dynamische eigenschappen

Page 137: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

137

Vlinder Diagram

Maximale snelheid bijheersende condities

Page 138: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

138

Vlinder Diagram II

met spinaker

Page 139: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

139

Vlinder Diagram III

met spinaker

Diagram bij verschillendewindsterkten

Page 140: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

140

Velocity made good (VMG)

richting VMG Aan de wind

richting VMG voor de wind

45-50 graden

150-170 graden

Page 141: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

141

VMG in een 10 graden windshift

richting VMG aan de wind

richting VMG voor de wind

43 graden

55-60 graden

10 graden windshift

145 graden

Page 142: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

142

VMG in een 20 graden windshift

richting VMG aan de wind

richting VMG voor de wind

41 graden

65 graden

20 graden windshift

135 graden

Page 143: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

143

Golven

snelheid = 2.32 X golflengte

Page 144: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

144

Branding

Invloed:tot op de helft vande golflengte diep

Page 145: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

145

Golven, maximale hoogteGolfhoogte:

maximaal 10% vangolflengte

Page 146: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

146

Golven

WIND

Aan de wind

Voor de winden snellerdan de golven

Voor de wind en langzamerdan de golven

Golfto

p

Golfto

p

Golfto

p

Golfto

p

Halve wind

Page 147: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

147

Golven

WIND

Aan de wind

Voor de winden snellerdan de golven

Voor de wind en langzamerdan de golven

Golfto

p

Golfto

p

Golfto

p

Golfto

p

Halve wind

Page 148: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

148

26 o2m

12 m

40O aan de wind geeft geprojecteerde golflengte van 12 * 1/cos (40) = 15.7 m

24 o2m

15.7 mGolfsnelheid = 2.32 X golflengte = 2.32 X 12 = 8 knoop

VMG = cos (40O) X 6 knoop = 4.6 knoop

Snelheid t.o.v. golfpatroon = golfsnelheid + VMG = 12,6 knoop = 22,7 Km/u= 6.3 m/s

Bij een golflengte van 12 meter wordt dus ieder 2 seconde een golf genomen

De golfkarakteristieken

Page 149: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

149

2m

15.7 m

over de golf: in 1 seconde 12 * sin (52) = 9.5 m/s extra snelheiddoor het dal: in 1 seconde 12 * sin (52) = 9.5 m/s minder snelheid

het gedrag van de boot

Page 150: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

150

Vboot

11O

V+top

Vwind

Vboot

V+dal

Vwind

23O

het effect in de top van de mast

Page 151: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

151

Vboot

6O

V+top

Vwind

Vboot

V+dal

Vwind

8O

het effect halverwege de mast

Page 152: Slfknwvp

Workshop Aero- &

Hydrodynamica

152

Verdere Effecten

Nog niet meegenomen zijn:

- Het vertragen en versnellen van de boot door het golf op en golf af varen- Het vertragen en versnellen van de boot door de bewegingsrichting van de waterdeeltjes in een golf- Het opzij zetten van de boeg doordat de golf onder een hoek van 40O invalt- Het veranderen van de zeiltrim door dynamische spanningen op de stagen