Turbulatoren

Hallo,

hat schon jemand Flugerfahrungen mit Turbulatoren an modernen Wölbklappenprofilen gesammelt? Wenn man den X-Foil glaubt sollte es was bingen!
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Freue mich auf eure Antworten!

Gruss

Reto

[ 07. November 2004, 19:05: Beitrag editiert von: Reto Schmid ]
 

jwl

User †
der schuss ist das thema ich will ja hoch kommen.
wen man nur langsam fliegen möchte kann man es schon machen. aber will das schon -- heute.

sogar die freiflieger hassen den turbo wie der teufel das weihwasser. beim bunten bremmst der turbo einfach zu viel.

bunten ist ein ähnlich starttechnik wie sie bei f3j gemacht wird.

gruss jwl

[ 07. November 2004, 19:59: Beitrag editiert von: jwl ]
 

Unifly

User
Die Frage möchte ich anders stellen:
Rechnet das x-foil so gut???
Hab nämlich vor ein paar Jahren ein Profil kriert, daß zwar in der Thermik sehr gut ist, aber im Gesamten gesehen doch nicht das non-plus-ultra (heute weiß ich auch warum); x-foil bestätigte das, aber mit einem Turbolator sah die Rechnung wesentlich besser aus, dennoch zeigte sich in der Praxis kein Unterschied mit und ohne Turbolator; werde es dennoch nochmals testen bei anderen Bedingungen. Mir geht es da um den Bereich 60 bis 100 k, also da, wo auch die Rechnungen angeblich sehr schwierig zu gestalten sind.
Möchte es mal so sagen: Probieren geht da doch noch über rechnen...oder so ähnlich.
Liebe Grüße
Wolfgang
 
Hallo,

ich würde den Turbulator als recht gute Möglichkeit zur Grenzschichtbeeinflussung in unseren Re-Zahl Regionen ansehen. Schaut euch mal den Dritten Band der Seligbücher an, dort sind systematisch verschiedene Turbulatoren vermessen worden (man beachte Umschlagspunkt der Rechnung ungleich der Turbulatorposition!). Im Internet gibt es dort zudem einen schönen Artikel über die Einbeziehung eines Turbulators beim Profilentwurf.
Gerade beim F3J Flieger, wo man sich nur einige 1/10 Sekunden im Schnellflug bewegt und sonst nur Langsam und vor allem Streckenflug interessant ist, kann sich ein Turbulator lohnen.

Xfoil ist, meiner Meinung nach das beste Programm, was frei verfügbar und vor allem super dokumentiert ist. Als Vergleich lassen sich, die im Internet frei verfügbaren, von Selig gemessenen Polaren heranziehen. Bei Xfoil handelt es sich um ein Näherungsverfahren und eine Messung von Profilleistungen ist auch nicht unproblematisch. In aller letzter Instanz entscheidet also doch immer der "Feldversuch"

Grüße aus Braunschweig

Benjamin

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Hi Benjamin,

hast du selber schon diesbezüglich Erfahrungen gesammelt? (z.B. Art des Turbulators, Leistungsmessung...) Mich würde interessieren ob jemand eine bessere Methode aufzeigen kann als auf www.aerodesign.de beschrieben um eine Leistungssteigerung (oder Verschlechterung)feststellen zu können.

Hättest du mir noch den Links zu dem erwähnten Online Artikel? Danke

Gruss

Reto
 

jwl

User †
warum ist das mh32 manchen f3jlern sogar zu langsam?

mehr wie 1.7% wölbung braucht heute niemand mehr.
den rest erledigen die klappen, die teilweise als turbo agieren. heute werden wettbwerbe bei jedem wetter geflogen obs regnet oder nicht. hier macht der turbo probleme. oder es hat 10meter wind, da kommen die dicken höher gewölbten profile nicht mehr gegen den wind an. wenn das wetter einfach ist kannste auch mit einem clarky mitfliegen.

gruss jwl
 
zur nomenklatur: "zackenband"oder blasturbulatoren, was meint ihr mit turbulatoren

[ 09. November 2004, 15:02: Beitrag editiert von: dr.speed ]
 

jwl

User †
Original erstellt von dr.speed:
blasturbulatoren
ist ein fall für sich.
ist das beste was man tun kann.
strukturmeachnisch und versorgungstechnisch ist es halt so eine sachen.
wie bekommst du da wo sie benötigt werden genügen druck auf die löcher und das im langsamflug.
--- pressluftflasche. bei den manntragenden ist da es etwas leichter weil die flächen dicker sind und die grundgeschwindigkeit 2-3xmal so hoch ist.
du bekommst einfach rezahlprobleme bei der belüftung derer.

gruss jwl
 
Hallo Reto,

gemessen habe ich in der Hinsicht noch nichts, versucht schon ein wenig. Vergleichsflüge am Hang mit gleichen Modellen mit und ohne Turbulator sollten Aufschluss bringen. Beim Hang und Streckenfliegen hat man recht genau die Ca's, bei denen ein Turbulator Sinn macht.
Den angesprochenen Artikel findest Du hier:

http://www.aae.uiuc.edu/m-selig/ads/ref/c50_2001_GopaBroughtMcGranahSelig_Trips_AIAA2001_2463.pdf

Ich kann Dir nur noch mal den Band "Summary of Low-Speed Airfoil Data - Volume 3" empfehlen, da steht wirklich eine Menge über vermessene (aufgeklebte) Turbulatoren drin.
Das 1,7% Wölbung als maximale Wölbung für einen F3J Flieger ausreicht, stimmt so nicht. Das weiss jeder, der schon mal einen F3J Wettbewerb geflogen hat. Mit Klappen lässt sich das Ca_max nur bedingt vergrösseren. Da helfen gesunde Dicke und Wölbung einfach mehr. Mir war ein MH32 zum F3J fliegen bis jetzt noch nicht zu langsam.

Benjamin
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Reto,

mit welchem ncrit hast Du gerechnet?

Der Parameter ncrit ist der Haupfaktor in XFoil für den Umschlag laminar turbulent. hier ein Auszug aus der XFoil Beschreibung:

situation.............Ncrit
---------------------------
sailplane.............12-14
motorglider...........11-13
clean wind tunnel.....10-12
average wind tunnel....9 (standard method)
dirty wind tunnel.....4-8

Der richtige ncrit-Wert hängt dabei von vielen Faktoren ab. Je störungsfreier die Strömung ist, umso höher ist der passende ncrit-Wert. Bei Segelflugmodellen scheint nach meinem Gefühl ein Wert zwischen 9 und 11 zu einem praxisnahen Ergebnis zu führen. Je größer das Modell desto größer das passende ncrit. Wobei ich immer nur die Verhältnisse auf 10-90% der Halbspannweite ansehe. Am Rumpf und am Flügelende haben wir Interferenzen und Umströmungseinflüsse.

Gerade beim Turbulator hat ncrit einen mächtigen Einfluß auf dessen optimale Position. Das macht es schwierig.

Es gab übrigens schon einen Bericht über den Einsatz von Blasturbulatoren am Modell. Laut diesem Bericht hat das gut funktioniert. Profil war ein modifiziertes MH32.

Dann ist zu bedenken, dass bei kleinen Re-zahlen das HN354 in der Regel mit positiver Klappe geflogen wird. Da sieht die Polare dann bei 100k ganz anders aus. Turbulator unnötig.

Bei hohen Rezahlen rechnet XFoil mit fast 100% laminarer Laufstrecke. Setze mal den Umschlag auf den Klappenspalt (unten angeschlagen, also oben Turbulator auf Höhe Dichtlippe) und rechne nochmal. Aha.

Und warum schwören manche Kollegen auf Turbulator unten beim HQW-25-12 bei 70-75%? Also in XFoil Umschlag unten erzwingen und Vergleichen. Tipp: mal auf den Momentenverlauf mit und ohne achten und sich Gedanken über Trimm und Ruderwirksamkeit machen.

Ist nicht ganz einfach, die Sache mit dem Turbulator. Man kann sich an der Stelle die Frage stellen, warum Mark Drela beim Profildesign Blasen zu meiden scheint wie der Teufel das Weihwasser und und im Bereich HLG und F3J Profile designed, die solche vermeiden. Wenn ein Turbulator das bessere Mittel wäre, warum macht er es dann nicht? Ich würde auch gerne mal mit Norbert Habe darüber diskutieren. Der scheint ebenso wie beim Thema cm0.25 eine andere Einstellung zum Thema haben.

Hans

[ 09. November 2004, 18:14: Beitrag editiert von: Hans Rupp ]
 
Hans,

ich habe mit Ncrit von 9 gerechnet (Standarteinstellung). Bei dem HN354SM bringt bei dieser Einstellung auch bei positver Verwölbung der Turbulator etwas. Bin mal auf meine ersten Flugversuche gespannt.

Zu den Drela Profilen kann ich nur sagen: bin sehr begeistert von der Leistung trotz ungenauer positiv Bauweise und hohem Gewicht!
Leider hatte ich beim letzten Wettbewerb einen Zusammenstoss mit einem Sharon Pro ;-( Nun bin ich wieder am trainieren/optimieren für die Winterliga mit meinem Stork 2 pro.

Grüsse aus der Schweiz

Reto
 
Guten Abend Reto,

warum möchtest Du eine Turbulator setzen? Zur Vermeidung von laminaren Ablöseblasen, nehme ich an. Dann musst Du den Turbulator entsprechend vor der Blase positionieren. In der Blase ist die Wirkung etwa gleich null. Da Du bei xfoil den Umschlag als Punkt angibst, wird der Widerstand auch geringer, wenn der Transitionspunkt, den Du festlegst, in der Blase liegt, da diese dann schliesst. Diese Verkleinerung der Blase hätte in der Realität nicht stattgefunden. Hier gilt es ebenso zu bedenken, dass die Grenzschicht eine gewisse Lauflänge benötigt, ehe sie von turbulent nach laminar umgeschlagen ist. Um diese Lauflänge (die stark von der Re-Zahl abhäning ist!) musst Du den Turbulator vor der Blase platzieren.

Ich würde Dir vorschlagen, auf der Seite von Martin Hepperle nachzulesen, sowie den dritten Seligband zu konsultieren, um Dir die Zusammenhänge noch mal klar zu machen. Dann könntest Du Re-Zahl/Ca Kombinationen an ein paar Flügelschnitten Deines Fliegers raussuchen, bei Flugzuständen, bei denen Du viel fliegst. Anschliessend in der Druckverteilung oder über die Wandschubspannungsbeiwerte (cf) mit den Kominationen nachschauen, wo die Blase genau anfängt. Entsprechend der dann gefunden Blasenposition klebst Du Deinen Turbulator mit dem entsprechenden "Vorlauf" auf, der z.B. dem Seligbuch zu entnehmen ist. Zum Abschluss Deiner Rechnungen kannst Du noch Type2 Polaren ohne und mit fester Transition direkt vor der gefunden Blase machen. Dann müsstest Du sehen können, ob und in welchen Bereich der Turbulator wahrscheinlich was bringt.

Viel Spass beim experimentieren!

Benjamin
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

ich habe mal für folgende Polaren durch XFoil errechnen lassen (ncrit=9 weil die meisten damit rechnen):

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Die Polaren in ihrer Reihenfolge:
1. HN354sm Original
2. HN345sm mit einen Turbulator in die obere Kontur bei 60% eingebaut
3. HN354sm mit einem Turbulator in die obere Kontur bei 50% eingebaut
4. (und 5.) HN354sm Original mit Umschlag oben bei70% erzwungen

Den Turbulator bei 40% wollte XFoil einfach nicht rechnen. Der Turbulator wurde in der GDES-Routine durch einfügen von Punkten (addp) erzeugt und ist in seiner Höhe noch Form irgendwie "genormt". Hier sieht man den "Höcker":

1100167353.gif


Es hat mich einfach interessiert, was XFoil ausrechnet, wenn man den Turbulator in die Kontur einbaut. Das Ergebnis scheint realitätsnäher zu sein als bei erzwungenem Umschlag.

Hans

[ 11. November 2004, 11:02: Beitrag editiert von: Hans Rupp ]
 
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