Ablöseblasen im Flug filmen, schon mal gemacht?

Hallo, ein Vereinskollege hatte jetzt mal so eine winzige Digitalkamera dabei. Die hat er sich auf den Flügel geklebt, sodaß er den Flügel im Flug der Länge nach filmen kann. Da kam mir die Idee, mal mit kleinen Fädchen die Strömung und evtl. die Ablöseblasen anzuschauen. Hat das schon mal einer gemacht? Und vielleicht schon einen Film davon? Den er online stellt? Ja, viele Wünsche auf einmal...
Lars
 

Gast_12327

User gesperrt
Hallo Lars,

Meinst Du einen Strömungsabriss filmen und die Rezirkulation mit Fäden visualisieren? Ein Bild davon gibts
hier (Bild 6.13) leider nur von einem der viel besser fliegen kann als wir.

lg Ferdl
 

StephanB

Vereinsmitglied
Hi,
das ist schon mal vor längerem gemacht worden. War bei der Entwicklung der Stromburg- Nurflügel durch Schönherr, wenn ich nicht irre. Ich schätze mal, daß das sicher 20 Jahre her ist. Sollte mit heutiger Kameratechnik leicht zu machen sein.
Grüsse
Stephan
 
EndOfDays schrieb:
Hallo Lars,

Meinst Du einen Strömungsabriss filmen und die Rezirkulation mit Fäden visualisieren? Ein Bild davon gibts
hier (Bild 6.13) leider nur von einem der viel besser fliegen kann als wir.

lg Ferdl
Ein schönes Foto! Ich dachte aber eigentlich weniger an Strömungsabrisse, sondern wirklich an Blasen, die sich dann wieder anlegen oder eben auch nicht. Um z.B. im Idealfall die beste Position für einen Turbulator zu sehen. Mal sehen, was es für billige Kameras gibt, denn die Speicherkarte hätte ich ja schon... ;-)
 

kurbel

User
Solche Blasen mit Fäden sichtbar zu machen dürfte u. U. schwierig werden,
da man mit den Fäden buchstäblich hervorragende Turbulatoren installiert,
die gut geeignet sind, um eventuelle laminare Ablöseblasen sicher zu zerstören.

Eine Möglichkeit, wie man Blasen sichtbar machen kann sind z. B. Anstrichbilder,
also mit einem Ölfilm auf dem Flügel, aber das ist leider auch einen ziemliche Sauerei.

Haben das mal auf der Flügeloberseite einer DG 500 ausprobiert, da sieht's dann so aus:
Anstrichbild_DG_500_110_1_oben_3.jpg
Man sieht eine kleine Blase, von etwa 55 bis 60% der Flügeltiefe, bei einer Fluggeschwindigkeit von 110 km/h.

Kurbel
 
Interessant! Wie hast Du das Bild bei 110 km/h "eingefroren"? Mit der Geschwindigkeit gelandet bist Du ja kaum...
 

kurbel

User
Man nehme eine geeignete Mischung aus Petroleum, Paraffin und Ruß oder sonstigen Pigmenten.

Was eine gute Mischung ist hängt wie immer davon ab...

Das Petroleum verdunstet je nach Geschwindigkeit und Temperatur, etc. mehr oder weniger schnell,
das übrigbleibende Paraffin ist so zäh, dass das Bild nahezu erstarrt.

Man muss also etwas experimentieren, welche Mischung gerade passt.
Zu schnell bedeutet, es erstarrt schon beim Start.
Zu langsam bedeutet, es erstarrt nicht rechtzeitig vor der Landung.

Das Bild wurde übrigens mit einem Windenstart gemacht.

Kurbel
 
So, ich habe es ausprobiert! Zwar nicht mit dieser "Drecksmischung" :D , sondern mit "Sternzwirn", aufgeklebt mit dünnem Tesafilm. Den Zwirn habe ich einfach in der Nähschublade gefunden, er schien mir schön dick (ist dicker als normaler Nähfaden, aber viel dünner als Wolle).

Ergebnis:
Der Zwirn scheint ein bißchen zu steif zu sein. Man sieht keine Bewegung. Wenn ich ihn hochbiege, sodaß er am Boden vom Flügel absteht, dann biegt er sich im Flug schon gerade nach hinten. Aber es gibt zu keinem Zeitpunkt Bereiche, wo er scheinbar keinen Wind von vorne sieht. Naja, vielleicht habe ich ja auch keine störenden Ablöseblasen, wäre ja positiv. Mich hat dieser Film von der www.aerodesign.de Seite inspiriert, wo mit Fäden und einem Mikrofon der Umschlag laminar - Blase - turbulent sichtbar gemacht wird: http://www.iag.uni-stuttgart.de/people/dieter.sartorius/Umschlag 640x480.wmv

Aber es hat sich gelohnt, es schaut toll von oben aus! Und bei meiner Kurbelei würde mir sicher schlecht werden... Ach ja, und von zwei Fliegen, die vor der Kamera auf dem Flügel saßen, konnte sich eine während dem F3B-Hochstart festhalten... :D

Achja, ich kann den Film nicht online stellen, es sind 180 MB.
 
Lahomau schrieb:
Der Zwirn scheint ein bißchen zu steif zu sein. Man sieht keine Bewegung.
Sternzwirn ist was steif, ja. Ist AFAIK sogar gewachst. Wenn du das irgendwo in die Finger kriegst: Stickgarn sollte besser geeignet sein. Ähnlich dick, aber viel weicher.
 

Julez

User
Sound?

Sound?

Da gibts doch dieses Video, wo mit einem Rohr, an dessen Ende ein Mikro ist, so ne Blase abgefahren wird. Laminar zischt, turbulent rauscht, oder so.

So ein Rohr einfach an ein Servo machen, dass es über den Flügel schwenkt. Mit nem MP3 Player den Sound aufnehmen. Wenn man das genze halbwegs vom Boden aus mit ner Stoppuhr synchronisiert, weiß man nachher, an welcher Stelle des Soundfiles sich das Messingrohrende am Flügel wo befindet.
Vielleicht kann man dann am Rauschen checken, wo die Blase wirklich ist.
 
EndOfDays schrieb:
Man kann sowas auch berechnen (ein CAD-Modell vorausgesetzt).
klick mich
Nö, kann man im instabilen Bereich, in dem wir uns mit unseren Umschlagblasen befinden eben (noch) nicht. Da gibt es viel zu viele Unwägbarkeiten.

Mark Drela's X-Foil unternimmt den Versuch, Blasen in ihrer Widerstandswirkung zu berechnen. Aber nicht einmal darin wird der effektive Strömungsverlauf in der Blase simuliert.
 

Gast_12327

User gesperrt
Hallo Markus!

Warum soll das nicht gehen? X-Foil ist wenn ich das recht sehe ein 2D Programm. Eine Blase (wie Ihr das nennt, ich würde Rezirkulationszone sagen) ist aber eine 3D Struktur, das kann nicht funktionieren, aber mit Powerflow bzw. Fluent kann man das berechnen. Wenns für die Aerodynamik in der Formel 1 reicht warum dann nicht für Segler?

lg Ferdl
 

Kleinatze

Vereinsmitglied
..wobei aber kommerzielle Codes in der Regel auf Turbulenzmodelle zurückgreifen, die sicherlich mal irgendwann irgendwie validiert worden sind..

Gruß Andreas
 
EndOfDays schrieb:
Warum soll das nicht gehen? X-Foil ist wenn ich das recht sehe ein 2D Programm. Eine Blase (wie Ihr das nennt, ich würde Rezirkulationszone sagen) ist aber eine 3D Struktur, das kann nicht funktionieren, aber mit Powerflow bzw. Fluent kann man das berechnen. Wenns für die Aerodynamik in der Formel 1 reicht warum dann nicht für Segler?

Weil so eine Blase (die heissen in der Branche seit F.W. Schmitz in den Vierzigern so) oder Rezirkulationszone ein instabiler Bereich ist. Nicht so richtig Turbulent, wo man die Strömungsverhältnisse recht gut in Summe über die Zeit (aber nie im Detail) beschreiben kann, nicht so richtig laminar, wo man schöne Strömungslinien berechnen kann.

Ist eben ein Chaosphänomen, und entzieht sich damit, sobald Du Dich weit genug vom Anfangszustand entfernst, exakter Berechnung.

Vermutlich könnte man schon irgendwas rechnen. Aber eine Mücke auf der Nasenleiste oder 1 Zehntel Bauungenauigkeit würde die ganzen schönen Resultate über den Haufen werfen. Genau so wie der Schmetterling das Wettermodell.


Warum wohl erlaubt x-Foil die Eingabe von n-crit? und warum wohl beeinflusst das die Resultate so stark?

Kleinatze schrieb:
..wobei aber kommerzielle Codes in der Regel auf Turbulenzmodelle zurückgreifen, die sicherlich mal irgendwann irgendwie validiert worden sind..
Jup. In Summe. Die Dicke und Länge der Blase lassen sich einigermassen voraussagen, damit auch das turbulente Wiederanlegen. Die Strömungsverhältnisse in der Blase aber nicht genau. Das ist Totwasser und damit chaotisch.
 
Zuletzt bearbeitet:
Mit der Flycam (gibt es bei Lindinger oder auch sonst bei Händlern) geht das prima, ich fliege Grossegler und wenn man die Cam an ein Winglet klebt und den Ton auch mit aufnimmt dann hört man super wann die Strömung abreißt bzw. wann sie strömt. Auch andere interessante Geräusche wie das Flattern von Spaltbändern und so ist gut zu hören. Ich habe einige Videos davon, aber wie schon gesagt sind die Teile alle sehr groß (100-180 MB). Also, wen es interessiert was im Flug so alles abläuft (Durchbiegung, Klappenstellung etc.) dem kann ich es nur empfehlen so eine Cam zu kaufen (ich krieg keine Provision!)

Viel Spaß beim Videofliegen!

Michael
 
sodala, hier das versprochene video (2,5mb / wmv).

ist nach lars vorgabe ein zusammenschnitt von drei flugphasen:
hochstart, aushungern bis zum strömungsabriß, landung mit hartem klappeneinsatz.

arg viel tut sich nicht, wegen der steifen fäden, aber als prove of concept finde ich es interessant. Sollte jetzt mal mit geeignetem material wiederholt werden.

wenn ich dazu komme, stelle ich später noch einen zweiten film aus einem anderen flug rein.
 
StephanB schrieb:
Hi,
das ist schon mal vor längerem gemacht worden. War bei der Entwicklung der Stromburg- Nurflügel durch Schönherr, wenn ich nicht irre. Ich schätze mal, daß das sicher 20 Jahre her ist. Sollte mit heutiger Kameratechnik leicht zu machen sein.
Grüsse
Stephan

Genau, die Wollfadenversuche dazu werden im Buch "Faszination Nurflügel", das Ende der 80-er erschien, beschrieben. Da wurden die Ströhmungsverhältnisse im Mittelflügelbereich mit einer Filmkamera, die wuchtig im Luftstrom hinter der Fläche trohnte, untersucht.

Bei folienbespannten und Schalen-Flächen gibt es noch eine Möglichkeit, den Bereich zu finden, in dem die Strömung auf der Flügeloberseite von laminar in turbulent umschlägt: Wenn sich im Herbst abends die Luftfeuchtigkeit anfängt auf den Flächen niederzuschlagen, startet man das Model und fliegt mit der gewünschten Sollgeschwindigkeit ein Weile umher. Nach der Landung kann man feststellen, dass die Flächen erst ab einer bestimmten Flächentiefe beschlagen sind. Meine Erklärung dafür ist, das ab dieser Flächentiefe die Strömung in turbulent umschlägt und daher die Feuchtigkeit nicht mehr wegträgt. Den Turbulator kann man dann ein 1-2 Zentimeter vor diesen Bereich setzen.

Gruß,
Dankwart
 
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