Berechnungsverfahren Aerodynamik/Hydrodynamik

lieber Heiko,daß geht nur in Deiner privaten Website, Du befindest Dich hier im RC-Network in einer offenen Plattform der angemeldeten Mitglieder die völlig offen und frei Ihre Ideen und Gedanken einbringen können zu Ihrem geliebten Hobby. Hier existiert auch keine Zensur. Ich würde mich freuen, wenn die Nichtmodellbauer Ihre Ideen etwas praxisbezogener zum Ausdruck bringen. Ohne solche z.T. Blindflugansätze wie die Diskussion in Deinem ersten Beambeitrag die Beams aerodynamisch zu optimieren, wo es schon vom Rezahlunterschied und den möglichen Auftriebskräften dies kaum möglich ist Kräfte in der Grössenordnung von 450N/dm2 zumindest in unseren Dimensionen zu kompensieren. Dein Interesse Deine Profilbetrachtungs- und Auswahlsysteme in den Anwendungsmöglichkeiten zu vermitteln ist löblich....aber halt in meinen Augen eher übergeordnet einzuordnen für alle theorethischen Profilbetrachtungen für alle möglichen Anwendungen.
Also gehört es evtl. hier gar nicht rein???

Gruß


Rene
 
...von wegen verschwendete Lebenszeit! Lasst ihn doch, das ist echt gut! Rene, keep it coming! (wie kann ich das bloss weiter anstacheln?)

Jetzt komm ich: Die Auftriebskraft ist parallel zu draussen! Ausser Heizöl stricken.
Da soll mir mal einer das Gegenteil beweisen!

Hälsningar!
Chris
 
Hi Chris, wie gehts in Schweden?

Na jetzt komm ich und zeig Euch jetzt mal wie mit Messer und Gabel der höheren Profilerei umzugehen ist , völlig wurscht ob ihr es nun wollt,könnt oder nicht...
ist ja nun nicht mein Motto-
Bin seit 2006 im RC Network drin und baue seit den frühen 60igern Segelflug- und Schiffsmodelle.

Und das heute noch mit Spaß.
 
sind die mods/admins hier eigentlich aktiv? hatte jetzt ne anfrage gestellt die ganze sinnlose diskussion (also ab #39 mit ausnahme der #42) abzutrennen, damit ich hier mit dem inhaltlichen weiter machen kann (ohnen nen neuen threat zu eröffnen), leider hat sich da bisher noch nix getan....
hat wer connections? gibts ne bestimmte adresse an die ich mich wenden sollte?

lg heiko
 
sind die mods/admins hier eigentlich aktiv? hatte jetzt ne anfrage gestellt die ganze sinnlose diskussion (also ab #39 mit ausnahme der #42) abzutrennen, damit ich hier mit dem inhaltlichen weiter machen kann (ohnen nen neuen threat zu eröffnen), leider hat sich da bisher noch nix getan....
hat wer connections? gibts ne bestimmte adresse an die ich mich wenden sollte?

lg heiko

eigentlich eine Wiederholung:

lieber Heiko,daß geht nur in Deiner privaten Website, Du befindest Dich hier im RC-Network in einer offenen Plattform der angemeldeten Mitglieder die völlig offen und frei Ihre Ideen und Gedanken einbringen können zu Ihrem geliebten Hobby. Hier existiert auch keine Zensur. Ich würde mich freuen, wenn die Nichtmodellbauer Ihre Ideen etwas praxisbezogener zum Ausdruck bringen. Ohne solche z.T. Blindflugansätze wie die Diskussion in Deinem ersten Beambeitrag die Beams aerodynamisch zu optimieren, wo es schon vom Rezahlunterschied und den möglichen Auftriebskräften dies kaum möglich ist Kräfte in der Grössenordnung von 450N/dm2 zumindest in unseren Dimensionen zu kompensieren. Dein Interesse Deine Profilbetrachtungs- und Auswahlsysteme in den Anwendungsmöglichkeiten zu vermitteln ist löblich....aber halt in meinen Augen eher übergeordnet einzuordnen für alle theorethischen Profilbetrachtungen für alle möglichen Anwendungen.
Also gehört es evtl. hier gar nicht rein???

Gruß


Rene
 
lieber Rene, wieder einmal verstehst du nicht was ich zu sagen versuche....

1. der Gedankengang mit den Beams muss sich dir nicht erschließen, du kannst ja nicht einmal dem modellbau die richtige Größenordnung zuweisen, geschweige denn das Medium (450N/dm² sind eindeutig foils im wasser bei v>10m/s)

für alle anderen sei er hier noch einmal dargestellt: die Profilierung der Beams sorgt für nur sehr geringen Auftrieb, der sich wenn überhaupt erst bei höheren Geschwindigkeiten bemerkbar macht (>5m/s). Gerade bei diesen geschwindigkeiten ist es jedoch auch der wasserwiderstand, welcher die maximalgeschwindigkeit begrenzt. Wenn ich also bei diesen hohen geschwindigkeiten durch die aerodynamische auslegung mit den Beams auch nur 150g Auftrieb (bei 5m/s) oder 380g Auftrieb (bei 8m/s) erzeugen kann ohne dass ich dabei einen bemerkenswerten Gewichtszuwach habe (die beams sind ja eh da) dann kann es sein dass ich DAMIT das boot nochmal 4mm weiter aus dem Wasser hebe und es nochmal um 0,1m/s schneller fährt und DANN HAT ES SICH BEREITS GELOHNT!
Fazit: nur weil du vor etwas die Augen verschließt muss es nicht auch für andere ein blindflug sein ;)

2. es geht mir nicht darum die anderen Beiträge zu löschen (und NUR DANN kann ansatzweise die Rede von Zensur sein) sondern sie lediglich zu verschieben.... Sinn ist es den lesefluss zu erhalten, damit alle die am Thema Berechnungsverfahren interessiert sind (und zwar unabhängig davon ob du das jetzt gut oder schlecht findest) sich dem thema am stück widmen können und sich nicht die bröckchen aus dem sinnlosen laberbrei rauspulen müssen....
 
Heiko, das Forum lebt halt von der Kommunikation und Meinungsaustausch. Ich habe die gleichen Bemerkungen, Anworten, Meinungen auch in meinen Threats. Die anderen auch. Dies ist hier kein Lesezirkel mit dem Anspruch geschlossene Manuskripte zu verfassen,sondern ein Chatsystem. Wen Du sowas machen möchtest, geht dies nur als PDF-Anhang. Dann ist es allerdings nicht ohne Öffnung zu lesen.
Zu den Beams...Bei Mini40 mit max 1,22 Breite ist schwierig den Auftrieb für Beamflügel in einer Grössenordnung der Bootsgewichtes von 2-3kg plus Riggkränkungsvektor bei V bis 18km/h= 5 m/s gemessen bei Andreas Foiler max z.Zt. mit messbaren Verbesserungen zu realisieren. Wenn Du rechnerisch eine V 10-20m/s brauchst, die erreichen wir z.Zt. noch nicht , dann bist Du bei Profillängen von 200mm plus.
Schau Dir mal die Videos von dem V-Foiler an,die heute eingestellt worden ist. Foilert sehr schön schon bei niedrigen Windgeschwindigkeiten...
Ist aber ein Extrem-Leichtgewicht, 1-1,5kg und Breite des Beams = Rigghöhe 1,60m, Mittelschwert, Rigg extrem nach vorne gesetzt und Fokgrösse sehr stark verkleinert nach französischem Vorbild aus 2007. Das haben wir mit allen unseren neuen Konstruktionen noch nicht erreicht.

Gruß


Rene
 

Konrad Kunik

Moderator
Teammitglied
sind die mods/admins hier eigentlich aktiv? hatte jetzt ne anfrage gestellt die ganze sinnlose diskussion (also ab #39 mit ausnahme der #42) abzutrennen, damit ich hier mit dem inhaltlichen weiter machen kann (ohnen nen neuen threat zu eröffnen), leider hat sich da bisher noch nix getan....
hat wer connections? gibts ne bestimmte adresse an die ich mich wenden sollte?

lg heiko
Moin Heiko,

es ist schon schlimm, dass nach Deiner PN vom Freitag an mich bis heute noch nicht Deinen unwiderlegbaren Gedanken gefolgt wurde...
Du fragst nach connections? Wende Dich vertrauensvoll an vorstand@rc-network.de - da werden Sie geholfen... ;)
Übrigens, des Stephans Tochter hat gerade Ferien bekommen (NRW), da musste er mit ihr zu seinem Boot nach Holland, ich hatte vielleicht auch etwas zu tun am WE und - abschließend - ist irgendwo etwas abgebrannt? :cool:
Und noch etwas - ich bin mir nicht sicher, ob Formulierungen wie die ganze sinnlose Diskussion und aus dem sinnlosen Laberbrei bei den Verfassern der von Dir monierten Beiträge so ganz gut ankommen...
Nun, ich werde in mich gehen und eine Nacht drüber schlafen.
 
moin konrad,
ich persönlich weiß nicht wie das mod-dasein abläuft, ob ihr die threats alle mitverfolgt (hauptberuflich Ordnung haltet) oder eben "nur" sehr engagierte Mitglieder seid die das in ihrer Freizeit machen und dementsprechend weniger zeit haben... mir ging es nur darum dass der punkt aufgenommen wird, wann eine Entscheidung getroffen wird und ob diese zu meinen Gunsten ausfällt ist erst mal nebensächlich.... also bitte fühle die nicht persönlich angegriffen....

was meine wortwahl angeht gebe ich dir natürlich recht dass diese sehr drastisch ist, allerdings sind solche worte aus meiner Sicht angemessen wenn der Erkenntnisgrad der letzten 8 Seiten bei 0 oder zumindest nahe dran liegt. ..
 
sooo.... mal was ganz anderes...
hat zufällig jemand daten zu zur windgeschwindigkeit in abhängigkeit von der höhe über dem wasserspiegel? ich meine dass der wind oben stärker bläst ist ja klar, dass ein entsprechender twist günstig wäre ebenso.... mich würde nun interessieren über was für ein faktor wir da reden, 2,3,5 ???? also zwischen dem wind 10cm über wasserspiegel und 1,5m drüber.... optimal wären natürlich noch zwischenwerte für 0,5m/1m oder so.... ich meine jetzt den tatsächlichen wind nicht den scheinbaren wind am segel.... mit der bootsgeschwindigeit kann ich das natürlich aber auch selber umrechnen....

würde mich über daten freuen!
 
sooo.... mal was ganz anderes...
hat zufällig jemand daten zu zur windgeschwindigkeit in abhängigkeit von der höhe über dem wasserspiegel? ich meine dass der wind oben stärker bläst ist ja klar, dass ein entsprechender twist günstig wäre ebenso.... mich würde nun interessieren über was für ein faktor wir da reden, 2,3,5 ???? also zwischen dem wind 10cm über wasserspiegel und 1,5m drüber.... optimal wären natürlich noch zwischenwerte für 0,5m/1m oder so.... ich meine jetzt den tatsächlichen wind nicht den scheinbaren wind am segel.... mit der bootsgeschwindigeit kann ich das natürlich aber auch selber umrechnen....

würde mich über daten freuen!

Endlich kommen wir mal auf den Punkt. Nach Marchaj (Aero- und Hydrodynamik der Segelyachten, etwa 600 Seiten) ist erst ab 10 m Höhe über Wasser die Geschwindigkeit des Windes konstant. Wenn man sich entsprechende Windkanäle anschaut (z.B. den in Kiel) wird der auftretende Wind beeinflußt, um im unteren Bereich den Windeinfallswinkel zu verändern. Das wird bei den Versuchen von Großbooten gemacht. Und aus diesem Grund halte ich die Rechnungen für Modellboote für unzureichend, da wir mit unserer Masthöhe im untersten Bereich liegen.:(
 
Endlich kommen wir mal auf den Punkt. Nach Marchaj (Aero- und Hydrodynamik der Segelyachten, etwa 600 Seiten) ist erst ab 10 m Höhe über Wasser die Geschwindigkeit des Windes konstant. Wenn man sich entsprechende Windkanäle anschaut (z.B. den in Kiel) wird der auftretende Wind beeinflußt, um im unteren Bereich den Windeinfallswinkel zu verändern. Das wird bei den Versuchen von Großbooten gemacht. Und aus diesem Grund halte ich die Rechnungen für Modellboote für unzureichend, da wir mit unserer Masthöhe im untersten Bereich liegen.:(
Aber jedem das Seine...
 
jau, du hast recht. Sollte hier versucht werden die Windscherung mit in die 'Foilerabschätzung' mit den ganzen Wasseranomalien mit einzubeziehen wird so'n Teil nie steigen; wo schon XFoil versagt ;)


Gruß Stefan
 
Ach Rene, ich weiß gar nicht warum du dich so arg auf dein Segel versteifst, jenem Element wofür diese Methode am denkbar ungeeignetsten ist....

Aus meiner Sicht ist die komplexität der Ramenbedingungen und somit der Aufwand der Berechnungen in folgender Reihenfolge aufsteigend: Beam (ohne sonst. Einflüsse), T-foil (ohne Einflüsse), V-foil, Flügelrigg, T-foil (Ruder), Flügelrigg mit Vorsegel, Segel und zuletzt das Segel+Fock..... Mit javafoil/xfoil kann man vielleicht die ersten 4 davon vernünftig berechnen, da es eben nur 2D-cfd Programme sind und wir spätestens ab dem 5. dann 3D-Phänomene Betrachten (denn auch eine variable Sehnenlänge über die Spannweite gehört dazu). Um diese vernünftig zu betrachten braucht man logischerweise entsprechende 3D-cfd Programme, welche aber vom Aufwand/Nutzen her für den Modellbau ungeeignet sind, da mit Kanonen auf Spatzen geschossen wird.



aber spätestens hiernach komme ich nicht umhin zu vermuten, dass du eher an Kontra interessiert bist denn an konstruktiven diskussionen.... von daher: wayne ;)

So nun aber wieder zurück zum Thema!
Wie man sich die aerodynamischen Beiwerte eines Profils berechnet, wisst ihr spätestens jetzt, allerdings handelt es sich bei den so errechneten Flügeln um Flügel unendlicher Streckung, welche in der Realität ja schlecht realisierbar sind ;)

Bei einem Flügel endlicher Streckung kann man sich das Ganze wie folgt darstellen: Durch die Profilgebung erzeuge ich oberhalb des Flügels Unterdruck und unterhalb Überdruck und somit Auftrieb. Beim unendlichen Flügel kann der Druckausgleich (also die Strömung vom Hoch- zum Tiefdruckgebiet) nur vor und hinter dem Flügel erfolgen weil der seitliche Druckausgleich durch die Flügel verwehrt wird. Die Strömung sorgt dafür, dass der Druckausgleich hinter dem Flügel geschieht, d.h. solange wir dort nicht noch einen anderen Flügel haben braucht uns das nicht weiter interessieren.

Beim endlichen Flügel dagegen gibt es an den Flügelenden noch eine seitliche Umströmung, die sog. Randwirbel oder Wirbelschleppen. Diese sorgen zum einen für teilweisen Druckausgleich (also weniger Auftrieb im Randbereich) zum anderen für Energieverluste, welche sich in Form eines erhöhten Widerstandes bemerkbar machen. Absolut steigen die Verluste je größer der Druckunterschied (hoher ca-Wert) zwischen Ober- und Unterseite ist. Auf den Flügel bezogen steigen die Verluste je geringer die Streckung ist.
Streckung = Flügelfläche/Spannweite² bzw. Sehnenlänge/Spannweite (Rechteckflügel).

Zuerst berechne ich den reduzierten Auftriebsbeiwert mit ca_endl=ca_unendl. * Streckung / (Streckung + 2)
Mit diesem Auftriebsbeiwert kann ich nun noch den induzierten Widerstand berechnen: cw_induz.=ca_endl²/(pi*Streckung*Oswaldfaktor)
der Oswaldfaktor gibt an wie nahe die Auftriebsverteilung dem Ideal (flach-elliptische Verteilung) kommt. Im Idealfall ist sie 1, für Rechteckprofile ohne veränderlichen querschnitt (also unsere) etwa 0,75

zum cw_induz kommt noch der Nullwiderstand cw_0 des Profils, also genau jener widerstand den das profil hat wenn es keinen Auftrieb erzeugt. Bei symmetrischen Profilen also der Widerstand bei einem Anstellwinkel von alfa=0.

Wir haben nun also die tatsächlich vorhandenen Profilwerte abgeschätzt und können nun mit ca und cw=ca_i+cw_0 in unserer ganz persönlichen Auslegung fortfahren.
Im nächsten Post rechne ich mal einen T-Foil und ein V-Foil durch...
bis dann also...

Hier in diesem wissenschaftlichen Beitrag ist das Rechenprogramm von Andreas als Referenz eingestellt in den möglichen Parametern..
Auf Seite 1 Absatz 2 von mir als Copy eingestellt ...
Dieses Programm ist von Andreas nach vielen Diskussionen völlig neu erstellt worden....
Wer hat die Basisarbeit in Mini40 betrieben?
Die aktive Mini40 Szene und wir sind stolz auf das Ergebnis und auf die geleistete hervorragende Teamarbeit..
 
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