Versuche mit Strömungsbildern

Heute war ab ca 16:00 sehr ruhiges und schwaches Tragen am Haushang, Laborbedingungen sozusagen. Daher machte ich ein paar Versuche die Strömungsqualität an meiner DG 600 von Chocofly einzufangen.
Wie ich im Thread von Mig Flight gezeigt habe, ist die DG durchgänging mit einem HQ 2,5/12 ausgerüstet. Meiner Meinung nach müsste dieser schlanke Flügel unterkritische Umströmung aufweisen. Das meint, dass eine grössere Ablösung (oben) teilweise bis zur Endkante reicht.
Warum ich das auch am Ton zu erkennen glaube? Wer schon mal bei Nieselregen, oder sonstwie nassen Flügeln flog weiss, dass nasse Modelle sehr leise fliegen. Natürlich fehlt dann auch Durchzug. Der Grund sind die Tropfen, die als Turbulator wirken.

Kurz, ich habe einen Flügel der DG partiell eingesaut und von einem Helfer über die Kante schieben lassen. Danach möglichst konstant die Geschwindigkeit halten und nach 3 - 5 min landen. In dieser Zeit trocknet mein "FlowViz" weitgehend ab und friert so ein Bild der Oberflächenreibung ein.

Die Bilder waren in natura recht klar. Auf den Fotos und Screenshots schon nicht mehr so. Mit einem dunkleren Pigment wäre da schon noch was zu machen, hab ich aber grad nicht. Ich stelle trotzdem mal Shots hier ein und wage eine Interpretation.

Zuerst der Innenflügel mit Klappe im Strak.


- Man kann zwei Zonen erkennen, wo sich die Farbe in einer Wellenlinie absetzt. Die vordere bei ca 55% ist deutlicher, kurz dahinter etwas ähnlich eine weniger deutliche Linie. Diese beiden Linien markieren IMO den Bereich, in dem die Grenzschicht noch laminar anlag, wenigstes zeitweise. Die hintere könnte vom Abstieg mit Butterfly stammen (spekulativ), da ändert sich die Druckverteilung ja deutlich. Der Anstrich war auch noch nicht trocken nach der Landung.
- Danach sind etwas wolkig noch die Querstriche vom Auftrag zu erkennen.
Dies sehe ich als Zone mit weitgehend abgelöster, evtl niedriger Blase.
- ganz am Ende der Klappe eine vermehrte Ansammlung von Farbe.
Das könnte zeigen, dass sich die Blase gerade nochmals wieder anlegt. Wenigstens phasenweise.

Fazit: der Ablösebeginn deckt sich gut mit dem theoretischen Umschlagpunkt innerhalb der Laminardelle, oder dem Hauptdruckanstieg. Das Profil arbeitet nahe der kritischen Re Zahl.

Es ist mir bewusst, dass das nur grobe Hinweise sein können. Dennoch stammen sie aus der Realität, erheben aber keinerlei wissenschaftlichen Anspruch.

Ernstgemeinte Kommentare sind willkommen.

Wölbklappe +2mm Innenflügel.


- Hier sieht man wieder die zwei Linien, wie vorher, wobei diesmal die hintere etwas deutlicher erscheint.
Das scheint wieder den Ablösebeginn zu markieren. Auch hier um 50 - 60% der Tiefe.
- Dahinter sind deutlich die Querschlieren vom Farbauftrag zu sehen. Das zieht sich über die Klappe, diesmal ohne Ansammlung an der Endkante.
Ich gehe davon aus, dass die Blase sich nicht mehr anlegt und damit unterkritische Strömung herrscht.

Der Aussenflügel Klappe +1mm.


Vorneweg: Mit Klappe 0° zeigt sich das selbe Bild, daher nicht widergegeben hier.

- Zuerst kommt eine auffallend saubere Zone von der Nase her.
Dies dürfte die primäre Beschleunigungsstrecke am Profil, mit stabiler laminarer Grenzschicht zeigen.
- Die folgende Zone wirkt fein gekräuselt.
entweder ist das schon turbulente Strömung, oder eine Folge von etwas mehr Farbauftrag unter einer "Long Bubble".
- Danach zeigt sich wieder das Bild mit der Wellenlinie, jetzt etwas deutlicher und breiter (Farbmenge?), aber auch weiter hinten. Eher bei 65%T.
Durch die kleinere Flächentiefe ist auch Re hier kleiner, was zu verschobenem Ablösepunkt führen könnte. (Oder am Innenflügel gilt auch die hintere Linie und die Vordere stammt von den Kurven die zwangsweise, zwar weit, geflogen werden mussten. Dann wäre die Übereinstimmung innen/aussen recht gut.)
- Dahinter ist eine wolkige undefinierte Zone, welche ich als abgelöste Strömung interpretiere. Durch leichte Steuerimpulse kann dieser Bereich kurzzeitig anders umströmt sein und somit die Querstruktur "verwaschen" haben.

Weitere Interpretationen könnten sich ergeben, wenn ich die Übung mit unterschiedlichen Störungen auf der Oberfläche widerhole.
Das war erst ein Anfang, wenn auch mit besseren Resultaten als erwartet. Ziel ist es natürlich eine ideale Position für einen Turbulator zu finden.
Es ist dabei zu bedenken, dass die Flüssigkeit das Verhalten der Grenzschicht verändert.

Weiter können sich lokale Unterschiede ergeben durch unterschiedliche lokale ca-Werte. An den HQ Profilen sollte das aber weniger ausmachen, da der Umschlagpunkt der Grenzschicht innerhalb der Laminardelle wenig wandert.

Als letztes Bild noch das Ruderhorn mit Abdeckung an einem "Tomcat" von RCRCM. Innenklappe +4mm.
Man beachte den Wirbel (mit Rückströmung ?) hinter der Anlenkung und auch was sich seitlich erstaunlich weit ausdehnt.

Dein Beitrag ist interessant, möchte bei mir auch mal dies durchführen.
Wo kann man dies FlowViz herbekommen.

Solche Anstreichmittel werden bei Windkanalversuchen verwendet. In der Formel 1 auch direkt am Fahrzeug. Von da hab ich den Namen FlowViz.
Diese basieren auf öligen Flüssigkeiten, welche ziemlich zäh fliessen und sind daher für energiereichere Strömungen geeignet, eben F1 und grosse Windkanalmodelle.
Peter Wick hatte vor ca 30 Jahren mal sowas.

https://www.google.ch/search?q=Form...VFvBQKHej9CHcQ_AUIBigB&biw=1366&bih=651#spf=1
http://www.jonkersailplanes.co.za/wfjunctions.htm

Ich wüsste jetzt gar nicht wo sowas zu kaufen ist, oder ob das an unseren Modellen funzen würde.
Ich selber mische mir das ganz einfach aus Wasser und Spiritus, etwa 1:1, versetze es mit Pigmentpulver vom Malerbedarf. Bei gewachsten Flächen braucht es noch einen Tropfen Seife als Netzmittel.
Der Anteil Alkohol bestimmt die Trocknungszeit und ist daher experimentell dem Wetter und der möglichen Flugzeit anzupassen.
Den Auftrag mach ich mit einem Schwamm oder Lappen. Wichtig ist, immer Quer zur Flugrichtung streichen, damit man Ablösegebiete sofort sieht. Evtl. wäre aufsprühen auch gut, kannst ja mal probieren.

Es können nicht nur Profile untersucht werden, wie man sieht sind auch Anlenkungen und Übergänge sehr interessant.
Mit E-Antrieben, oder F-Schlepp ist man weniger von den Verhältnissen abhängig. Man muss dann halt die entsprechenden Störungen in der Anströmung berücksichtigen.
Wer selber solche Versuche macht, berichtet bitte hier über die Resultate. Ich denke es gibt einiges zu entdecken.
Ich will vorerst noch etwas mit der DG rummachen.

Viel Spass damit
Reini

danke für die Info, werde ich mal bei meiner LS 10 versuchen dauert aber noch da ich im Moment die Flächen fräse.

dies ist der Prototype mit Balsa/Styro Fläche.

Viele Grüße
Heinz

Na denn, viel Erfolg !

Nachdem das Projekt, oder vielmehr der Pilot einige Zeit pausieren musste, hab ich aufgrund der Anstrichbilder angefangen Turbulatoren zu setzen.
Zuerst am HLW hab ich mittig ein Loch in die Nase gemacht (ca 5mm) und vor dem Hilfsholm mit einer Dekornadel eine Lochreihe gestochen. Alle 10mm, D 0,8mm , oben und unten.
Da der Hauptholm nicht bis zum Randbogen geht, kann die Stauluft aussen um den Holm herum in die Ausblasung strömen. Ziel ist es, an dem 10% dicken Profil die Grenzschicht vor der Klappe zum Umschlag zu zwingen. Mit Staudruck geht das auch, wenn man in eine dünne Blase hineinpustet. Am HLW muss es unten und oben sein, weil man je nach geflogenem Ca positive, wie negative lasten hat. Zudem entsteht das Deadband an symmetrischen Profilen durch beidseitige Blasenbildung und verschwindet nicht durch einseitige Störung. Hab ich probiert und Xfoil sagt das auch so vorher.

Als Resultat wurde die Ruderwirkung direkter, so dass ich Expo um 25% erhöhte, bis es mir wieder passte.
So flog ich dann einige Zeit. Was mir in ruppigem Hangwind immer wieder auffiel, war eine Tendenz des Modells manchmal einfach die Nase runter zu nehmen und zu beschleunigen, ohne dass das auszusteuern wäre. Meist in Verbindung mit Klappe +. Irgendwie hatte die Nickachse ein Eigenleben.

Neulich beschloss ich den Schritt zu wagen und stach eine Reihe Ausblaslöcher in die Tragflächen. D 0,8mm, alle 10mm. innen bei 60% T, am Trapezknick bei 55% T, Aussen bei 50% T. Zur Versorgung mit dem notwendigen Druck bohrte ich 2 stk. 5mm Löcher in jede Servoabdeckung. So wird die Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite zur Durchströmung des Flügels genutzt.

Heute war Erstflug mit Ausblasung im Flügel. Der Westwind blies heftig und die eingelagerte zt. starke Thermik sorgte für entsprechende Turbulenzen.
Als erstes fiel mir auf, dass die DG kaum mehr zu hören ist! Im Originalzustand jault sie wie ein Piratenschiff im Sturm. Es flog gleichzeitig eine Weitere DG desselben Typs, der akustische Unterschied war beeindruckend. Also funktioniert die Ausblasung einwandfrei.
Die Nicksteuerung war trotz schwerem Wetter präzise und berechenbarer geworden. Oben beschriebenes Verhalten trat in den 130 min. Flugzeit nie mehr auf.
Die Wölbklappenwirkung scheint besser zu sein, das Steigen erfolgt mit viel weniger Ausbrechtendenzen im Hangwind. Ich denke, bei ruhigerem Wetter teste ich mal etwas mehr Verwölbung.
Schneller ist sie wohl nicht geworden, doch glaube ich, dass sie länger Fahrt hält jetzt. Weitere Vergleichsflüge werden folgen. Versuche mit zugeklebten Versorgungsbohrungen und weitere Schmierbilder sind geplant.

Für mich hat sich alles schon gelohnt. Es zeigen sich die erhofften Effekte und es hat Spass gemacht. Zudem bestätigen sich theoretische Vorarbeiten.
Es hat mich allerdings Überwindung gekostet, die schönen Flügel zu durchstechen.
Ich würd`s jedoch wieder tun.
Demnächst kriegt die Kleine noch einen Stahlverbinder als Ballastierung. Es ist allerdings jetzt schon erstaunlich, mit wie viel Wind sie bei ihren gut 2,5kg klarkommt.

Interessanter Beitrag

Interessanter Beitrag

Hallo Reini,

Ich bin gerade erst auf diesen Beitrag gestoßen und finde den sehr interessant! Ich werde diesen auf jeden Fall abonnieren und würde mich freuen, wenn Du hier weiterhin von Deinen Erfahrungen in Wort und Bild berichten würdest. Eventuell werde ich dann auch mal die ein oder andere Fläche durchbohren


Grüße aus Bayern
Georg

DG

DG

Hei Reini
hast ja wieder mal nen Sprung gemacht - mir Scheint die DG ist auch optimal für solche Tests....
tönt gut die Sache.... - viel Spass noch...

gruss
M

@Georg
Ja, ich werde wieder berichten, wenn es was gibt. Es braucht halt alles viel Zeit.
Wenn Du was ähnliches machst, bitte hier einstellen.

@Markus
Jup, die Kleine wird immer besser Und die schmale Fläche mit dem dicken HQ Profil schreit ja im Fluge richtig nach Heilung
Btw, sie fliegt jetzt astreine PopTops.

Danke!

Danke!

Hallo,
für diese Arbeit kann man sich nur bedanken! Wer sich nicht die Mühe mit Blasturbulatoren machen will oder keinen Schalenflügel hat, kann es anstatt dessen mit Zackenband versuchen. Die Position wurde ja schon ermittelt. In einem anderen Beitrag hat Philip Kolb etwas zur Ermittlung der richtigen Position geschrieben (ich finde es gerade nicht wieder).

Ganz allgemein, 12 % Dicke würden bei den Flügeltiefen auch bei anderen Profilen Probleme machen.

Eine Frage: Wie wirkt sich der Turbulator im Schnellflug aus?

Stefan

Bitte gerne !

Bitte gerne !

Da stimme ich Stefan zu, bei den schmalen Flächen würden die meisten bekannten Profile, auch dünnere, unter ausgedehnten Blasen leiden.
Die HQ´s sind da fast ein Glücksfall, mit ihrem deutlichen Knick im Druckanstieg. Da ist die Position für den Turbulator recht klar einzugrenzen.

Mit Zackenband würde ich an diesem Modell konsequent auf 50%T gehen, damit es sicher nie überspült wird. Ausblasung ist da weniger empfindlich, ich vermute, dass man hier auch auf 60% durchgehend bleiben könnte. Das sind aber Peanuts.

Ob die DG langsamer wurde kann ich nicht sagen, da hätte man wohl messen müssen. Hab ich aber nicht.
Subjektiv wirken leise Flieger eher langsamer, scheint mir aber in dem Fall nicht so zu sein. Ich komme grad wieder vom Hang, wo auch F3B etc unterwegs waren.
Es hängt vom Ballast ab, wer schneller ist, siehe dazu meine Signatur
Was eindeutig rüberkommt, ist dass die DG länger läuft als vorher, auch im Vergleich zu Referenzmodellen. Sie wurde definitiv "dynamischer". Mit Zuladung kommt da natürlich auch noch was, klar.

Reini

Hier ein erster Versuch die Arbeit des Turbulators zu fotografieren.
Links erkennt man, dass sich um die Löcher was tut. Das fehlt näher zur Anlenkung, weil dort das Servo sitzt und die Löcher abgedeckt sind. Rechts von der Anlenkung war zu wenig FlowViz drauf, daher trocknete es zu schnell und zeigte keine brauchbare Zeichnung. Vor der Lochreihe erkennt man eine feine Textur in der Farbe, die von der laminaren Anlaufstrecke erzeugt wird.
Ich hatte noch bessere Anstriche, aber die Fotos sind Müll.
Immerhin bestätigt sich auch optisch eine Wirkung der Turbulatoren.

Nochmal zum Schnellflug. Es gibt Beobachter, die meinen die DG sei schneller geworden. Demnächst will ich mit abgeklebten Versorgungslöchern als Gegentest fliegen.

Versuche mit Turbulatoren am Leitwerk VXL

Versuche mit Turbulatoren am Leitwerk VXL

Hallo zusammen,

hier auch Bilder von Strömungsbildern am Leitwerk einer Flying Special VXL :

http://www.rc-network.de/forum/show...Sport-Klemm)?p=4356601&viewfull=1#post4356601

Gruß DonM.

reinika schrieb:

Neulich beschloss ich den Schritt zu wagen und stach eine Reihe Ausblaslöcher in die Tragflächen. D 0,8mm, alle 10mm. innen bei 60% T, am Trapezknick bei 55% T, Aussen bei 50% T. Zur Versorgung mit dem notwendigen Druck bohrte ich 2 stk. 5mm Löcher in jede Servoabdeckung. So wird die Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite zur Durchströmung des Flügels genutzt.

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Reinika,

mit Ausblasung habe ich so ums Jahr 2000 erfolgreich experimentiert.
Bei meinem extension (quasi ex1) hatte ich das Problem, dass der Flieger beim langsamen Kurvenflug zu gefährlichem Abkippen neigte. Mit der Ausblasung waren diese Probleme komplett beseitigt.
In einem rc-Segelflug-Sonderheft aus dem Jahr 2002 (FMT/VTH) habe ich das beschrieben.




(Quelle: FMT Sonderheft "rc-Segelflug", 2002, VTH)

Ich hatte die Position der Ausblaslöcher wie der Versorgungslöcher vor den Holm gelegt, also viel weiter vorne, als du das gemacht hast.
Der Grund: ich nahm an, dass nur dort genügend Unter- wie auch Überdruck gegeben ist, damit das alles funktioniert.
Interessant ist es jetzt für mich, von dir zu lesen, dass das auch geht, wenn man die Löcher hinter dem Holm platziert.
Heute weiß ich, dass die Profilierung beim ex1 einfach nicht gut gelungen war.
Beim ex3 gibt es solche Probleme nicht! Auch nicht dieses "geile Pfeifen im Schnellflug", was ja nur auf eine unerwünschte Ablöseblase schließen lässt.
Turbulatoren können schon sehr hilfreiche Hilfsmittel sein, um Leistung zu verbessern, ihre Notwendigkeit kann aber auch ein Zeichen dafür sein, dass in der Gesamtauslegung gewisse Schwächen vorhanden sind. Ein gut ausgelegter Flügel mit Re-Zahl-angepassten Profilen über die gesamte Spannweite kommt wahrscheinlich ohne sie aus.
Aber, da sag' ich dir wohl nichts Neues.

Viele Grüße
Wilhelm

Hallo Wihelm
Was war denn das für ein Profil?
Druck hast Du praktisch immer genug.
Ideal wäre sogar ein soweit zurückliegender Pneumatischer Turbulator, dass bei negativ Klappe die Druckdifferenz oben/unten verschwindet und der PT ausfällt. Dann hätte man im Speed maximale laminare Laufstrecke auf der Oberseite. Neutral, oder Positiv gewölbt wäre der PT aktiv. Die Versorgungslöcher unten müssen dazu auch möglichst nahe zum Klappenknick.

Ich hatte in den 80ern Modelle mit Eppler Profilen, E205 und 374, mit PT ausgerüstet. Die lagen der Geschwindigkeitsverteilung entsprechend bei ca 40%T und machten die Modelle wirklich besser. Das Turbulatorprinzip hatte ich damals vom ISF Seminar mitgebracht. Ich wechselte dann aber auf andere Profile. Unseren ABART untersuchte ich auch mit Schmierbildern, kam aber zu keiner eindeutigen Lösung. Peter Wick experimentierte mit dem DU Profil 084-18, aber eher glücklos. Das war zu hart ausgelegt.

Ich sehe Turbulatoren als Reparatur einer ungünstigen Auslegung. Wobei mit Zackenbändern und Kanten hatte ich nie gute Resultate. Weit genug vorne erzeugen sie zuviel Widerstand, weiter hinten werden sie von der aufgedickten oder schon abgelösten Grenzschicht oft überspült. Ausblasen ist da weniger empfindlich, das kann auch eine dünne Blase durchstossen.

Apropos angepasste Profile: es fliegen hier einige SemiScaler bis 4m mit Straks von mir. Die Erbauer/Piloten sind happy.

reinika schrieb:

Hallo Wihelm
Was war denn das für ein Profil?

Zum Vergrößern anklicken....

Das Ganze sah so aus:



Profilierung und Flächengeometrie waren, wie gesagt, noch von viel Unverstehen geprägt.
Mit der Entwicklung eines neuen Außenflügels bzw. des ex2, sah es dann doch schon viel besser aus. Sehr viel habe ich damals von Philip Kolb gelernt.
Mit dem ex3, einer vollkommenen Neuentwicklung, konnte ich dann wohl zeigen, dass man auch im hohen Alter noch einiges lernen kann, man muss nur auch bereit dazu sein.
Und du sagst es ja auch richtig:
"Wer mehr will muss arbeiten dafür ... "

Grüße und Dank für die spannenden Ausführungen zu den PT.

Wilhelm

OK, merci.

MH 32 Derivate würde ich auch um 60%T ausblasen.

Btw, wer nichts mehr lernt, ist tot.
Die laufen jedoch öfters noch rum