Zackenband (Turbulator)

Johell

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Hallo, kann mir jemand genau sagen wo das Zackenband am Segler aufgeklebt wird? Über die ganze Fläche, oder nur am vor dem Querruder? Oben, oder unten?
Danke schon mal im Voraus
Jo
 

mipme_kampfkoloss

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Hi Jo,

unten eher mal nicht.

Sonst hängt es etwas davon ab, was du für Probleme hast.
Also wenn der Flieger zum Abriss kurveninnen neigt, dann eher nur außen das Band anbringen.
Hast du ein Profil, dass zu Ablöseblasen neigt (plötzliche unverhältnismäßige Änderung des Gleitwinkels/Speed bei Geschwindigkeitsänderung), dann wirst du es eher über die gesamte Länge brauchen - das Zackenband.

Bezüglich Position: da ist jetzt die rechte Zeit - musst halt früh aufstehen.
Hab es selbst noch nie probiert, aber wenn man früh raus auf den Platz fährt (geht auch manchmal in der Abenddämmerung) und dann fliegt, dann beschlägt die Fläche (angeblich) hinter dem Ablösepunkt.
Dann kannst du etwas davor das Band aufkleben...
 

OE-0485

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Hallo Mipme :-)
Unten eher schon - wenn er beim anstellen bei der Landung abreißt dann am HLW vor der Scharnierlinie - kann Wunder wirken.
Gerade dieses Thema ist allerdings extrem Modelltyp abhängig, kann man nicht verallgemeinern. Einen 20 g Hochleister mit einem 120 g Scaler in einen Topf zu werfen ergibt bei dem Thema höchst unterschiedliche Antworten.

Deshalb die Empfehlung an den Threadersteller, sein Modell zu nennen. Nur so bekommt er gebündelte Antworten passend zu seinem Modell.
vg hans
 

moze

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Moin Hans,
wenn du von unten schreibst, welchen Aerodynamischen Effekt hat das? Habe bereits seit langem versucht mich mit Turbulatoren auseinander zu setzen, allerdings gerade zu Turbulatoren auf der Unterseite wenig gefunden. Geht es um Rückströmungen auf die Profiloberseite, welche wiederum die Ablöseblase "speisen" ? Also Endleistenumströmung? Auch rechnerisch bieten sich hier irgendwie keine Möglichkeiten, während man eine Ablöseblase auf der Oberseite zumindest annäherungsweise erkennen/berechnen kann.

Vielleicht hast du da ja etwas Lektüre oder teilst Dein Wissen...

Besten Dank

Grüße

Tim
 

OE-0485

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- hi Tim !
- Hab auch nur meine Interpretation. Die durch den Turbolator nun "geordnete" Strömung bleibt länger anliegend und dadurch wirkt das HR länger. Bezogen auf GFK Segler jenseits der 10 kg.

vg hans
 

mipme_kampfkoloss

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Hi Hans,

am HLW kann ich mir es unten auch vorstellen. Bei der Tragfläche eher nicht, da dort die die Strömung meist nur bei hohen negativen Anstellwerten abreißt. Aber: es gibt auch ältere Profile – vor allem mit S-Schlag – die durch einen Turbulator unten besser funktionieren...

Jedoch, wie du schon geschrieben hast: alles sehr Modell/Profil abhängig!
 
Turbulatoren können auf der Unterseite schon Sinn machen. Bei einer turbulenten Grenzschicht ist die Ruderwirksamkeit besser. Daher haben viele Segelflugzeuge auch auf der Unterseite vor den Querrudern Zackenband.
LG Patrik
 

cal

User
Hallo Tim

wenn du von unten schreibst, welchen Aerodynamischen Effekt hat das? Habe bereits seit langem versucht mich mit Turbulatoren auseinander zu setzen, allerdings gerade zu Turbulatoren auf der Unterseite wenig gefunden. Geht es um Rückströmungen auf die Profiloberseite, welche wiederum die Ablöseblase "speisen" ? Also Endleistenumströmung?

Ja was und wieso überhaupt?
Meistens werden ja Turbulatoren verwendet um grosse Ablöseblasen zu vermeiden. Normalerweise passieren die in der zweiten Profilhälfte, dort wo das Profil wieder dünner wird. Wenn die Strömung in diesem Bereich noch Laminar ist, besteht das erhöhte Risiko, dass sie der "Krümmung" des Profils, weg von der Strömungsrichtung, nicht folgen kann und abreisst. Darunter bildet sich ein "Totwasserwirbel", der quer in der Landschaft steht und Energie verbraucht.
Da nun turbulente Strömung weniger empfindlich ist, was das "Folgen um die Ecke" anbelangt, kann es sich bewähren, kurz vor der Stelle wo die laminare Strömung sich ablösen würde, einen Umschlag in turbulente Strömung zu erzwingen. Das kann man eben zum Beispiel mit einem (Zackenband-) Turbulator machen. Turbulente Strömung kann zwar auch lokal abreissen und sich wieder anlegen, das letztere tut sie aber meist schneller und der störende Wirbel wird massiv kleiner.

Ablöseblasen auf der Oberseite
Ganz typisch sind solche Laminare Ablöseblasen im Bereich der grössten Dicke auf der Oberseite, bzw. kurz dahinter. Also bei 30 bis 50% der Tiefe. Dort biegt sich nämlich die Oberfläche wieder stark zurück, die Strömung verlangsamt sich wieder (das verursacht nach Bernoulli den Druckanstieg, der vielfach in der Literatur erwähnt wird) und muss versuchen an der Oberfläche "kleben zu bleiben".

Und jetzt unten?
Das selbe gibt es, je nach Profil ganz unterschiedlich ausgeprägt, auch auf der Unterseite. Bei den, auf der Unterseite normalerweise weit weniger stark "gekrümmten" Formen, liegen die gefährdeten Stellen aber typischerweise weiter hinten in Richtung Hinterkante. Besonders bei Profilen deren Laminare Laufstrecke unten bis fast 100% der Tiefe reichen, gibt es dann aber Probleme bei Ruderausschlägen nach oben: Die Laminare Strömung kann dem Verlauf des ausgeschlagenen Ruders unmöglich auch nur annähernd folgen und bildet dann spätestens dort einen solchen Energie- und Ruderwirksamkeitfressenden Wirbel.

In der Mann tragenden Segelfliegerei gibt es inzwischen viele Auslegungen, die mit solch extrem langen laminaren Laufstrecken auf der Unterseite, bis in die Klappen hinein, arbeiten. Dort sind dann Blas- oder Zackenbandturbulatoren, kurz vor den Rudern, Pflicht und üblich (oder auch Grenzschichtabsaugung).

In der Modellfliegerei sind laminare Ablöseblasen auf der Unterseite auch ein Thema. Allerdings erreichen wir wohl eher selten laminare Laufstrecken von über 60% (oder vielleicht 70%) auf der Unterseite. Meist weniger. (Der informierte Aerodynamiker belehre mich hier bitte eines Besseren!) Man kann dagegen halten, dass bei uns dafür die Ruder meist auch schon früher als bei den "Grossen" beginnen (Wir haben meist tiefere Ruder als manntragende Segler). Ansonsten ist die Problematik die selbe. Je nach Profil kann es also auch bei uns Modellfliegern durchaus auch Sinn machen, Turbulatoren auf der Unterseite zu verwenden. Diese werden aber wohl eher bei 50% der Tiefe liegen als bei 85-90% wie bei den 1:1 Maschinen. Schaut man sich ein typisches Keulenprofil (zB. ein dickes HQW) an, ist ja die hintere Hälfte lokal durchaus stark nach oben gewölbt, erzeugt dort also ebenfalls einen Druckanstieg, dem die Strömung folgen muss.

Die gängigen Analyseprogramme sollten meiner Meinung nach in der Lage sein Blasenwarnungen sowohl für die Ober-, als auch die Unterseite zu berechnen und auszugeben.

Ich freue mich natürlich über Diskussionen, Korrekturen und Ergänzungen (z.B. von Spezialisten, die da voll im Saft sind ;) )

Liebe Grüsse, Michi
 

OE-0485

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Servus Michi !
- einfach nur Lob fällt mir da ein. So unkompliziert hab ich es noch nie gelesen. So versteh ichs. Toller Artikel !
vg hans
 

husi

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Schön erklärt Michi.
Danke

die Strömung verlangsamt sich wieder .... und muss versuchen an der Oberfläche "kleben zu bleiben".
Inhaltlich möchte ich evtl. noch die "Klebekraft" mit einem Bild zu erläutern, auch wenn ich evtl. nicht so plastische Worte finde wie du.

Wenn die Luft über die (Profil-) Oberfläche strömt, reibt sie an der Oberfläche. Wo Reibung ist, entsteht Wärme sagt ein Sprichwort.
Die entstehende Wärme fällt aber leider nicht einfach so vom Himmel, sondern die Strömung muss die Wärmeenergie aus der eigenen Geschwindigkeit "bezahlen". Sprich die Strömung wird langsamer.
Die Grafik soll nun zeigen, an welchen Stellen (dieses Profil, diese Re-Zahl, dieser Anstellwinkel) die Geschwindigkeit (der Grenzschicht an der Oberfläche) aufgebraucht ist.
Aufgebraucht heißt, das keine Geschwindigkeit mehr da ist, bzw. die Luft an den Stellen sogar anfängt rückwärts (also entgegen der restlichen Strömung) zu fließen. Diese Bereiche habe ich rot eingekreist.

Dazu habe ich vor einiger Zeit das Programm XFoil sehr gequält und die Ergebnisse einiger Profile in eine große Datenbank gepresst. Meine Webseite erzeugt je nach Auswahlparameter die hier zu sehende Grafik. (Somit brauche ich keinen Quellennachweis angeben. :) )


Denn Sinn und Zweck der Turbulatoren habe ich so verstanden, das sie durch gezielte kleine Verwirbelungen dazu beitragen, das die Luft (vor der Endkannte) wieder Fahrt (in die richtige Richtung) aufnimmt.


Hoffentlich habe ich nun nicht wieder zur Verwirrung beigetragen.

Viele Grüße
Mirko
 

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Johell

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Hallo, also vielen Dank erst mal für die vielen Meinungen zum Zackenband. Ich fliege einen AVA von Mahmoudi und einen Streamline 270V von Derkum und wollte das Zackenband bei diesem Modellen einsetzen um sie evtl. strömungstechnisch zu optimieren. Auf einem Segelflugplatz habe ich bei einem original Segelflugzeug das Zackenband (natürlich größer) kurz vor den Querrudern (Oberseite) gesehen, deshalb meine Annahme, dass es dort sinnvoll ist. Ist der Einsatz des Zackenbandes dann überhaupt bei meinen beiden Modellen sinnvoll?
 

tomsoja

User
Moin zusammen,
ich hole diesen thread nochmal hoch.
Ich habe gerade etwas Lust die Theorie in der Praxis zu testen.
Ausgangslage:
Ich habe einen F3K Auri. Gewicht 238g.
Er fliegt sehr gut, ich brauche also eigentlich nix machen.
Aber ich erinnere mich an meine HLG Zeit. Dort haben viele Modelle ziemlich weit vorne einen zusätzlichen Holm auf der Oberseite, als Turbulator.
Somit habe ich ein 8mm Zackenband an der Oberseite ca. 3cm hinter der Nasenleiste angebracht.
Meine bisherigen Erfahrungen:
Meine Wurfhöhen sind gleich geblieben (37-52m), haben sich gegen die Theorie, nicht sichtbar verschlechtert.
Die Flugdauer hat sich im Schnitt einige Sekunden verlängert. Dies muss ich aber durch weitere Flüge erst noch bestätigen. Insbesondere bei den Thermikeinstellungen habe ich das Gefühl, dass der Auri einen Ticken langsamer fliegt und weniger Höhe verliert. Das würde die Thorie bestätigen.
Was mich sehr verwundert hat:
Durch das Zackenband musste ich meinen Schwerpunkt nach vorne bringen, ca. 1mm mit 1,3g in der Nase. Davon habe ich aber noch nirgends was gelesen.
Davor flog der Auri mit hängenden Heck. Trimmen hat nix gebracht, der Gleitwinkel wurde auch erst schlechter.
Davon habe ich aber noch nirgends was gelesen.
Vielleicht hat ja jemand Lust zu fachsimpeln?
 

mipme_kampfkoloss

Vereinsmitglied
Teammitglied
Ich hatte mal einen RES-Flieger, da hat man die Wirksamkeit des Turbulators auch sofort an der Trimmung bemerkt.
Auch geben die Berechnungsmodelle andere Momentenverläufe aus wenn man mit dem Transitionspunkt laminar -> turbulent spielt.
Ob das nun mit dem leicht verringerten Auftriebsanstieg turbulenter Strömung oder mit dem negativen Einflüssen der laminaren Ablösung zu tun hat, bleibt mal zweitrangig...

Ich würde nun an deiner Stelle mal herumexperimentieren und die optimale Position des Turbulators herausfinden.
Da sich ja die Trimmung recht gut wahrnehmbar verändert, kannst du ja mal überprüfen ob dies bei schrittweisem Versetzen Richtung Endleiste auch so ist und/oder man im Bereich der Wurzel ihn gänzlich weglassen kann...

Viel Spaß beim experimentieren!
 
Hallo tomsoja,
Deine Beobachtung klingt nachvollziehbar. Mein Verständnis ist wie folgt: wenn Du Zackenband oder allgemein Turbulatoren verwendest kann sich bei bestimmten Anstellwinkeln nicht nur der Widerstand verringern sonder der Auftriegsanstieg (Auftrieb in Abhängigkeit vom Anstellwinkel) wird größer. Ähnlich einem größeren Flügel oder einer größeren Streckung. Dadurch wandert der Flugzeugneutralpunkt nach vorn und das Stabilitätsmaß wird kleiner.
Kompensieren kannst Du das mit 1. Schwerpunkt weiter vor oder 2. größeres Höhenleitwerk oder 3. Turbulatoren auch auf das Leitwerk kleben (bei 15 bis 20% der Tiefe). Mit 3. habe ich gute Erfahrungen gemacht.
Viele Grüße
Stephan
 
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