Optimale 'angle of attack'

BartDuis

Beste,

Voor ons PWS zijn we bezig met het ontwerpen van een hydrofoil bootje.
Online heb ik al ontdekt dat 15 graden voor de meeste hydrofoils optimaal te noemen is .
Het zou tenminste de meeste lift creëren.

Echter, zouden we dit graag niet overnemen maar ook bewijzen/ aantonen.
D.m.v. "Foil Simulator II" van de Nasa, zijn we er al in geslaagd te bepalen wat de lift en drag zou worden.

Ook hebben we al veel moeite gestopt in het berekenen van het getal van Reynolds, en andere factoren voor de weerstand. Nu is de vraag dus : hoe bewijzen we met deze (en wellicht meer) gegevens dat de optimale hoek ongeveer 15 graden is? Of is dit niet mogelijk? Dus zullen we dit van de Nasa over moeten nemen?

Ook weten we de standaard formule voor de lift, alleen is de Cl waarde (volgens mij) afhankelijk van de angle of attack. Scenario's waarin met de 'angle of attack', Alpha, en met de Fres die het water uitoefent op de vleugel rekening wordt gehouden, zijn ook al bij ons opgekomen (zie foto bijlage). Wellicht zou dit wel een mooie oplossing kunnen zijn, maar hoe berekenen we dan de Fres van het water?

Alvast bedankt,
Bart & Pepijn

Joris Kersten

Hee boys,

Vanwege tentamens duurt het even met een antwoord.
Als ik het goed begrijp is jullie vraag tweeledig:

Ten eerste willen jullie bewijzen dat de optimale angle of attack van een hydrofoil 15graden is. Jullie zijn al een eind met de theorie.

Het antwoord hierop moet ik jullie nog even schuldig blijven. Veel formules en bepalingen binnen deze jachtbouw, zijn gebaseerd op proeven. Jullie zouden dus een bootje kunnen slepen met verschillende angles of attack en daaruit een grafiek maken. Deze grafiek kan een voorspelling opleveren voor een optimum waarde. Dergelijke grafieken zijn hoogstwaarschijnlijk ook te vinden in de literatuur.
Ik zelf gebruik de volgende boeken:
Aero and Hydrodynamics and Performances of Sailing Yachts van Fabio Fossati
Principles of Yacht Design van Larson en Elliason

Ten tweede vragen jullie je af op welke manier je de Fres bepaalt.

Deze waarde is te bepalen wanneer je proefondervindelijk de Fdrag en Flift hebt bepaald. Vervolgens kun je doormiddel van het toepassen van goniometrische functies de Fres bepalen. Dan rest mij wel de vraag waarom je precies die Fres wilt weten?

Ik hoop dat jullie hier wat aan hebben. Ik zal morgen nog een update sturen met wat ik heb gevonden in mijn literatuur.

Groetjes,

Joris