Hoger aan de wind varen met een zeilboot
-
Beste PWS TU Delft Team,
Wij zijn leerlingen van het Stedelijk Gymnasium Haarlem en we zouden graag in een waterbak met ventilator/windtunnel onderzoek verrichten op onze zelfgebouwde boot. We gaan de boot op standaardafmetingen maken, natuurlijk wel op schaal (+/- 1m). We willen dan de krachten meten die op de boot en zeil werken. Kunt u vertellen of iets dergelijks mogelijk is op de TU? Alvast heel erg bedankt voor uw reactie.
Groet,
Nicolaas Schölvinck en Jelle Bootsma -
Hey @Nicolaas1
Ik ben bang dat ik als Informatica student je er niet goed mee kan helpen op dit moment en dat we zullen moeten wachten op Midas. Hij is de 22ste van Augustus terug van vakantie en zal jullie veel beter kunnen helpen dan ik.
Wel klinkt het alsof jullie aardig op weg zijn en denk ik dat er iets geregeld moet kunnen worden zodat jullie je metingen kunnen doen. Als jullie al concreet nadenken over jullie hoofdvraag en een goede methode voor het practicum verzinnen kan Midas er gelijk mee aan de slag zodra die terug is. Post die nog vooral en hou het forum in de gaten.
Je hoort nog van ons,
Jip -
Hee Nicolaas en Jelle,
Wat een gaaf onderwerp! Wij hebben een workshop die vast relevant voor jullie is: http://pwstudelft.nl/workshops/workshop-sleeptank/. Hier meet je de weerstand op de romp van een boot in een sleeptank. Deze workshop zal in november plaatsvinden. Echter hebben we deze workshop nog niet gedaan voor een zeil met wind. Als jullie dat ook willen testen zullen jullie met een voorstel voor een meetopstelling moeten komen.
Groetjes,
Midas
-
Beste Midas,
De workshop over weerstand op de romp van een boot is helaas te laat voor ons om van nut te zijn. We moeten 18 december ons PWS inleveren. Daarom willen we graag snel aan de slag met meten. In tegenstelling tot de oude titel van ons onderzoek "hoger aan de wind van met een zeilboot" gaat het nu om het bepalen van de weerstandskracht en liftkracht op een zeilboot (model: 20x12x30cm). Om de weerstandskracht te meten willen we de weerstandscoëfficiënt van onze boot bepalen in de lucht en door het water.
Hiervoor hebben we ten eerste een windtunnel nodig (dus zonder water). Onze belangrijkste vraag is dus nu: is het mogelijk om de luchtweerstandskracht op onze boot te meten in een windtunnel? We weten dat dit op/bij de TU kan met vleugelprofielen, dus we hopen dat het ook mogelijk is om een bootje in de windtunnel te zetten. Vleugelprofielen zitten dan aan de zijkanten vast en er wordt met apparatuur gemeten wat de kracht is die op het voorwerp werkt. We zouden graag in week 45 meten, dat is de week van 6-12 november. Kunt u laten weten of dit mogelijk is?
Ten tweede, om de weerstandscoëfficiënt van de boot te bepalen in water, hebben we een watergoot of waterbak nodig. Bij deze proef leggen we de boot in de waterbak, en wordt hij vooruit getrokken door een touw dat aan de zijkant van de bak via een katrolletje vastzit aan een gewichtje. Dit zorgt ervoor dat de boot wordt voorgetrokken door de zwaartekracht die op het gewichtje werkt. Op een gegeven moment is de snelheid van de boot constant, en dan is de resultante kracht nul, dus kunnen we gaan rekenen met de snelheid en dichtheid van het water en het frontaal oppervlak om de weerstandscoëfficiënt van de boot te bepalen. We zouden graag in week 45 meten, dat is de week van 6-12 november. Kunt u laten weten of dit mogelijk is?
Ten derde willen we graag de zeilboot in de windtunnel zetten met water erbij. De boot wil hierbij wegvaren, maar moet tegengehouden worden door veerunsters of andere meetapparatuur, zodat we de liftkracht (en dus de voorwaartse kracht) kunnen meten die het zeil creëert. De zeilboot moet dus kunnen 'bewegen' in een kleine waterbak, vastgehouden door meetapparatuur, terwijl er wind op de boot blaast.
Kort gezegd:
- Kunnen we in week 46 (6-12 nov) meten in een windtunnel op/van de TU? We hebben geen hoge windsnelheden nodig (max. 10 m/s) en een hoogte van een 50 cm en breedte van 20 cm. Elke andere, grotere afmeting is natuurlijk goed.
- Kunnen we in week 46 (6-12 nov) meten in een waterbak op/van de TU? De bak moet min. 2 meter lang zijn en min. 30 cm breed. (boot is 20 lang, 12 breed, 30 hoog)
- Kunnen we in week 46 (6-12 nov) meten in een windtunnel op/van de TU waarbij onze boot op het water drijft en vastzit aan meetapparatuur of veerunsters?
Een heleboel vragen, we hopen dat het meeste ervan mogelijk is. Het tweede en derde experiment zouden we misschien wel thuis kunnen doen, maar dat is bijna altijd minder nauwkeurig.
Dit keer zullen we wel snel antwoorden, misschien is het fijner als we kunnen mailen, zodat we ook foto's van onze bedachte meetopstelling kunnen sturen.
Heel erg bedankt!
Nicolaas Schölvinck en Jelle Bootsma
Klas 6 Stedelijk Gymnasium Haarlem -
Hee @Nicolaas1 ,
Dat zijn een hoop vragen. Helaas ben ik bang dat dit wel erg veel gevraagd is. Dit is zeer gewilde en dure meetapparatuur en ik sta helaas niet in de positie om zulke apparaten kortdag af te schrijven. Ik kan wel meedenken over jullie idee om de tests thuis uit te voeren.
groetjes,
midas
