Onderzeeer/Vloeistofdruk



  • Beste TU Delft

    Wij, Pieter en Sjoerd doen ons PWS over onderzeeers. En specifiek over de vormgeving en weerstand. Nu zijn wij opzoek naar informatie over de weerstand van boloppervlaktes onder water. En wie heeft meer informatie over de kolkvorming binnen een vloeistof? Zijn er formules of kunnen deze afgeleid worden van andere formules?

    Als proef hebben we in gedachten om een onderzeeer, (Zonder duiksystemen ed.) door het water te bewegen. Kan je met bijv flowmeters uiteindelijk de weerstand meten? Je kan dan vormen met elkaar vergelijken en daarmee uiteindelijk de weerstand. Kortom, wie kan ons verder helpen?

    In ieder geval alvast bedankt!

    Groet,
    Pieter en Sjoerd



  • Beste Pieter en Sjoerd,

    Sorry voor de late reactie.
    De weerstand van een lichaam berekenen in een vloeistof kan worden berekend met een formule. Deze staat in de onderstaande link. D is de weerstand en Cd is de weerstandcoëfficiënt, deze verschilt per vorm. Er staat ook bij welke weerstandcoëfficiënten bij welke vorm horen, dus dan zouden jullie voor verschillende vormen de weerstand kunnen berekenen.

    Jullie uiteraard kunnen voor de proef verschillende vormen vergelijken en kijken welke de minste weerstand heeft. In Delft wordt dit eigenlijk nooit met een flowmeter gedaan, maar als er oppervlakte schepen worden getest, worden er tussen het scheepsmodel en de wagen die over het water heen beweegt een weerstandsmeter geplaatst. Voor oppervlakte schepen kan je thuis heel simpel een touwtje aan het scheepmodel maken en aan het eind van de waterbak een katrolletje en een gewichtje aan het touwtje. En dan het gewichtje laten vallen en de snelheid meten waarmee het model een bepaalde afstand aflegt. Maar voor een onderzeeër wordt dat lastiger. Maar misschien kan je een soort rails klussen boven water waar je dan het model aan kan voortrekken.

    Verder vroeg je naar kolkvorming in water. Je hebt turbulente en laminaire stroming. Turbulent in met klokjes en laminair zonder. Ik denk als je een proef gaat doen dat de stroming laminair is, want het is een klein model en lage snelheden. Maar in de werkelijkheid zijn stromingen wel turbulent, dus als je naar de werkelijke grote zou schalen, klopt de weerstand niet helemaal. Bij onderzoek in Delft wordt er om toch een turbulente stroming te krijgen bij modelproeven, op bepaalde plekken op de romp een soort schuur papier geplakt die zorgt voor kolkvorming.

    Ik hoop dat ik je hier een end mee verder heb geholpen, anders hoor ik het wel van jullie.
    Groetjes
    Thijs
    http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/shaped.html



  • Beste Thijs,

    Bedankt voor je reactie!
    We zijn al een stuk verder geholpen en we zijn nu begonnen met het verder uitwerken van de proef en de modellen. Het lukt al aardig, alleen hebben we het volgende dillemma

    Hoeveel invloed heeft het volume van het model op de weerstand? Of moeten we met het berekenen van de weerstand alleen kijken naar het oppervlak van de groostste doorsnede.

    En hebben jullie ook ervaring met proeven waar het model zelf stilstaat en de stroming c.q. de weerstand gemeten worden.

    groetjes Sjoerd en Pieter



  • Hoi Sjoerd en Pieter,

    Als je het volume van een vorm veranderd, dan veranderd de doorsnede ook. Als deze groter wordt, wordt ook de weerstand groter. Als je verschillende vormen gaat vergelijken, dan moet je proberen zoveel mogelijk coëfficiënten gelijk te houden om ze goed te vergelijken. Dus als je bijvoorbeeld naar de weerstandcoëfficiënt gaat kijken, zou ik proberen het volume en de dwarsdoorsnede en de ruwheid van het materiaal zoveel mogelijke gelijk houden om de vormen goed te kunnen vergelijken.
    Op de TU Delft hebben we twee sleeptanks, hier wordt het model dus bewogen niet niet het water. Maar er is ook een stromingsbak waar het water stroomt en het model stil staat. Beide zijn goede manieren om de weerstand te meten aan een model. Het voordeel van een stromingsbak is dat het een stuk minder ruimte inneemt dat een sleeptank. Het nadeel is alleen dat het erg moeilijk is om de stroming laminair te houden, dus zonder wervels in het water.

    Groetjes
    Thijs



  • Beste Thijs,

    Ondertussen zijn we aardig gevorderd, het bouwen van de modellen is bijna klaar en we zijn begonnen met de theorie. Ik heb even een vraagje tussendoor:
    De weerstandcoefficient is een constante, maar aan de andere kant is het een functie van het Reynholdsgetal. Hoe zit dit precies? In welke mate speelt het Reynholdsgetal echt mee in de totale sleepkracht?

    Alvast bedankt!

    Groet,
    Pieter en Sjoerd


Aanmelden om te reageren
 

Het lijkt erop dat je verbinding naar Forum verloren is gegaan, wacht even terwijl we de verbinding proberen te herstellen.