Beste Wouter,

Onze excuses voor het ontzettend late antwoord. In verband met vakantie hebben wij niet echt meer kunnen overleggen over ons PWS. Wij zijn net met onze leraar samengeweest en onze potentiële hoofdvraag is nu: Wat is het verband tussen vleugelbolling en liftkracht op een vliegtuig? Omdat wij nog niet zeker weten of dit meetbaar zal kunnen zijn en of we bij uw windtunnel terecht kunnen, kunnen wij nog geen echte deelvragen gaan opstellen.
Graag horen we van u!

Met vriendelijke groet,
Stijn van Zoggel en Jelmer van Os

Beste Arjen en Ali,

Heel cool en actueel onderwerp. Het energieverbruik van een reis naar Mars en weer terug houdt direct verband met zogenaamde "delta-Vs". Dit zijn letterlijk "snelheidsverschillen", ofwel impulsen om van één planeet (bijv. Aarde) naar een andere planeet (bijv. Mars) te komen. Een positieve delta-V zorgt voor een stijging in snelheid (bijv. om uit het zwaartekrachtsveld van de Aarde te ontsnappen), een negatieve delta-V voor een snelheidsvermindering (bijv. afremmen om in een baan om Mars te komen). Delta-Vs worden geproduceerd door raketten.

Wat je dus wilt weten voor je eerste deelvraag is hoeveel brandstof er nodig is voor het totale delta-V budget. De Tsiolkovsky rocket equation kun je daarvoor gebruiken (zie de verhouding tussen de massa's).

Wat betreft je tweede deelvraag: misschien heb je hier wat aan!

Je derde deelvraag over zonne-energie, hangt van een aantal factoren af: oppervlakte van de zonnepanelen, de hoeveelheid zonne-energie (wordt minder naarmate je verder van de zon vandaag bent) en de efficiëntie van de zonnecellen (deze wordt door o.a. straling minder naarmate de reis door de ruimte langer duurt).

Kijk maar of jullie hier wat mee kunnen! Als jullie nog verdere vragen hebben, stel ze gerust hier!

Grt. Wouter

Hallo jongens,

Ik heb jullie vraag hier beantwoord.

Grt. Wouter

Beste Storm en Christiaan,

Interessant dat jullie deze tails willen testen! Helaas moet ik jullie wel teleurstellen want de opstelling in onze windtunnel is alleen geschikt voor het testen van vleugelprofielen. Een vleugelprofiel is de 2D doorsnede van een vleugel, en dus ook wat anders dan een vleugel. We kunnen dus geen experimenten doen met volledige "3D" tails.

Lees hier meer over het verschil tussen een vleugel en een vleugelprofiel.

En hier meer over de windtunnel workshop.

Hoe ziet jullie onderzoek er verder uit? Hebben jullie al een onderzoeksvraag opgesteld?

Grt. Wouter

Beste Mike en Sybren,

Wat jullie eerst moeten doen, is het bedenken van hoofd- en deelvragen. Jullie zullen dus een beetje moeten gaan brainstormen. Wat weten jullie al over het Magnus effect? Wat zou je kunnen aan die effect kunnen meten? Wanneer treedt het effect op? Dit zijn dingetjes waar je bijvoorbeeld over kan nadenken en aan de hand hiervan kan je kijken wat je wilt gaan onderzoeken!

Groetjes,

Thom

Hoi Pepijn,

Cool en actueel onderwerp! Klopt inderdaad dat er ook een initiatief is vanuit de TU Delft is voor een hyperloop (van Amsterdam naar Parijs). Ik denk dat het het beste is als jullie zelf contact opnemen met één van de teamleden. Op deze pagina staat het volledige team en ieders functie. Bedenk waar je vragen over wilt stellen (eg. Aerodynamica: Merel Toussaint) en mail de persoon van wie je denkt dat die je vragen het beste kan beantwoorden. Je kunt er natuurlijk ook meer mailen. Voor meer algemene vragen zou ik iemand van Partnerships & PR of de team captain benaderen.

Succes en als je andere vragen hebt, laat maar weten!

Grt. Wouter

Hallo Jelle en Geert,

Ik neem aan dat jullie inmiddels al wat meer weten over het magnuseffect.
Er zijn natuurlijk allerlei dingen die je eraan kan onderzoeken!
Er zijn namelijk allemaal factoren die de grote van de magnus-kracht beïnvloeden. (Welke?)
Je zou bijvoorbeeld onderzoek kunnen doen naar deze factoren.
Wat je ook zou kunnen doen, is het vergelijken van het magnuseffecten bij verschillende balsporten (het effect op de bal natuurlijk).
Dit zijn wat suggesties, valt natuurlijk veel meer te bedenken!

Hoop dat je wat verder kan weer!

Groetjes,

Thom

Beste Wouter

Heel erg bedankt voor alles. Nu kunnen we weer verder met ons pws.

Groeten
Wieger en Davey

Hallo Joey en Maarten,

In juli hebben wij vakantie en zullen er geen PWS Middagen plaatsvinden. Deze gaan in september weer van start! Daarnaast heb ik alleen windtunnels tot mijn beschikking waarin de aerodynamische eigenschappen van een vleugelprofiel getest kunnen worden. Jammer genoeg is de opstelling niet geschikt voor (model)raketten. Ik heb de volgende informatie voor jullie om jullie toch een beetje te kunnen helpen.

Een goed begin om te weten hoe het ontwerp van een raket in de afgelopen decennia is veranderd is om foto's/figuren van raketten naast elkaar te zetten en te onderzoeken hoe het ontwerp van een bepaalde raket verband houdt met zijn functie. Hier een voorbeeld van zo'n plaatje:

Lees ook de volgende pagina's door, dan krijg je een idee van de toepassing van aerodynamica op een raket:
http://forum.kerbalspaceprogram.com/index.php?/topic/107327-a-simple-guide-to-rocket-aerodynamics/

https://spaceflightsystems.grc.nasa.gov/education/rocket/shortr.html

Misschien leuk als praktische opdracht, het bouwen van een modelraket:
http://drra.nl/index_nl.html

Succes en als jullie nog vragen hebben, laat het maar horen!

Grt. Wouter

Beste Kay,

Voor het opstellen van een hoofdvraag geef ik je de volgende tip uit ons stappenplan:

Stel jezelf de vraag: ‘Wat wil ik te weten komen over mijn onderwerp?’, het antwoord hierop is je doel. Formuleer dit doel nu in de vorm van een vraag, probeer dit kort en bondig te houden. Je hoofdvraag wil je het liefst als een open vraag formuleren, d.w.z. dat deze niet met ja of nee te beantwoorden is. Dit zorgt ervoor dat je onderzoek uitgebreider wordt.

Deelvragen zijn goed als ze gezamelijk leiden tot een antwoord op de hoofdvraag. Dus die zul je eerst moeten formuleren. Kernwoorden in jullie geval: effectbal en aerodynamica.

Kijk maar of je eruit komt!

Grt. Wouter

Beste Ramsy,

Ik heb je berekening bekeken en hij zit goed in elkaar. Je aannames zijn ook prima gedaan. Ik denk echter dat de fout zit in de aanname dat de jet engines constant een thrust van 513 kN leveren. Dit is inderdaad de maximale thrust die een GE90-115B kan leveren op, let op, sea level! De maximale thrust die een jet engine kan leveren neemt af met hoogte. Daarbij vliegt een vliegtuig op cruise hoogte gewoonlijk niet op maximale thrust. Daarbij denk ik dat de aanname voor de mass flow door de jet engine ook wat aan de hoge kant is.

Probeer eens na te gaan op hoeveel procent van de maximale sea level thrust de motoren op cruise hoogte draaien. Volgens mij in de orde van 30-35% procent, maar zoek hier vooral literatuur bij. De air mass flow staat vaak gegeven in de specificaties van de jet engine.

Succes!

Grt. Wouter

Beste Gijs,

Mooi én actueel onderwerp! Jullie deelvragen zien er prima uit, maar welke hoofdvraag beantwoorden ze? En wat willen jullie precies onderzoeken bij de eerste deelvraag over thermodynamica?

Als je een proef wilt doen bij dit onderwerp zul je iets moeten bedenken wat de situatie van de reusable rocket nabootst. Dus een voorwerp met een te hoge snelheid afremmen naar een snelheid die laag genoeg is voor het voorwerp om veilig op de plaats van bestemming aan te komen. Daarnaast wil je ook iets met stabiliteit doen. Een proef moet inzicht verschaffen in datgene wat je probeert te onderzoeken.

Ik zit zelf te denken aan een buis bevestigd aan een bladblazer en een los gewicht. Laat dit gewicht in de buis vallen en start de bladblazer halverwege de val. Wordt de val gebroken? Speel met hoogte en moment van starten met blazen. Eventueel zou je andere gewichten kunnen gebruiken. Wat is de kracht van de bladblazer? Hoeveel energie is er nodig om de kinetische energie van het gewicht te laten afnemen?

Hoop dat dit jullie een richting op helpt. Hadden jullie al andere ideeën?

Grt. Wouter

Beste Emiel,

Er ontstaat meer liftkracht door de vergrote invalshoek. Thrust ontstaat door het volledige rotorblad te draaien en is een component van de oorspronkelijke liftkracht in 'hover flight'. Daarom is de stuwkracht groter als de liftkracht groter is.

Kijk hier:
https://www.faasafety.gov/gslac/ALC/course_content.aspx?cID=104&sID=451&preview=true

Hoe hebben jullie je metingen uitgevoerd? En wat bedoel je met een echte meting?

Grt. Wouter

Heb het al gevonden, Had te maken met de inkomende druk en de uitgaande druk (drukverschil)

Beste Maarten,

Welke conclusies heb je al getrokken?

Grt. Wouter

Beste Lucas,

Heel cool experiment, ziet er goed uit! Heb je de opwaartse kracht ook kunnen meten?

De formule die je gevonden hebt kun je gewoon gebruiken. Let wel op dat je hiermee de liftkracht "per unit length" uitrekent. Je moet dus nog vermenigvuldigen met de lengte van de cilinder om de totale liftkracht te berekenen. Meer informatie vind je ook op de Wikipedia pagina over het Magnus effect.

Verder zul je moeten meten wat de windsnelheid is van de föhn en wat de draaisnelheid is van de cilinder om de formule in te vullen. Hebben jullie deze waarden al?

Grt. Wouter

Beste Daphne en Fatma,

NASA heeft een mooie 'database' met korte maar duidelijke beschrijvingen van de formules die je gebruikt voor het berekenen van de stuwkracht.

Te beginnen met de Rocket Thrust Equation:
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/rockth.html

Meer over de Drag Equation, vind je hier:
https://spaceflightsystems.grc.nasa.gov/education/rocket/drageq.html

Je kunt onderaan de pagina (bij 'Guided Tours') doorklikken voor meer informatie. Kijk maar of jullie hier wat mee kunnen, en laat maar weten als er vragen zijn.

Grt. Wouter

Beste Ramsy,

Dit klopt. Check deze Wikipedia pagina ook even:
https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_of_combustion

Grt. Wouter

hoi Wouter,

sorry voor de late reactie maar we hebben iets geregeld hoe we de proef via onze school kunnen uitvoeren. in ieder geval bedankt voor de moeite!

mvg Thom, Marlo en Giann

Beste Alma, Floor en Daan,

Dat ziet eruit als een interessant en veelomvattend project! Bij de optimalisatie van windparken komen heel veel factoren kijken, zoals de topologie van het landschap (vlak of heuvelachtig) en het jaarlijkse weerpatroon op die locatie. Deze factoren bepalen voor een groot deel de opstelling, die geoptimaliseerd kan worden door de efficiëntie te maximaliseren en 'zogeffecten' (waarbij de draaiende bladen van de ene turbine de hoeveelheid energie in de wind die beschikbaar is voor de volgende turbine verminderen) te minimaliseren. Hier zijn computermodellen voor ontwikkelt, die met algoritmes berekenen wat de beste opstelling op die ene locatie is.

Hoe zo'n computermodel dat doet en hoe deze algoritmes werken zouden jullie moeten uitzoeken voor je project. Daarmee beantwoordt je je hoofdvraag. Ik heb drie artikelen gevonden waarin dergelijke algoritmes (in het Engels) worden beschreven, maar die zijn niet beschikbaar voor jullie. Als je een mailtje stuurt naar info [at] scholierenlab.nl, kan ik je die opsturen.

Ik vond trouwens een verslag van de optimalisatie van het windturbinepark in Reimerswaal. Misschien dat jullie daar wat aan hebben. Verder is het misschien handig om contact op te nemen met bijvoorbeeld ECN. Wellicht dat jullie iemand kunnen interviewen die er professioneel mee bezig is.

Succes! En als je verder vragen hebt, laat maar weten.

Grt. Wouter