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

Hoi Tommy,

Ik weet niet precies wat je bedoelt met een 'expert capsule', kun je iets meer informatie meesturen?

Grt. Wouter

Hoi Stijn,

Er zijn veel manieren en theorieën om de werking van de liftkracht uit te leggen. Newton is een kwalitatieve uitleg (je kan er onmogelijk mee rekenen) en Bernoulli is als het ware een vereenvoudigde versie van drie principiële wetten:

Wat van behoud van massa: leidt tot continuïteitsvergelijking (besproken in de workshop) Totale kracht = verandering van impuls (=momentum) in bepaalde tijdsduur: leidt tot Bernoulli (ook besproken) Wet van behoud van energie: leidt tot energie vergelijking (niet besproken)

De laatste is niet behandeld omdat je deze vergelijking gebruikt wanneer er sprake is van samendrukbare (compressible) lucht. Dit betekent dat de dichtheid niet constant is. Voor snelheden onder M<0.3, mag je aannemen dat de dichtheid wel constant is. Tevens gaan we er vanuit met de afleiding van Bernoulli dat de lucht niet viskeus is. Dit betekent dat wrijving, warmte uitwisseling en diffusie verwaarloosd worden. Hier zul je dus in moeten duiken om een dieper begrip te krijgen van aerodynamica.

Kijk eens naar dit document. Het is een samenvatting van een tweedejaars vak op de faculteit Lucht- en Ruimtevaarttechniek. Probeer hier eens doorheen te lezen en laat je niet al te gauw afschrikken door de vele ingewikkelde en abstracte formules vol met integralen. Dit zijn alleen maar hele nauwkeurige benaderingen, die nooit met de hand worden berekend.

Als je iets niet begrijpt, kun je gewoon weer een bericht hier zetten. Probeer ook duidelijk aan te geven wat je niet precies begrijpt, dan kan ik je effectiever helpen!

Succes!

Grt. Wouter

Beste Jan,

Als je de liftkracht en weerstandskracht experimenteel bepaald hebt, kun je met de formules op deze pagina wel een eindje komen. Denk eraan dat er maar 3 krachten werken op een papieren vliegtuigje: lift, zwaartekracht en weerstand. Als je in het Engels op de term "glider" zoekt, kun je ook al verder komen. Kijk maar of je eruit komt.

Als je naar aanleiding hiervan of nog andere vragen hebt, stel ze hieronder. Ik help je graag.

Grt. Wouter

Hoi Dennis,

Het opschalen van dit soort gemeten waarden gaat in de praktijk met het Reynoldsgetal. Hier kun je er meer over lezen! Als je hierover iets niet begrijpt, post gerust nog een vraag in de topic. Dan help ik je graag!

Grt. Wouter

Hoi!

Leuk onderwerp! Ik zou beginnen met het begrijpen van aerodynamica, dat zal de theoretische achtergrond van je profielwerkstuk zijn. Waarom duikelt het vliegtuigje naar rechts? Of waarom stijgt hij in een keer heel snel op, om dan meteen weer neer te vallen? Vragen die je kan beantwoorden met behulp van aerodynamica. Kijk ook eens op deze pagina. Hier staat natuurkundige informatie over papier vliegtuigjes.

Wat betreft je afschiet systeem: misschien dat je iets met een kruisboog-achtig effect kan verzinnen? Dus een gespannen draad en een loper die het vliegtuigje begeleidt vanaf het platform?

Heb je het onderwerp al voorgelegd aan je docent?

Grt. Wouter

Jazeker, heel erg bedankt!

Oké Lars en Roy! Mochten jullie nog met vragen zitten, dan kunnen jullie ze gewoon hier stellen.

Succes!

Grt. Wouter

Hoi Jolijn,

Leuk dat je wilt onderzoeken hoe krachten in de ruimte werken. Er gelden in de ruimte dezelfde natuurkundige wetten als op aarde. Verschil is dat de aarde (of een ander hemellichaam) zover van je afstaat dat je de invloed van hun zwaartekracht niet merkt. Met andere woorden: je bent gewichtloos en blijft zweven. Dit effect merk je zowel in als buiten het ruimteschip. Als je je daarbij ook nog eens buiten het ruimteschip bevindt, merk je én niks van de zwaartekracht én niks van eventuele wrijving. Dit komt omdat er in de ruimte een vacuüm heerst, er is geen medium (zoals lucht op aarde) die je zou kunnen afremmen als je beweegt.

Let op dat de atmosfeer niet hetzelfde als de ruimte is! We spreken pas over "de ruimte" als je meer dan 100 km boven het aardoppervlak bent. Dit is de zogenoemde Kármánlijn. De atmosfeer kun je zien als een dikke deken vol deeltjes over de aarde, die er voor zorgt dat er een leefbaar klimaat op aarde heerst. Het beschermt voor een deel tegen schadelijke straling van de zon overdag en houdt de warmte vast 's nachts. Als we geen atmosfeer hadden zou het 's nachts wel -200 graden kunnen worden.

Probeer je even goed in te lezen over de verschillen tussen de aarde, de atmosfeer en de ruimte en kijk dan kritisch naar wat je wilt onderzoeken. Kijk daarna hoe deze verschillen betrekking hebben op de drie wetten van Newton. Dansen in de ruimte is net als dansen op aarde, alleen dan zwevend.

Lees meer over:
Gewichtloosheid
Vacuüm
Wrijving
Aardatmosfeer
Kármánlijn

Grt. Wouter

Hallo Joost en Thomas,

Wat zijn jullie nu precies aan het onderzoeken? Dat ontgaat me een beetje. Als jullie een experiment willen doen, zullen jullie met een duidelijk plan van aanpak moeten komen. 23 december geef ik een workshop in de verticale windtunnel. Hier test ik alleen vleugelprofielen op hun aerodynamische eigenschappen. Als je zelf een decibelmeter meebrengt kunnen we ook wel kijken wat voor effect turbulentie van een vleugelprofiel heeft op het geproduceerde geluid. Maar nogmaals, kom met een plan.

Grt. Wouter

Beste Ingo,

Goed nieuws! Ik heb reactie en jullie kunnen dagje meelopen met een promovendus die zich ook bezig houdt met dit onderwerp. Kunnen jullie mij een vragenlijst mailen? Uit deze vragenlijst moet blijken dat jullie zelf al enig onderzoek hebben gedaan. Begrippen als bijvoorbeeld trek, druk, delaminatie, impact, layup etc. moeten jullie kunnen begrijpen of in ieder geval kennen. Het kan zijn dat de promovendus Engels spreekt, dat weet ik nog niet zeker, maar houd er rekening mee.

Grt. Wouter

Beste Véronique en Yasmine,

Leuk dat jullie je eigen profielen gaan klussen! Ik kan jullie wel een aantal tips geven. Ten eerste: zorg dat je een zo hoog mogelijke dichtheid uitzoekt voor het geëxtrudeerd polystyreen. Daarna zou je mallen kunnen maken van je vleugelprofiel. Dat wil zeggen, teken het 2D vleugelprofiel op een dunne MDF plaat (te koop bij elke bouwmarkt) en zaag dit met een decoupeerzaag of figuurzaag tweemaal uit. Deze "vleugelprofiel mallen" lijm je aan de zijkanten van het blok polystyreen. Vervolgens, zul je met vijlen en schuurpapier van verschillende korrels het vleugelprofiel moeten vormen. De "mallen" dienen hierbij als referentie. Daarmee krijg je de beste resultaten.

Is deze uitleg een beetje te volgen?

Grt. Wouter

Oke, bedankt voor de hulp Wouter

Hallo jongens,

Ik heb even een beetje gelezen en het ziet er wel aardig uit wat die persoon gedaan heeft met de theoretische formule. Ik ben niet bepaald thuis in propellers, laat staan hovercrafts, dus ik zou niet 1-2-3 hierin een fout kunnen ontdekken. Met welke parameters hebben jullie gerekend? Kijk ook hier eens naar en probeer de formule die de jongen (of het meisje) krijgt bij Equation 8 zelf af te leiden. Misschien dat daar een fout in zit.

Dan nog een vraag: een hovercraft van 60x40 die 50 km/h gaat? Is dat niet veel te snel? Of hebben jullie dit van eerdere werkende modellen afgeleid?

Deze website hadden jullie waarschijnlijk al gevonden?

Grt. Wouter

Hoi Tim,

Als je de zoekfunctie van dit forum gebruikt kun je een aantal interessante links vinden naar voorbeelden (en zelfs handleidingen) van zelfgemaakte windtunnels. Deze hebben allemaal een horizontale testsectie. Dit lijkt me ook het beste voor jullie.

23 december geef ik een workshop in de windtunnel. Als je deadline daar mogelijkheid toe geeft, kun je je natuurlijk hiervoor inschrijven. Kijk hier.

Grt. Wouter

Beste Bart,

Mooi onderzoek! Goed afgebakend ook.

Wat betreft je hoofdvraag: deze vraag moet je nog even formuleren zodat hij meetbaar is. Met andere woorden: gebruiksvriendelijkheid en effectiviteit zeggen op zichzelf niks (Wanneer is iets gebruiksvriendelijk? Wanneer is iets effectief?). Het wordt bijvoorbeeld meetbaar zodra je vergelijkt met een andere (eerder bedachte) oplossing.

Ik geef 23 december een workshop in de verticale windtunnel op de TU. Hier kunnen vleugelprofielen (let op: alleen vleugelprofielen) getest worden. Wij hebben één standaard profiel waarmee ik de aerodynamische eigenschappen kan aantonen. Als je meerdere profielen wilt testen zul je die zelf moeten maken. Houd je hierbij aan de bouwhandleiding. Meer informatie over de workshop vind je hier. Vul even het interesse formulier in, dan stuur ik je een bericht zodra je je kan aanmelden.

Mocht je andere vragen hebben, laat het maar weten.

Grt. Wouter

Hoi Quinten,

Leuk dat je een werkstuk maakt over weerballonnen. Er is hier iemand op het forum met hetzelfde project bezig. Kijk even in dit topic en op zijn website. Misschien dat je er wat aan hebt.

Verder zou ik heel erg oppassen met glas of andere zware dingen aan je weerballon. Mocht je parachute om wat voor reden dan ook niet werken, dan is dit levensgevaarlijk.

Misschien is het een idee om het verloop van de luchttemperatuur te meten tijdens het stijgen van je weerballon. Dit zou je kunnen uitzetten tegen de hoogte en kunnen vergelijken met de theoretische waarde. Kijk hier voor het verloop van de buitentemperatuur binnen de atmosfeer. In de tabel onder de kolom "Temperature Lapse" kun je formules vinden.

Succes!

Grt. Wouter

Ha Bente en Laura,

Het lijkt alsof jullie al ver zijn met jullie werkstuk en hooguit het experiment nog moeten uitvoeren. Zijn jullie gaan [i]onderzoeken[/i] in jullie werkstuk of zijn jullie ook van plan een eigen 'perfecte' boomerang te [i]ontwerpen[/i]? Bij een experiment is het natuurlijk het leukst als jullie beschikking hebben over meerdere boomerangs en hiermee gaan gooien. Wat is het verschil? Is er uberhaupt een verschil? Natuurlijk is er hierbij sprake van verschillende mogelijkheden tot werpen en dat maakt de proef minder geldig. Maar door de proef vaak uit te voeren is er mogelijk toch diversiteit te ontdekken. Hebben jullie al contact gelegd met een boomerang-club? Misschien kunnen jullie enkele pro's laten testen.

Ik zal zelf ook nog even rondvragen naar mogelijke proefen waarbij een echte meting kan plaatsvinden. Jullie horen van me.

Gr,
Noor

Hallo jongens,

Kijk hier eens naar: http://www.google.nl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCMQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.ruimtevaartindeklas.nl%2Fsystem%2Flessons%2Fmaterials%2F000%2F000%2F881%2Foriginal%2FLES29_SAMEN.pdf%3F1352981607&ei=cwRIVK3MIonXPIiRgMAH&usg=AFQjCNFx2sWlgqT05P8Lk52OddrvOuKTcQ&sig2=3ml1ACMlHtlFoFrFXX54eA&bvm=bv.77880786,d.ZWU&cad=rja

Grt. Wouter