Zeilen windenergie
-
Hallo,
Wij zijn aan het brainstormen over een geschikt onderwerp voor ons profielwerkstuk. Het moet onder natuurkunde vallen en proefjes bevatten en we willen het liefst eindigen met een model. We willen iets doen met zeilboten en dachten nu aan hoe je windenergie kan opwekken op een zeilboot. We hebben namelijk gezien dat studenten van tu delft zoiets hadden gedaan met kiteboarden. We vroegen ons alleen af of dit haalbaar is voor twee leerlingen die geen ervaring hebben met techniek? Of heeft iemand een ander goed idee? We zaten namelijk al te denken aan hoe je een snelle zeilboot kan maken (te veel literatuuronderzoek), een papieren boot (toch niet interessant genoeg) en hoe je zoveel mogelijk wind kan gebruiken om vooruit te gaan.
Groetjes Beatrijs en Simone.
-
Hoi Beatrijs en Simone,
Willen jullie het liefst iets doen met zeilen of met energie?
Als je energie wil opwekken uit wind kun je bijvoorbeeld kijken naar het bouwen van een eigen windmolen.Als een eigen zeilboot wil bouwen, zou je een opstelling kunnen maken om de krachten op de zeilboot te meten.
Grt. Wouter
-
Hoi Beatrijs en Simone,
Jullie idee lijkt een beetje op het principe van een accu. Klopt dat of zie ik het verkeerd? Energie opwekken met behulp van de propellors doet af aan de hoeveelheid energie beschikbaar voor voortstuwing. Het is dus niet een 'schonere' oplossing. Groene energie produceren zou bijvoorbeeld kunnen met een klein verticaal windmolentje bovenaan de mast.
Grt. Wouter
-
Heel erg bedankt voor het antwoord! We hebben inmiddels een richting gekozen: We willen energie opwekken op een zeilboot. Dit willen we doen door de propellers (die normaal voor voortstuwing worden gebruikt, bijvoorbeeld een buitenboord motor) te gebruiken.
Groetjes Beatrijs en Simone
-
Hallo Wouter,
Sorry dat we zo lang niets van ons hebben laten horen. We zijn druk bezig geweest met verschillende leraren om een goed onderzoek te bedenken. We willen wel hiermee doorgaan en dan onderzoeken of het kan. De bedoeling is (als dat lukt) om de propellers te laten draaien door de waterkracht. Dit willen we dan met behulp van een generator omzetten. Onze begeleider zei dat we een mechanisme op schaal moeten maken en kijken of dat werkt. Zou jij ons misschien kunnen helpen hiermee of weet je iemand die ons hiermee zou kunnen helpen?
Groetjes Beatrijs en Simone
-
Hoi dames,
Ik heb jullie proces tot dusver doorgelezen en als ik het goed samenvat willen jullie tijdens het zeilen de buitenboord motor gebruiken om door middel van waterkracht energie op te wekken en opslaan(?).
Dit is een interessant vraagstuk. Het leuke is dat met dit onderwerp zowel veel te rekenen als een practicum te doen is.Met rekenen bedoel ik de weerstandsberekeningen. Zoals je hier ziet, worden tegenwoordig klapschroeven gebruikt om de weerstand van de propellor onder water zo veel mogelijk te beperken tijdens het zeilen. Misschien is het gebruik van deze propellor om energie op te wekken wel veel efficiënter.
Wat betreft het rekenwerk zijn jullie misschien al een eind onderweg. Ik ben benieuwd waar jullie staan, zodat ik jullie daarmee kan helpen.Inzake het practicum, is er gesproken over het maken van een schaalmodel. Dit lijkt mij echter niet de beste optie, aangezien er dan veel tijd gaat zitten in het ontwerpen van een heleboel extra aspecten van een zeilboot, dan dat in jullie onderzoek aan bod komen.
Echter is het wel mogelijk om proeven te doen met scheepsrompen en motoren in de sleeptank op de TU Delft. Als jullie hier oren naar hebben, dan hoor ik dat graag!Succes!
Groetjes,
Joris Kersten
-
Hoi Simone en Beatrijs,
Leuk dat jullie ermee doorgaan! Ik neem aan dat jullie propellers alleen draaien in het water als het schip zeilt en niet als het op de motor vaart? Anders gebruik je het vermogen van de motor om energie op te wekken en dit gaat ten koste van de voortstuwing. Energie opwekken met de motor kan een optie zijn, maar dat zou ik dan niet indirect doen door middel van van een propeller in het water. Dit verlaagt namelijk de efficiëntie.
Hebben jullie al hier en hier gekeken?
Wat betreft jullie schaalmodel, speel ik jullie vraag door aan een collega van mij. Joris weet waarschijnlijk meer van hydrodynamica.
Succes!
Grt. Wouter
-
Hallo Joris,
We hebben met onze begeleider gepraat en hij zei dat we moeten beginnen met het praktische gedeelte. Nu gaan wij komende dagen een eenvoudig model (alleen propellers, generator en een stroommeter) maken om te kijken of er daadwerkelijk een stroom gaat lopen als we hem onder water voort trekken.
Hierna willen we daadwerkelijk ons idee opzetten in praktijk. I.p.v een model, willen we nu dit apparaat op werkelijke grootte maken zodat we het achter een boot kunnen hangen.
Zou jij ons hiermee kunnen helpen of weet je iemand die ons hiermee kan helpen (met het maken)?Groetjes Simone en Beatrijs
-
Bedankt allebei voor het antwoord. Wij hebben nu proefwerkweek, maar volgende week gaan we verder aan ons profielwerkstuk. We gaan dat precies bedenken hoe we het willen doen en nemen jullie tips mee. Ook zullen we kijken of we proeven willen doen op de TU Delft.
Groetjes, Simone en Beatrijs
-
Dames,
Als het goed is zijn jullie begonnen met jullie praktisch gedeelte. Hoe verloopt alles?
Is het model inmiddels werkend en op welke manier hebben jullie dit model getest?Om heel eerlijk te zijn vraag ik het me af of het interessant is om jullie idee op werkelijke schaal te maken. Het is namelijk mogelijk de gemeten waardes op modelschaal om te schalen naar werkelijke schaal. Dit schalen gaat echter niet rechtevenredig met de geometrie van jullie propellor, maar werkt met behulp van een dimensieloze factor genaamd Froude. Jullie moeten maar even kijken wat jullie willen. Echter met de bouw van een prototype op ware grootte kan ik niet zoveel helpen. Met het meer theoretische schalen kan ik wel van dienst zijn. Laat maar weten waar jullie tot nu toe zijn!
Groetjes Joris
-
Beste Simone en Beatrijs,
Op dit moment is Joris op vakantie. Hij is begin augustus weer terug en zal jullie vraag dan zo snel mogelijk beantwoorden.
Groetjes,
Tirsa -
Hallo Joris,
Bedankt voor je reactie. Helaas hebben we nog niet kunnen beginnen aan het praktische gedeelte ivm de proefwerkweek, herkansingen en vakanties. Dit willen we zo snel mogelijk doen, maar we zijn allebei andere weken op vakantie waardoor we elkaar mis lopen. Zou het dan beter zijn om ons idee op kleinere schaal te maken? Ook zijn we al tegen een probleem gelopen: we zijn erachter gekomen dat zo'n propeller best veel weerstand opwekt en dat professionele zeilers dat liever niet achter hun boot hebben hangen. We willen dan ook als belangrijk onderdeel uitwerken en onderzoeken hoe je die weerstand zo klein mogelijk kan houden.Groetjes Simone en Beatrijs
-
Hallo Joris,
Wij hebben nog een vraagje: Hoe groot zijn die bootjes op de TU Delft ongeveer? Dan weten we op welke schaal we het model moeten maken.
Groetjes Beatrijs en Simone
-
Ik vind het een goed voorstel! Ik moet even overleggen met Beatrijs, maar die is nu op vakantie. We laten het weten als we verder zijn. Heel erg bedankt!
Groetjes Simone
-
Hoi dames,
Ik weet niet wanneer jullie deadline is, maar uit ervaring kan ik zeggen dat wanneer je prototypes of modellen wil gaan maken dit altijd meer tijd kost dan dat je denkt. Ik wil jullie niet ontmoedigen want ik denk dat het heel leuk en leerzaam is om een model te maken. Als ik jullie was zou ik het volgende doen:
Ik zou beginnen met het maken van een model. Denk bijvoorbeeld aan een omgekeerde windmolen. De wieken (propellors) moeten natuurlijk geoptimaliseerd zijn met water als medium in plaats van lucht. Als kleine test om te kijken of het werkt, kun je dit dan door een bak met water trekken en checken of er een stroom gaat lopen. Wanneer die lukt, kun je gaan kijken naar wat het voor invloed heeft op de scheepsweerstand.
Hier kom ik in beeld. Hier in Delft heb ik de beschikking over een FluMe tank. Hierin worden modelbootjes in een bak met stromend water gelegd om te kijken wat voor invloed verschillende rompen op de scheepsweerstand hebben. We zouden jullie schroef achter verschillende modelbootjes kunnen hangen en vervolgens met verschillende vaarsnelheden kunnen onderzoeken wat de weerstand doet.
Deze weerstand is vervolgens om te schalen naar werkelijke afmetingen, maar dit is pas het laatste stadium van jullie onderzoek lijkt me!Wat vinden jullie van dit voorstel?
Mochten jullie het wat vinden en aan de slag gaan met jullie model, is het handig als jullie mij de bouwplannen even sturen dan kan ik kijken of het te matchen is met de modelbootjes die we hier hebben!
De bouwplannen kun je gewoon hier uploaden.
Groetjes,
Joris
-
Hoi hoi,
De boten zijn ongevee een halve meter lang en 20 cm breed.
Ze liggen 5 cm onderwater, maar dat is natuurlijk variabel door gewicht toe te voegen.gr
-
Hoi Joris,
Nu de vakantie is afgelopen zijn we weer druk bezig met ons pws. We zijn bezig met het model en gaan binnenkort testen of die werkt. We gebruiken 1 soort propeller (we weten dus niet of dit de meeste efficiënte zou zijn) en we houden ook niet echt rekening met de meest efficiënte grootte. Dit model moeten we waterdicht maken. Hierna willen we bij verschillende snelheden de weerstand meten en omrekenen naar de werkelijkheid. Hierna willen we aan de hand van theorie uitzoeken wat de meest efficiënte manier is om met ons model stroom op te wekken (dus grootte model, soort propellers enz.). Morgen weten we onze roosters en kunnen we een tijdsplanning maken. Kunnen we nog in Delft de weerstand testen en wanneer komt het dan voor jou goed uit dat we naar Delft komen?
Groetjes Beatrijs en Simone
-
Oke dankje! We gaan morgen en overmorgen verder werken aan ons pws en laten zo snel mogelijk onze planning weten.
-
Hoi dames,
Goede plannen allemaal! Ik kan in principe wel een middag vrij maken om met jullie de weerstand te gaan testen in onze sleeptank. Laat me wel op tijd weten wanneer het jullie uitkomt, ik moet namelijk de FluMe tank wel afschrijven!
Groetjes Joris
-
Dames,
In mijn planning gaat dat zeker lukken.
Ik ga na het weekend kijken of het me lukt om dan de ruimte af te schrijven!Groetjes,
Joris
