PWS Aerodynamica (proefopstelling)
-
Hallo beste lezer,
Ik en mijn PWS groep hebben als onderwerp voor ons PWS gekozen om de aerodynamica te testen van een aantal 3d geprinte nose-cones. Hierbij willen wij van twee proefopstellingen gebruik maken en deze mogelijk combineren. De eerste opstelling betreft een zelfgemaakte windtunnel, waarin we met een drukmeter de luchtweerstand van de nose-cones kunnen meten. De tweede opstelling (waar we nog niet zeker over zijn of dit haalbaar is) is het gebruik van een techniek die Schlieren Photography heet om de luchtstroom rondom de nose-cone te visualiseren. Onze vraag is dus het volgende. Wat zijn goede opstellingen voor deze proeven, als in hoe kunnen we een windtunnel maken, hoe kunnen we zeker zijn dat we alleen de luchtweerstand van de nose-cones meten, en hoe zouden we mogelijk de methode van Schlieren Photography kunnen toepassen bij een zelfgemaakte windtunnel? Als iemand een idee heeft voor een of twee dergelijke opstellingen die haalbaar zijn voor middelbare scholieren, dan zou dat geweldig zijn.
TL;DR
Hulp nodig ontwerpen van proefopstelling van zelfgemaakte windtunnel om weerstand van objecten (3d geprinte nose-cones) te meten, met mogelijke integratie van 'Schlieren Photography' om luchtstroming te visualiseren.Bij voorbaat dank!
Mvg. Apoapsis -
Hallo,
Mooie experimenten!
Eerste opstelling
Hier zijn twee mooie voorbeelden van zelfgemaakte windtunnels:
http://roundtable.menloschool.org/issue8/6_Stark_MS_Roundtable8_Winter_2011.pdf
https://www.apogeerockets.com/education/downloads/Newsletter252.pdfOm de weerstand te meten kun je iets verzinnen met een veerunster (krachtmeter) en katrollen. Een haakje in de punt van de nose-cone, met daaraan een touwtje. Via de katrol een overbrenging naar het veerunster. Ik zou de nose-cone op een glijdend oppervlak zetten, dan heb je zo min mogelijk wrijvingsweerstand. Je zult helaas nooit alleen de weerstand van de nose-cone kunnen meten.
Tweede opstelling
Hele interessante methode, maar alleen bruikbaar als de dichtheid van de lucht merkbaar verandert (>2%) door het afbuigen van de luchtstroom. Dit gebeurt bij snelheden groter dan Mach 0.2, ongeveer 200 km/h. Niet haalbaar vrees is. De Schlieren Photography methode werd (en wordt) dan ook voornamelijk gebruikt bij het zichtbaar maken van shockwaves, bij het doorbreken van de geluidsbarrière. Bij lage snelheden (<200 km/h) kun je aannemen dat de luchtdichtheid constant blijft.Misschien dat je met één van de methodes in dit document iets kan:
http://www.vti.mod.gov.rs/ntp/rad2007/1-07/rist/rist.pdfGrt. Wouter
-
Beste Apoapsis,
Slim bedacht van die airhockey tafel methode! Let wel dat deze opstijgende lucht wellicht een kleine invloed heeft op je meetresultaten.
groetjes,
Juul
-
Beste Wouter,
Hartelijk dank voor je hulp! We hebben op basis van je tips een opstelling bedacht waarbij we inderdaad een veerunster (of misschien een krachtmeter) gaan gebruiken om de luchtweerstand van de nosecones te meten. Daarnaast hebben we bij onze opstelling een rails gemaakt van opstijgende lucht uit een buis met gaatjes erin, waarop een plaat staat die de nosecone vasthoudt (een beetje zoals een air hockey tafel de puck omhoog houdt). Hiermee hebben we de wrijvingsweerstand kunnen elimineren.
Nogmaals dank voor je hulp
Mvg. Apoapsis -
Juul Jongbloed]Beste Apoapsis,
Slim bedacht van die airhockey tafel methode! Let wel dat deze opstijgende lucht wellicht een kleine invloed heeft op je meetresultaten.
groetjes,
JuulBeste Juul,
Hier heb ik inderdaad zelf ook al aan geacht, echter heb ik met hout een omgekeerde U vorm gemaakt met daartussen een gleuf zodat de opstijgende wind grotendeels wordt geblokkeerd, behalve op het gedeelte waar het metalen 'stokje' waarop de nosecone is bevestigd over het traject beweegt.
