Profielwerkstuk: Proefje over drukverschil om een voorwerp
-
Hey Alexander en Mark,
Het is me iets duidelijker geworden, maar even onderstaande hypothese voor de check:
Als je dus de weerstand formule neemt (D = Cd * 1/2 * rho * v^2 * A), dan zou je bij de twee genoemde opstellingen de oppervlakte (A) gelijk houden door het gebruik van de plaat en met het gat achter de plaat toon je aan dat vorm is veranderd, wat dus een effect op Cd moet hebben als de weerstand (D) veranderd. Klopt dat zo? Dit lijkt me een interessante hypothese en zeker leuk om als proefje te meten. Als tip zou ik dan wel achter de plaat het gat ook echt afplakken bij de 'afgesloten' buis proef.
Wat de windtunnel voorzieningen op de TU betreft is het zo dat we windtunnels voor scholieren niet ter beschikking mogen stellen, met uitzondering van de windtunnel die we mogen gebruiken tijdens de workshop die we geven. Binnen deze workshop hebben we een opstelling waarmee we helaas alleen lift en geen weerstand kunnen meten, dus helaas kan ik jullie daarmee niet verder helpen.
Groet, Hubert
-
Hey Alexander,
De vleugel heeft aan zijn einden twee stangen welke in het frame worden gelegd. Deze stangen zijn kunnen om de as gedraaid worden, dus dat is geen probleem. Maar de kracht op de stang wordt in het frame gemeten en het frame is op zo een manier bevestigd dat het alleen in de loodrechte richting van de luchtstroom vrij kan bewegen. Dat is ook de richting waarin de krachtopnemer de kracht meet. Het is niet mogelijk om het frame om te bouwen, dus vandaar dat je met deze opstelling ook niet de weerstand kan meten. Als je de weerstand wel wil meten moet je dus een volledig eigen opstelling gaan bouwen.
Als je dus een weerstands proef wil doen, is het dus inderdaad het handigst om een eigen windtunnel te bouwen. Komen jullie trouwens naar de workshop?
Groeten,
Hubert
-
Beste Hubert,
Wij willen inderdaad de wrijving meten en wel door de lift verticaal naar boven te meten. Stel dat wij metalen stangen in de zijkant van de kubus steken zodat het 600 mm lang wordt en in de windtunnel van de workshop past, zou het dan mogelijk zijn om met de aanwezige instrumenten de kracht van de lucht op de kubus te meten? Het leek op de site of je de vleugel profielen kon draaien, dus wat is de maximale draaiingshoeh?
Zo niet zullen we of:- na moeten denken over een mechanisme dat de kracht omhoog omzet naar een horizontale kracht dat we wel kunnen meten.
- een eigen krachtmeter maken met een veer en die gebruiken
- een andere windtunnel gebruiken.
Als we een andere windtunnel moeten gebruiken, heb jij dan ideëen over waar we ons proef uit zouden kunnen voeren?
Groeten,
Alexander en Mark -
Beste Hubert,
Uit de foto's van de verticale windtunnel hadden we later dit feit (het niet kunnen gebruiken van jullie meetapparatuur) zelf ook opgemaakt, daarom zijn we nu zelf bezig andere mogelijkheden. Zo denken we erover om apparatuur te huren. Dit zijn we nu aan het uitzoeken. Verder zijn wij nog steeds van plan om naar de workshop te komen en dan onze proef uit te voeren. Over de windtunnel hebben wij nog wel een vraag: hoe snel stroomt de lucht uit de windtunnel en hoeveel newton of gram zal de druk zijn op een oppervlak van onze kubus van 15x15 cm? Hierop moeten wij namelijk de nauwkeurigheid van het eventueel te huren apparaat selecteren.
Wij hopen dat het op woensdag 26 september allemaal goed gaat,Alexander en Mark
-
Hallo Alexander en Mark,
Wanneer moeten jullie de proef af hebben? Ik stel voor om de praktische zaken volgende week even te bespreken, voor dat jullie spullen gaan huren en ingewikkelde constructies bouwen, stel ik voor dat we een en ander volgende week bespreken. Misschien kunnen we bij die windtunnel wel iets op verzinnen (zelf bouwen) zodat jullie bij de volgende workshop (volgens mij in in november) eventueel daar wat testen kunnen doen.
Wat de druk betreft: Je zou een benadering kunnen maken, waarbij je aanneemt dat de weerstand D volledig komt door de druk aan de voorkant tegen de cubus aan. Dat is natuurlijk niet waar, gezien de zijkanten frictie veroorzaken en aan de achterkant ontstaat er werveling waar een beetje zuiging ontstaat.
Uiteindelijk vat D de kracht samen, die de cubus op de lucht uitvoert. Deze kracht veroorzaakt een verlies in moment in de lucht (Moment = m * v), en dit komt door lucht wat dus om de hele cubus wordt afgeremd, zie hier: link
Als je aanneemt dat er dus geen frictie is kun je de weerstand delen door het frontale vlak en dan kom je uit op de druk.
Groet, Hubert
-
Hoi Alexander,
Dat is afhankelijk wat je windtunnel snelheid is. Als je een pitot buis hebt, kun je het met een pitot buis berekenen: link
Groet, Hubert
-
Beste Hubert,
Wij moeten op 21 november de proefversie van ons verslag afhebben en in december moet het werkstuk volledig worden ingeleverd. Het zal dus lastig zijn om de proef pas in november uit te gaan voeren, omdat we dan krap zitten in onze tijd. Toch rest ons nog de vraag: met welke snelheid de lucht de kubus raakt?
Alexander en Mark -
Beste Hubert,
We begrijpen dat deze meter handig is, maar als wij de verticale windtunnel a.s. woensdag gebruiken tijdens de workshop, wat is dat de luchtsnelheid bij die windtunnel.
Verder vroegen we ons ook af, wat de diameter van die windtunnel is.
Alexander en Mark -
Hey Alexander,
De snelheid is verstelbaar en we zullen verschillende snelheden instellen. We zullen metingen doen vanaf 25 Pa (Pascal) drukverschil (Pt - Ps = Pd) en in stapjes van 25 omhoog gaan.
De diameter weet ik helaas niet uit mijn hoofd, maar dat is naar schatting 80 cm. Als je het precies wil weten, raad ik je aan een meetlint mee te nemen.
Groet,
Hubert
-
Goede morgen Alexander en Mark,
Dat klopt inderdaad zo. Het profiel zit vast aan de staf en deze leg je in de gleuven. In ons geval is het profiel trouwens erg zwaar en daarom wordt het niet wegblazen bij hoge snelheden, probeer inderdaad iets op te verzinnen dat je de buis vast kunt maken. Daarnaast mag hij ook niet draaien.
Groet, Hubert
-
Beste Hubert,
Wij hebben een vraag over hoe wij onze kubus moeten monteren in de windtunnel.
http://dl.dropbox.com/u/4792677/MAIL.docxAlexander en Mark