toegepaste stromingsleer

ester

hallo,

Dit jaar moet ik een profielwerkstuk maken. nu ben ik al druk bezig informatie te zoeken over mijn gekozen onderwerp. Echter wil ik ook een proefje uitvoeren, hieronder heb ik mij hoofd- en deelvragen neergezet deze heb ik verdeeld in de theoretische en onderzoekend gerichte deelvragen.

hoofdvraag:
Bestaat er een optimaal romp voor een container zee schip?
(wanneer is de weerstand het kleinste?)

theoretische deelvragen:

Wat is stromingsleer/ hydrodinamica?

Bestaat het optimale schip? Welke aspecten beïnvloeden die optimale vorm bij een gegeven massa en een gegeven snelheid.

Wat zijn de criteria voor een optimaal schip? Welke grootheid zou je willen optimaliseren?
(bijvoorbeeld de kracht die nodig is om het schip met een bepaalde massa en met een bepaalde snelheid voort te laten bewegen).

onderzoekende deelvragen:

Welke vormen schepen ga ik met elkaar vergelijken? schetsen, tekeningen.

Met welk experiment kan ik schepen met verschillende vormen met elkaar te vergelijken, ten aanzien van het criterium dat ik gekozen heb?

Kan ik wiskundig, door middel van de stromingsleer, de experimentele conclusies aantonen?

Mij vraag was dan ook, is er een mogelijkheid om een experiment bij jullie in de waterbak uit te voeren? Ik wil graag een experiment doen om bij verschillende boot types de weerstand en verdere belangrijke gegevens in het water te meten. Ik hoop graag het experiment te kunnen uitvoeren bij de TU Delft.

alvast bedankt,

Ester Verhoeven

ester

hallo Thijs,

bedankt dat ik het experiment kan uitvoeren in jullie waterbak.
ik heb in de bibliotheek gezocht naar boeken die mij verder konden helpen maar op internet valt het heel erg tegen.

ik heb de formules gevonden:
voor de totale schipweerstand Rts/ (delta) delta de verplaatsing van het schip
het effectief vermogen Pe = Rts v

groet,
Ester

Thijs Bosma

Hey Esther,

Je bent al goed op weg zie ik! Het is zeker mogelijk om experimenten te doen op de TU, zie scholierenlab.tudelft.nl/practicum/workshop/sleeptank/. De inschrijvingen zijn nu geopend, dus weer er snel bij!

Wat je onderzoeksvragen betreft: heb je al gezocht naar literatuur over deze onderwerpen? Ik denk dat als je even goed op internet gaat zoeken je al weer veel vragen kunt beantwoorden en ook weer veel vragen tegenkomt die beantwoordt moeten worden. Heb je al formules gevonden die je bij dit onderwerp kunt gebruiken?

Groeten Thijs

ester

helemaal vergeten om er bij te zeggen, bij het experiment zou ik graag de F gelijk willen houden zodat de snelheid juist varieert.

groet,
Ester

Thijs Bosma

Hey Ester,

De formule die we gaan gebruiken voor het practicum kun je vinden op de volgende website: http://nl.wikipedia.org/wiki/Scheepsweerstand. Wikipedia is een goede website om inspiratie op te doen en wetenschappelijke bronnen te vinden (wikipedia niet zelf als bron opgeven).

Wat betreft de kracht gelijk houden, dat kan niet. De kracht is afhankelijk van de snelheid in het kwadraat, dus zodra de snelheid toe neemt, neemt ook de kracht toe. Onze proefopstelling heeft de mogelijkheid snelheid en kracht te meten, dus zul je alle data krijgen om enerzijds de formula van wikipedia te checken en anderzijds verschillende rompvormen te kunnen vergelijken. De formules die jij hebt gevonden ken ik eigenlijk niet. Waar heb je die gevonden, zodat ik even kan checken wat ze precies betekenen?

Groeten Thijs

ester

hallo thijs,

Bedankt voor de reactie, Had er zelf niet bij nagedacht dat de kracht ook afhankelijk is van de snelheid in het kwadraat. Intuïtief zou ik denken dat ook de massa invloed heeft op de uitkomst, hoe wordt hiermee omgegaan?

Ik ben het boek toegepaste stromingsleer aan het doorspitte, (het gedeelte weerstand en lift).
deze formule is waarschijnlijk beter FD = weerstand = Cd (rho v^2 / 2) A.

De website van wikipedia doet het jammer genoeg niet, is er nog een ander mogelijkheid om de formules te zien?
verder heb ik nog wat vragen ter aanzien van de workshop sleeptank:

hebben jullie de modellen van schepen, verschillende oppervlakte?
-hoe ziet de dag er verder uit?

groeten,

Ester

Thijs Bosma

Hey Ester,

De link had per ongeluk ook de punt meegenomen vandaar dat 't niet werkte: http://nl.wikipedia.org/wiki/Scheepsweerstand -> (kopieren naar adres balk). De formule die jij geeft is equivalent aan de tweede formule op de website. In zekere zin heeft je intuitie gelijk: de weerstand is afhankelijk van het frontaal oppervlak A. Het frontaal oppervlak is wel degelijk afhankelijk van massa, immers hoe zwaarder de boot, hoe dieper hij in het water zakt (wet van Archimedes) en hoe groter het ffrontaal oppervlak dus wordt. Maar deze massa zie je dus niet expliciet terug in de formule.

Volgende week stuur je alle informatie die je nodig hebt voor de sleeptank workshop. Tijdens de workshop zullen we zeker verschillende modellen gaan testen! Tot snel!

Groeten Thijs