Die ultimative Lösung gegen das Kentern von Riggern

[vfr13]

Hallo Gemeinde,

nach unzähligen Bergungen mit Angel, Badehose, Boot und hilflos im Kreis drehenden verunglückten Riggern, habe ich mir eine ultimative Lösung für das Problem gebastelt:

Den Wende-Rigger:cool:

Fährt auf dem Bauch und dem Rücken in gleicher Weise. Und das Kentern hat seinen Schrecken verloren.

Anbei mal ein paar Bilder und dank Jan (Akula) auch ein erstes Filmchen. http://www.youtube.com/watch?v=dtMK80WA0bQ

Setup: TS 2220/5 an 5000 Kokam 2s mit YGE 155. 40er Karbonprop.

Der war eventuell zu groß. Denn der Regler hat heute die Krätsche gemacht. Das Setp hatte sich in einem anderen Rigger aber bereits x-fach bewährt gehabt.

[Sika]

Ich sehs erst gerade: wie geil ist das denn? ROFL.

Auch wenn ich fürchte, dass man zuviele Kompromisse bzgl. Antriebsgeometrie machen muß, ich find die Idee super.

Kann es sein, dass die Schwimmerwinkel etwas flach sind? Ein paar Grad sollten es schon sein - was aber nichts mit der Grundidee an sich zu tun hat. Sieht man auf den Bildern schlecht.

Zum Video: da baut man nun einen Wender-Rigger und dann fällt der nichtmal um!

Jörg

[Hans]

Zum Video: da baut man nun einen Wender-Rigger und dann fällt der nichtmal um!

Stimmt, das geht gar nicht!
Deshalb sollte Volker unbedingt im Teich eine Wende-Rampe anbringen. *pleased*

Gruß Hans

[vfr13]

.

Kann es sein, dass die Schwimmerwinkel etwas flach sind? Ein paar Grad sollten es schon sein - was aber nichts mit der Grundidee an sich zu tun hat. Sieht man auf den Bildern schlecht.



Hallo Jörg,

stimmt, die Schwimmer sind oben und unten Parallel. Der Anstellwinkel ergibt sich aber dadurch, dass der Rumpf im Gegensatz zu einem normelen Rigger deutlich schräger steht. Konstruktiv ergibt sich ein Winkel von 2 bis 3°, wenn der Prop bis zu Unterkante der Welle liftet. Trotzdem läuft der Rumpf ziemlich nass. Das liegt tatsächtlich an den nicht optimalen Bedingungen. Aber noch ist die Abstimmphase nicht abgeschlossen.

Und es stimmt: der läuft sogar ziemlich stabil ums Eck.

Daher Danke Hans für den Tip mit der Rampe:D. Wird dann als Bundle angeboten:laugh:.

[Sika]

Kannst du mal ein seitliches Photo machen, wenn das Gerät auf einem Tisch steht? So dass man alle Höhen und Winkel sehen kann.

Ich bin jetzt nicht soo der Rigger-Konstruktions-Spezi, aber die Schwimmer sollten sicherlich vorn schon einen normalen Winkel im Bereich 4-6° haben. So sind sie ja flacher als der Wellenwinkel.

Und hinten könnte man ggf. auch mit einem Wellenkasten arbeiten (beisseitig) oder mit seitlichen Flügeln in der Winkelhalbierenden - die hätten dann jeweils auch Anstellwinkel. Auftrieb würde man über deren Größe einstellen.

Nur dass mir niemand auf die Idee kommt, dass man mind. x Runden im Rennen mit der einen und der anderen Seite gefahren sein muß...

Jörg

[Achim]

Volker, dass ist eine richtig gute Idee!

Jörg, in der Formel 1 musst du auch mit den harten und weichen Reifen fahren. Ich finde deine Idee gar nicht so abwägig :lol:

Gruß
Achim

[vfr13]

Foto mach ich noch von der Seite. Da wird dann auch klar, wie eng es im Rumpf zu geht.

Jörg, das mit dem Wellenkasten habe ich nicht ganz verstanden?

Ich könnte mir Hilfsschwimmer wie bei den Verbrennern vorstellen. Das wäre dann eher wohl wie die seitlichen Flügel?

Zu viel Auftrieb hinten ist schlecht, da sonst der Antrieb zu weit aus dem Wasser kommt. Wenn das passiert, müsste
eine größere Schraube drauf -> schlecht wegen Anfahrtstrom

oder

das Stevenrohr müsste noch weiter verlängert werden -> schlecht wegen Schwingungen und Stabilität.

Aber ein Versuch mit den "Flügeln" ist es wert.

[Sika]

Man kann das auf dem Video bisher schlecht sehe, wo er "klebt".

Erstmal werden es vorn die flachen Schwimmer sein, aber auch hinten die lang freistehende Welle. Ein Wellenkasten ist eine Art zentraler Stützschwimmer, der das Wellenrohr (eckig) umbaut, bzw. bei dir der Welle vorgebaut wäre oder auch darum. Z.B. würde es mehr Auftrieb machen, wenn du das runden Wellerohr unten flach auffüttern würdest. Da es auf beiden Seiten passieren müßte, also ein 4-kant oder 6-kant Profil wäre. Das ist eine Alternative zu seitlichen Stützschwimmern (5-Punkt-Hydro).

Die Flügelchen würden nur Luftauftrieb machen.

@Achim: genau an die Regel mit den harten und weichen Reifen hab ich gedacht - die sich mir zugegebenermaßen bis heute nicht erschließt. Wenn man verhindern will, dass der Führenden bis zum Ende blockiert, hätte es ein erzwungener Boxenstopp, Reifen egal, getan. Naja, es reicht, wenn wir uns Gedanken über "unsere" Regeln machen...

Jörg

[vfr13]

Anbei mal ein paar Fotos von der Seite. Der Anstellwinkel ist doch deutlich größer als ich annahm.

Die Fotos sind nicht ganz optimal. Der Abstand zischen Rumpfboden und Tisch ist aber überall ca. 10 mm. Ist vielleicht etwas zu wenig. Aber lässt sich auch nur bedingt ändern. Mit etwas höheren Schwimmern könnte man noch etwas Abstand raus holen.


Danke Jörg: das mit dem Wellenkasten hab ich jetzt auch kapiert. Das lässt sich ja auch leicht realisieren.

[Sika]

Hat das Profil einen leichten S-Schlag? Es sieht hinten so aus, der Rumpf scheint vorn tiefer zu sitzen als hinten. Das würde einen leichten Saugeffekt bedeuten. Zu den Schwimmern, etwas mehr Winkel würde ich sagen, ggf. kannst du auch erstmal mit schmaleren Keilen arbeiten, die du aufklebst. Du kannst ja sogar 2 Varianten auf einmal testen, einfach das Boot umdrehen ;-)

Senkrechte, äußere Schwimmerwände neigen etwas zum einhaken, das Boot überschlägt sich dann nach außen. Deshalb sieht man oft angeschrägte Schwimmer. Den Effekt dürfte die seitliche Turnfin auch noch verstärken, denn das bildet um die Kurve Staudruck unter der Lauffläche, was den Schwimmer anhebt. Das Wasser will nach oben aufsteigen. Von daher die Turnfin eher hinter den Schwimer.

Aber ich wiederhols nochmal, es gibt ne Menge Leute, die mehr Ahnung von Oval-Riggern haben.

Jörg

[Robert]

Echt eine tolle Idee. Endlich mal ein schöner Aerodynamischer Rumpf. Denk an den vorderen Schwimmer könnte man noch einiges optimieren. Z.b. das keine gerade senkrechte fläche bleibt, die einen sog erzeugt, stark bremst. Bisl aufkimmung wie schon geschrieben wurde für die kurvenfahrt, ein leicht gekipptes turfin(oder gewinkelt).

Mit dem wellenwinkel, würde hohenverstellbare schwimmer machen, also wo man die lauffläche künstlich mit mehr abstand hinbekommt. Damit wird der ganze rumpf auch mehr angestellt/weniger, je nach dem. Ein symetrisches Profil parallel zur Wasseroberfläche erzeugt starken Abtrieb, also wird zum Wasser hingezogen, so ist eine leichte anstellung eh von vorteil.

Coole Idee, mehr davon :)

Grüsse
Robert

[vfr13]

Hallo Jörg,

der Rumpf hat keinen S-Schlag. Er läuft nach hinten tangential aus. Aber es stimmt. Der Bauch liegt leicht tiefer als das Heck. Zumindest auf dem Tisch wenn der Rigger auf der Welle aufliegt. Daher könnte mit etwas höheren Schwimmern der Rumpf steiler gestellt werden. Es wäre ein Versuch wert mit Keilen den Anstellwinkel und die Rumpflage zu verändern.

Das mit den Turn-Fin stimmt. Die sollte hinter den Schwmmer. Aber ich war zu faul ne komplexere Form auszuschneiden. Die sind aus Federstahl und richtig bös zu bearbeiten.

Hallo Robert,

die Idee mit verstellbaren Schimmern ist auch nicht ohne. Muss mir mal Gedanken machen wie ich das machen könnte. Der Rumpf schwimmt und fährt auch ohne Schwimmer. Insofern könnte man so ne Art Grundkörper machen der ein Scharnier trägt und die Schwimmer wären dann wie z.B. Wasserski mit der Spitze am Scharnier befestigt. Ist aber eher was für die mittelfristige Winterarbeit.

Das symmetrische Rumpfprofil sollte in Fahrt an der Unterseite im hinteren Bereich parallel zur Wasseroberfläche sein (so zumindest meine Theorie und Hoffnung). Ich bin kein Aerodynamiker, stell mir aber vor, dass das dann einen Auftrieb erzeugen sollte. Oder liege ich da falsch?

Nun zur weiteren Vorgehensweise:

Als erstes werde ich den Wellenkasten umsetzen. Hab mir ein Alu-Rechteckprofil besorgt und werde das über die Welle stülpen.

Zusätzlich werde ich eine Seite am Heck mit Hilfsschimmern versehen und probieren wie sich das auswirkt.

Die 2. Stufe wird die Änderung der Schwimmer mit einem Keil sein.

Ich will in Stufen vorgehen, damit ich die Einflüsse der Änderungen besser erkennen kann.

Aber vielen Dank schon mal. Eure Bemerkungen und Anregungen bringen etwas Bewegung ins Projekt.

[Robert]

Hier mal ein Beispiel, Profil sym, ein Naca. Mit Bodeneffekt. Haben ja nen boden in der Nähe bei unseren schiffchen.

Einmal parallel zur oberfläche, einmal mit anstellwinkel 4 grad.

Man sieht, bei 0 grad anstellung, wird ein abtrieb von -2.XX Ca-wert erzeugt(Auftriebskoefizient, direkt proportional mit auftriebskraft). Folge => Rumpf wird an Wasser festgesogen.

Bei dem 4 grad angstellten profil, das selbe wie vorher, nur das ein ca von + 0.07 erzeugt wird, also auftrieb. Nullauftrieb wäre also so bei 3 grad rum, je nach profil natürlich verschieden. => Folge: Rumpf hebt irgendwann ab, wenn der Auftrieb die Massengewichtskraft erreicht hat. Kann man schnell ausrechnen, wenn du nochmal genau deinen sehnen-winkel angibst, masse boot, und verwendetes Profil(oder koordinaten)

Grüsse
Robert

P.s: Das Programm nennt sich Javafoil. Gibts hier: http://www.mh-aerotools.de/airfoils/javafoil.htm

[vfr13]

Hi Robert,

danke dafür. Ich werd mal das Programm runterladen und mein Profil durchrechnen. Habe keine CAD-Daten. Die Grundlage war nur eine Handskizze, die ich mit ner gebogenen Holzleiste erzeugt habe. Und die Skizze hab ich weg geworfen. Aber irgednwie bekomme ich das ausgemessen. Wenn ich nicht weiter komme, dann müsste ich Dich nochmals um Hilfe bitten.

Aber d.h. es ist schon davon auszugehen, dass ein Auftrieb erzeugt wird, wenn der Rumpf so schräg steht, dass er parallel zur Wasseroberfläche steht. Wichtig ist wohl, dass er frei kommt.

[vfr13]

Hab Javafoil mal bei mir installiert. Ist ja richtig schick und auch ziemlich leicht zu bedienen. Muss jetzt nur noch die genauen Maße (schweizerisch Masse) abnehmen, dann kann ich das mal rechnen. Mein Profil kommt wohl dem Bikonvexprofil am nächsten.

[Larger]

Robert, Dein Beispiel paßt da aber nicht. Da steht die Profilsehne parallel. Beim Rigger aber nur der hintere Teil der Fläche, also Sehne angestellt. Ansonsten muß man die Schwimmergeometrie halt austesten bez. Anstellwinkel, da bei höheren Geschwindigkeiten die oben liegende Lauffläche mit Sicherheit auch einen Abtrieb bringt, was aber nicht unbedingt ein Nachteil sein muß.
Auf jeden Fall muß aber der Turnfin nach hinten. Angewinkelt oder schräg stehen muß der nicht unbedingt. Fürs Erste würde ich den auf jeden Fall gerade lassen, weil so erst mal Auftrieb und ähnl. Einflüsse der Finne wegfallen.

Heiko

[vfr13]

Hallo Heiko,

das Problem der Turn-Fin ist doch aber vorrangig bei Kurvenfahrt? Dass z.B. der rechte Schwimmer in Rechtskurven abhebt? Einen Einfluss darauf, ob der Rumpf frei kommt hat es doch weniger? Oder bin ich jetzt falsch?

[Robert]

Hallo Heiko,

versteh nicht ganz was du meinst mit Sehne steht parallel. Hab ja ein Bild wo die sehne parellel steht, und das andere ist das ganze Profil angestellt, somit auch die sehne selbst. Was meinst du ?

Er muss eh sein spezielles Profil eingeben, und den anstellwinkel sammt Bodenfreiheit ins Java-foil übertragen. Dann kann er ein wenig experimentieren, ohne umbauen zu müssen. So ne Simulation spart nen Haufen arbeit bezüglich Tests.

@Vfr
Vergiss nicht auf der letzten Seite von Javafoil den Bodeneffekt mit reinzunehmen, sonst produzierst nur Werterauschen.
Find das Programm auch echt toll, hab mein aktuelles ü200km/h Projekt auch damit ausgelegt. Man muss allerdings aufpassen, sobald eine scharfe Kante drinn ist, Strömungsablösung. Die Errechneten Werte kannst dann ziemlich vergessen. Nur wenn die Strömung sauber anliegt, kommt was sinnvolles raus. Bisher gibts noch keine Lösung für turbulente Strömung im Allgemeinen, somit ist es noch nicht möglich Strömungsabriss zu simulieren(auch wenn man meint optisch im Programm geht das).

Grüsse
Robert

[vfr13]

Vergiss nicht auf der letzten Seite von Javafoil den Bodeneffekt mit reinzunehmen, sonst produzierst nur Werterauschen.

Grüsse
Robert

Ei sischer, das hab ich bereits gemacht. Hab mal ausnahmweise die Gebrauchsanweisung gelesen:D

Muss nur noch auf einen anderen Rechner umziehen mit besserer Grafik, weill das Modifikationsfenster nicht vollständig dargestellt wird.

[Larger]

Ich meine Deine zwei Bilder Robert. Auf dem ersten steht die Sehne parallel, der Rigger läuft aber so wie Dein zweites Bild mit angestellter Sehne.
@vfr, wie heisst Du eigentlich richtig?
Das gikt mit dem Finn auch bei voll geradeaus. Das Wasser geht nicht nur nach hinten, das geht auch nach beiden Seiten weg.

Heiko

[vfr13]

Hallo Heiko,

ich heiße Volker (und das steht auch in meiner Signatur:hi5:).

Gut, dann werd ich wohl das auch umbauen. Gibt es eine Empfehlung wie weit weg von der Hinterkante des Schwimmers?

[Ch.Lucas]

Moin Volker,
sehr smarte Idee.Das werde ich mir auch mal durch den Kopf gehen lassen.
Schau mal ob du nicht ein Vierkantrohr findest ,dass du über das Stefenrohr schieben kannst.Den Anstellwinkel kannst du durch aufspachteln auf die Laufflächen ,bei den Tazten wie auch beim Vierkant anpassen.
Ich habe auch mit einem genau mittig unter dem Rumpf angebrachten Turnfin keine so schlechten Erfahrungen gemacht ,da in den Kurven eh immer etwas die Geschwindigkeit abfällt wird der Rigger durch das aufwärts strömende Wasser wieder etwas mehr aus dem Wasser gehoben .Das Finn muss dann aber am besten im oder etwas hinter dem Schwerpunkt liegen. Wenn es zuviel wird kanns aber auch passieren das der Rigger Umfällt...... aber bei dir ja kein Problem. Je schnell ,desto kleiner kann das Fin sein.

[vfr13]

Turn-Fin am Rumpf wäre auch keine schlechte Sache. Ist nur etwas Problematisch mit der Befestigung, wenn die nicht wieder Bremsen soll, müsste sie ins Rumpfinnere und da ist im SP kein Platz wegen Akku, Regler und Kabelwirrwar. Der Rumpfboden ist mir derzeit für Stumpfes aufschrauben auch noch etwas zu labil. Ist nur 1 mm Sperrholz.

Aber wenn die beste Wikung der Fin im Schwerpunkt ist, dann mein Frage, wo liegt der Optimale Punkt wenn der Fin am Schwimmer sitzt?

Das Aufspachteln auf den Kufen ist ok. Ich mach mir aber vorher immer eine Version aus Styrodur die ich mit Uhu PUR anklebe. Dann kann man am See leicht mit dem Messer noch schnitzen. Und wenn die Form stimmt, kommt die gespachtelte Version.

Ein Vierkantrohr aus Alu für den Wellenkasten liegt schon bereit. Das wird die erste Optimierungsstufe.

[Larger]

POsition der Finne am Schwimmer muß man ausprobieren. Ich würde sie etwa 1cm dahinter setzen

Gruß Heiko

[Sika]

Turnfin-Vorderkante im Schwerpunkt erreicht ein neutrales Fahrverhalten, Turnfin davor wirkt übersteuernd und dahinter untersteuernd. Man fährt meistens leicht übersteuernd.

Jörg

[vfr13]

Habe jetzt mal die Profile von Rumpf und Schwimmer rechnen lassen. Beide haben einen Auftrieb bei 4,6° Anstellung. Auch bei 4° ist noch Auftrieb da.

[Sika]

Ich glaube für diese Schwimmerform brauchts du nichts rechnen, da ist es dahinter so turbulent, dass man das Ergebnis vergessen kann. Relevant ist da eher nur der Staudruck.

Für den Rumpf sieht man sehr schön, dass es unten drunter Unterdruck gibt, wenn die Unterseite nicht parallel "fliegt" - das meinte ich Anfangs. Wie beim Diffusor bei Rennautos. Du kannst ja mal spasseshalber den Rumpf noch weiter anstellen - dann gibts Überdruck.

Jörg

[ulbrahe]

Hallo Volker,

das mit der Wenderigger ist wirklich eine SUPER IDEE! Weiter so!!!

Ich habe aber auch eine Lösung, ist aber etwas aufwendiger als Deine!
Ich fahre auf frei drehenden Gleitflächen, die ein aufschaukeln und überschlagen verhindern! Die neuen Schwimmer habe ich an eine Lui "The Big One" montiert und mit einer CMB 45 ausgerüstet!
Bin schon bei bis zu 15 cm hohen Wellen gefahren, passiert nichts!

Mit Brushless ist garantiert eine höhere Geschwindigkeit zu ereichen!!!

Habe die Turnfin auch etwas modifiziert! Brauche ich ja nur bei Kurvenfahrt!

Habe erst jetzt gemerkt das die Kopfdichtung nicht dicht ist! :o
Bei der nächsten Fahrt wird ein besseres Video gedreht, mit richtig Speed!!

Bitte nicht auf diese Nachricht antworten, weil sonst diese schöne Wenderigger Diskussion zerstört wird!!! :klop:

[Robert]

Hallo Volker,

stell mal bei der Visualisierung die Stromlinien mit rein und die Drücke gleichzeitig.

Wie man auch schön sieht, der Rigger wird auf jeden Fall ab einer gewissen Geschwindigkeit abheben. Das Moment cm0 ist positiv, heisst es wirkt ein Moment(Steigt mit Geschw), welches den Rumpf vorne die Nase hebt. Den Rest kannst dir vorstellen. Kleines Detail, mit grossen Auswirkungen.

Mit dem Ca von 0,7 oder was steht für den Rumpf, kannst ausrechnen wann er abheben wird. Einfach:
Auftriebskraft = Gewichtskraft
Gewichtskraft = Masse Rigger(in kg) *9.81
Auftriebskraft = ca * 1,2(Dichte Luft) * 0.5 * A(Projektsionsfläche des Flügels von oben, bei dir nen rechteck, in m^2 rechnen) *v^2 (Geschwindigkeit wos abhebt, zum quadrat, in m/s rechnen(also km/h durch 3.6))

Das nen grober Richtwert dann. Also wenn da 50 m/s an geschwindigkeit rauskommt, ist das tendenziel früher, weil dein Schwimmer auch auftrieb erzeugt, dein Propeller auch.

Die schwimmer sind mal nicht reingenommen(auch weil man das eher als keilprofil rechnen müsste, wie schon gesagt wurde fürs Programm nicht sinnvoll). Die Schwimmer haben auch ein sehr grosses Potenzial, was die Aerodynamik angeht. Da kannst mal ein wenig mit dem Programm spielen, und die cw-werte ansehen, die widerstandswerte, wenn du z.b. statt dieser senkrechten fläche es sanft auslaufen lässt, und vorallem wie steil auslaufen, etc. zu steil = strömzungabriss wieder.


Grüsse
Robert

[vfr13]

Hallo Ulrich,

Deinen Rigger hab ich schon mal bewundert. Die Lösung ist bestimmt auch für e-Rigger interessant.

Hallo Robert,

ich werd nochmal die Rechnung mit den Linien machen. Und auch mal die Abhebegeschwindigkeit rechnen. Und ein geändertes Schwimmerprofil versuchen. Dauert aber. Bin derzeit anderweitig eingespannt.

[vfr13]

Habe mal neu berechnet mit Stromlinien und Iso Cp Linien. Hoffe das war die richtige Einstellung.

Außerdem habe ich die Schwimmer modifiziert und noch ein Keilprofil angehängt. Einmal 100% so lang wie der Hauptschwimmer und einmal 80%. Ich hoffe das Berechnungsprogramm kommt mit der Unstetigkeit an der Abrisskante zurecht. Ist aber im Profil geschlossen gezeichnet.

Ist meine Interpretation des Themas Aerodynamik. Bin für Anregungen dankbar.

[vfr13]

Habe jetzt noch die "Abhebegeschwindigkeit" berechnet. Liegt bei 307 km/h. Der Rigger hat ein Kampfgewicht von 1450 gr. (Bei einem Ca von 0,25 und einer Fläche von 0,04 m²).

Jetzt muss er nur noch so schnell fahren:D. Daher: Suche Motor mit einer Lastdrehzahl von 11500/V der einen V940 verträgt und bei 2s nicht mehr als 150 A schluckt :klop:.

[Robert]

Schau mal was mit deinen ca-werten passiert, wenn du deinen Rumpf nur ein par Prozent vom wasser entfernst, oder annäherst.....wirst dich wundern. Das ein Hauptproblem bei den Bootskonzepten, der veränderliche Boden, die Höhe schwankst ständig durch wellen. Und...leider ist es nicht so einfach, wie beim normalen Flugzeug in normaler freien Luft.

Die Profile für die schwimmer sind nicht schlecht, allerdings wirst du probleme mit dem anfahren haben, da die Abrisskante so kaum mehr da ist. Und oben ist die Krümmung am ende zu stark, siehst du daran, das dort ein starker Unterdruck lokal sich bildet. Die strömung wird abreisen an diesem Punkt, dein abfallendes Profil anschliessend ist im totwasserbereich, und allles anwiderstandsoptimierung wäre dann wieder für die Katz.

Noch ein Tipp,mach mal bei der Grafik diese auf 50%, und die Rasterpunmte von dei en 40/60 auf 100 und 100 oder so. So sind die zackigen Farbverläufe weg. Die schwarzen Linien brauchst eigentlich auch nicht. Die Druckverläufe sind das wichtige(farben).

Grüsse
Robert

P.s: Nebenbei siehst du auch, warum normal übliche Profile eine runde Nase haben....wennst verschiedene Anstellwinkel hast, ist das nötig. Bei uns nicht unbdeingt, aber dann müsstest deine Nase so anpassen, das sie keine Ablösung schon vorne erzeugt(bisl nach unten krümmen z.b.)

[Ch.Lucas]

Hallo Robert ,
deshalb haben wir bei den F1 Renncatamaranen nie runde Vorderkannten an die Profile gesetzt.Wird der Anstellwinkel größer reist die Strömung ab und der Auftrieb reduziert sich.Manchmal reicht es aus ,ausserdem habe ich auch nach 10% Profiltiefe gerade Duchbrüche gesetzt die die Strömung bei größeren Anstellwinkeln nach oben durchlassen und die Strömung auf der Oberseite der Profile stört ,auch um den Auftrieb zu reduzieren.
Ich halte es aber nach wie vor am besten gar keinen Auftrieb durch einen angestellten Mittelrumpf zu erzeugen und nur den Staudruckauftrieb unter den Schwimmern zu nutzen.Die Schwimmer können ruhig im Schwerpunkt stehen und der Staudruckauftrieb reduziert sich sehr viel stärker wenn die Laufflächen keinen Kontakt zum Wasser mehr haben.

[vfr13]

So jetzt nochmal mit den anderen Einstellungen.

Habe das Profil Schwimmer 3 nochmals modifiziert in A und B. A hat einen sanfteren Übergang von der Abrisskante zum "Anhängsel". Version B zusätzlich eine runde Nase.

[Robert]

Seh schon, du hängst die ganze Nacht an dem Programm:D...
Sieht gut aus. Wennst jetzt noch das i-tüpchelchen machen willst, baust eine Luftführung ein, die die Luft von der Nase in die stufen leitet, sodass deine strömung hinter der Stufe sauber anliegt. Glaube das kannst auch im Programm simulieren, in dem du dann 3 flügel sozusagen hast. Ein Beispiel ist glaub im turtorial aufgeführt, von einem Formel 1 doppel-spoiler.

Grüsse
Robert

[vfr13]

Hallo, Robert,

meinst Du in etwa so?

[Larger]

Wenn das Dein Shwimmerprofil ist, wird es wohl eher nicht mehr funktionieren. Ich denke, dass dann das Wasser an der Lauffläche nicht mehr sauber abreißen kann.
Berücksichtigt das Programm eigentlich auch die Breite der "Tragfläche"?
Wie wirkt sich die seitliche Umströmung aus?. So ein Schwimmer ist ja relativ schmal und an der Seite strömt auch Luft vorbei die hinten irgendwo hin muß.

Gruß Heiko

[Robert]

Das sieht ja heiss aus.....nicht schlecht. Hmm. aber nen wahnsinns widerstandszuwachs wie du siehst. Wenn du ne Luftführung planst, kannst die abrisskante ruhig ein stück senkrecht ausführen, und dort die luft rauslassen. So hast einen glatten wasserabriss, und die luftführung müsste auch funktionieren.

Nein, das Programm arbeitet nur 2D- Ist also eine starke vereinfachung. Die seitloche umströmung müsste man mit 3d-simulation machen. Aber da hab ich bisher nix einfaches für den hausgebrauch gefunden. Steckt eine wahnsinns arbeit drinn, das stellt kaum einer online zur Verfügung. Die Theorie dahinter ist für einen unendlichen breiten Tragflügel. In der Realität kommen die randwirbel noch dazu, der sog. induzierte widerstand. Der gesammte auftrieb fällt geringer aus, als wenn man in 2-d rechnet. Man muss diese rechnungen als groben Richtwert betrachten. Man müsste eigentlich auch die Renouldszahl entsprechend der modellgeschwindigkeit anpassen, das wäre im Programm noch drinn. Am Ende ist die Praxis, die das ganze wirklich erst zeigt. Aber die Rechnung ist ein guter Anhaltswert, besser als nur probieren, so seh ich das.

Grüsse
Robert

[Larger]

Hab mir das schon gedacht. Ich bin der Meinung, dass in dem Fall die Ergebnisse wahrscheinlich stark von der Realität abweichen. So ein Schwimmer ist vielleicht 4cm breit. Da wird die theoretische Umströmung von Ober- und Unterseite doch sehr stark von den seitlichen Strömungen beeinflusst.
Es macht schon einen sehr großen Unterschied, ob die Seitenflächen gerade und die Übergänge eckig sind, kommt der Theorie näher, oder ob alle Übergänge fließend sind. Dann wird die Theoretische Umströmung noch stärker beeinflusst.

Heiko

[JPV]

Hallo Leute,
möchte auch mal meinen Senf dazu geben. :)

Bei dem JavaFoil handelt es sich um einen Löser für 2D-Potentialströmungen.
Potentialströmung bedeutet: 1. inkompressibles Medium 2. rotationsfrei, also homogene Umströmung mit nur tangentialer Geschwindigkeits-Komponente (keine Turbulenz) und 3. reibungsfrei.
Gerade der 3. Punkt ist in der Realität nicht zu vernachlässigen, der Reibungswiderstand kann je nach Profilform und Eigenschaften des Mediums in der gleichen Größenordnung liegen wie der Auftrieb. Dies sollte man auf jeden Fall im Hinterkopf behalten.

Das größte Problem sehe ich wie es der Heiko bereits engesprochen hat darin, dass bei den 2D Lösern von einem unendlich ausgedehnten Tragflügel ausgegangen wird. Bei den Schwimmern eines Riggers hat das Profil im Vergleich zu seiner Sehnenlänge nur eine sehr sehr geringe Tiefe.
An den freien Kanten kommt es zu einer Ausgleichströmung ausgehend von der Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite des Profils, (Oben Unterdruck, Unten Überdruck -> Luft strömt von unten nach oben), die die Auftriebseigenschaften erheblich beeinflusst.
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Pressure_distribution.png&filetimestamp=20080326205003
Im dem Link kann man mal qualitativ sehen, wie weit der Auftrieb durch den Druckausgleich beeinflusst wird. Soll heißen, bei einem verleichsweise schmalen Rigger Schwimmer wird niemals annähernd der Auftrieb produziert, den so ein 2D-Poi Löser ausspuckt. Wenn man es wirklich wissen will, dann kommt man nicht um ein 3D Modell mit RANSE Rechnung herum. Und sowas wird es nicht als freeware im Netz geben, da diese Programme sehr komplex sind.

Gruß Jan

[Robert]

Hallo Jan,

du hast vollkommen recht, das Programm rechnet mit einer vereinfachten Betrachtung(selbst die ist schon schwer genug).

Wie gesagt, es dient mehr zur Abschätzung, und zu sehen, wo mögliche Problemstellen sind. Turbulente Umströmung kann man heute noch nicht rechnen, kein Programm kann das. Es gibt nur aus Messungen an ausgewählten körpern Programme, die deren ergbenisse aufnehmen. Das hat aber wenig mit turbulenzberechnung zu tun. Sobald man einen anders geformten Körper ins cfx bringt, und die selbe messergebnisse aus dem urkörper drann hängt.....kommt nur Misst raus. Das ein genrelles Problem heute in der CFX Berechnung.

Grüsse
Robert

[JPV]

Hallo Robert,
klar, eine turbulente Strömung voll auflösen kann heute noch kein Programm. Das habe ich aber auch nicht behauptet. RANSE bedeutet: Reynolds Averaged Navier-Stokes Equations. Das heißt die lokalen Geschwindigkeiten werden in einen Momentanwert und einen Fluktuationswert zerlegt und gemittelt.

Mit einer Strömungssimulation eines Tragflügels möchte man in erster Linie Aufschluss über das Auftriebsverhalten und den Widerstand erhalten. Dafür muss man die Turbulenz nicht voll auflösen, aber deren Einfluss auf den Widerstand bestimmen. Und das kann man sehr wohl mit einer RANSE-Rechnung erreichen. Fast alle RANSE-Löser enthalten Turbulenzmodelle mit denen der Einfluss mit guter Genauigkeit bestimmt werden kann. Die genaue Modellierung ist komplex und würde hier den Rahmen sprengen.

Das mit der Turbulenz hatte ich geschrieben, weil es zu den Eigenschaften eines Poti-Löser gehört. Viel wichter ist der Fakt, dass das Verfahren von einem unendlich ausgedehnten Tragflügel ausgeht, was bei einem Rigger Schwimmer definitiv nicht der Fall ist. Ich bin der Meinung, dass man so ein Programm nicht mal dafür nutzen kann qualitativ verschiedene Profile mit einander zu vergleichen, weil der Druckausgleich, der das Auftriebsverhalten beeinflusst, individuell vom Profiltyp abhängt.

Gruß Jan

[Robert]

Ich glaub das Thema wird ein wenig zerissen. Geht ja hier um den kenterfähigen Rigger.

Weiss schon was RANSE ist, lernt man im ersten Semester Fluiddynamik. Man bekommt auch gleich gesagt, das man es ganz schnell vergessen soll....diese Verfahren sind einfach nicht sinnvoll für solche komplexen simulationen. Da sind meist die allgemeinen Schiffbauformeln des GL's, Länge *breite schiff/Tiefgang = Relinghöhe.....besser...

Denke für die Betrachtung der Stromlinien, und der groben Auslegung ist das JAVA-Foil ok. Man sieht stellen(z.b erhöhter krümmung, trubulenzumschlagspukte) schon gut raus, und kann sie durch ummodelierung verbessern.

Kleiner Tipp noch am Rande...wenn man über Fluiddynamik an ünblichen Körperformen lernen möchte(ist letzetnlich die Theorie), sollte man ein grossen Bogen an Schiffbauing. an den norddeutschen unis machen... sprech da aus Erfahrung. Deren Theorie beschäftigt sich aus vergleichen von schiffen und deren messergebnissen, eingabe in pc. Beim neuen schiff wird da ein wenig hin und her geschoben, und der widerstand so aus verglleichen ermittelt. Hat nix mit Fluiddynamik zu tun, und trägt zum verständniss Null bei. Ist halt ein Problem, das par Meter hinter des Bugwulstes schon Turbulente Unströmung da ist, und man so nur durch messen und vergleichen zu ergebnissen kommen kann, bisher. Ist halt der Inovationsnullstand dieses industriezweigs auch, der keine neuen Ideen überhaupt zulässt. Wie heisst der immer wieder gesagte Spruch...."Wennst pro Tag 1xxx Tonnen an Material einsparen kannst, ists ok, sonst vergiss es und mach dein s235 einfach". Für neue inovative Dinge, gerade auch in der Aero-hydrodynamik muss man in den Flugzeugbau gehen, da wird der drang nach neuem anders entlohnt.....darum wächst dieser zweig auch ganz anders, und die fluiddynamik entsprechend auch.

Unsere Aerodynamik ist stark mit der Autoaerodynamik verwannt, da sie auch einen Boden haben, recht schmale Körper mit geringer streckungen. Hab dies semester ein wenig über den Bereich, werde berichten inwieweit man das auf unsere Modelle anwenden kann. Hab mir mein studium nach dem Hobby ausgerichtet, und gemerkt das allein schiffbaustudium eine Sackgasse ist, man für schnelle Powerboote nix lernen kann. Man muss in die Luftfahrt und am besten noch Autoindustrie. Durch die heutigen bachelor-master studiengänge ist dies auch sehr gut möglich geworden, im vergleich zu früher.

Grüsse
Robert

[JPV]

Lieber Robert,
schön, dass du deinen Beitrag nochmal editiert hast, ich finde es aber immer noch nicht ok,
wie du mich hier angehst. Ich habe versucht dir fachlich den Sachverhalt dazu legen, wenn du meinst, dass du es besser weisst, dann ist es ok. Was du hier aber teilweise geschrieben hast gehört nicht in ein Forum, sondern hättest du mir per PN schreiben können.

Deine Äußerung zum Schiffbaustudium zeigen, dass du vom Schiffbau an sich keine Ahnung hast.
Soweit ich mich erinnere warst du ein Semester bei uns an der Uni und meinst jetzt, du wüsstest wie da der Hase läuft. Da muss ich dich leider enttäuschen.

Jede Versuchsanstalt und Werft hat Abteilungen in denen Strömungsberechnungen betrieben werden. Die von dir angesprochenen GL-Rules haben rein gar nichts mit Fluiddynamik zu tun. Sie dienen als Richtlinie zur Auslegung der Stahlstruktur und der Dimensionierung von Bauteilen, nicht mehr und nicht weniger.

Desweiteren solltest du vielleicht wissen, dass unser Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie eng mit Airbus zusammen arbeitet. Blöd für Airbus, da ja deiner Meinung Schiffbauings. in Norddeutschland von Fluiddynamik keine Ahnung haben.

Ich werde mich jetzt hier raushalten.

Wünsche noch einen schönen Abend!

Gruß Jan

[Robert]

Getroffene Hunde bellen....ich steh zu meinen Aussagen und kann sie auch begründen.

Ein Semester TUHH, richtig...ein überbrückungssemester(nach einem 3-jahres Schiffbaustudium vorher)...um dahin zu kommen, wo man nun wirklich was lernt ausser wo der Kühlschrank fürs Flens und dem anschliessenden Saufgelage ist....;)(Hör den Hund schon wieder bellen:D....die Wahrheit ist manchmal schwer zu verarbeiten). Man sieht wenn man ein wenig Abstand von der Tafel hat meist mehr....

Wenn die Erderwärmung schön weiter voran getrieben wird, ist Italien bald unter Wasser, und die Schweiz wird eine Schiffbaunation mit Meeranschluss:D... dann zieht euch noch wärmer an, als ihr es eh schon von Asien spührt....:D.

In diesem Sinne...bleib nun wieder sachlich. Hoffe es gibt bald neue Bilder und Infos über den Umdrehrigger :hi5:.

Schönen Sonntag euch
Grüsse
Robert

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Na na, da sitzt jetzt aber auch einer weit oben. :mad:

Heiko