Problematik bei der Umsetzung von X-foils bei der Foilerdimensionierung

Yeti

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@Yeti Das ist mir bekannt, jedoch ob Du es nun wissen willst oder nicht wir haben grundsätzlich ein leeseitiges Krängungsmoment. Selbst beim Mono.
Und bei jedem Kat oder Tri...
Jau, das weiß ich. Das krängende Moment ergibt sich aus dem in meiner Skizze rot dargestellten Kräftepaar aus "Riggkraft" R und "Schwertkraft" S.

Wenn es ein krängendes Moment gibt, dann muss es auch ein aufrichtendes Moment geben, sonst kippt es um. Das aufrichtende Moment ergibt sich in meiner Skizze aus den blau dargestellten Kräften Gewicht und Auftrieb. *seufz* :rolleyes:

Im Gleichgewichtszustand sind beide Momente entgegengesetzt und vom Betrag her gleich groß. *seufz* :rolleyes:

In deiner ursprünglichen Skizze gibt es kein aufrichtendes Moment, daher gibt es auch kein Gleichgewicht. Es ist auch nicht möglich, dass der Schwerpunkt einfach so zum Leefoil wandert. Warum sollte er das tun? :confused:
 

Yeti

User
@Yeti Die Rezahl liegt in Luft für eine Sehnenlänge von 0,06 m bei einer Rezahl bei 19853 20°C.
Im Wasser bei untergleichen Bedingungen bei 306319, d.h. ist das 6-fache. Entsprechend steigt auch der Verdrängungswiderstand über die 870fach höhere Dichte....
Ich schaue mir den Zusammenhang zwischen den Polaren an bei der Profilauswahl an...
Deshalb sagte ich doch ohne eine Sehnenlänge kann man überhaupt nicht arbeiten...
Dass die Re-Zahl bei gleichen Abmessungen und gleicher Geschwindigkeit in Luft anders ist als in Wasser, ist klar. Wenn du ein Profil auswählst, dann solltest du dir eine Polare für die (ungefähr) passende Re-Zahl besorgen. Wenn du also weißt, dass dein Foil bei einer Re-Zahl von ca. 300.000 funktionieren muss, dann solltest du keine Polaren betrachten für Re = 40.000 und auch nicht für Re = 20.000.000. Mehr musst du dir dazu erstmal nicht merken.

Das Wort "Verdrängungswiderstand" ist deine Erfindung. Du benutzt dieses Wort für einen Impuls von verdrängtem Wasser, den es gar nicht gibt. Vergiss das einfach wieder!

Im Wesentlichen haben wir es am Foil mit Reibungswiderstand und mit induziertem Widerstand zu tun.

W = rho/2 * V² * S * CW

Wenn du in diese Gleichung die Dichte "rho" in kg/m³ einsetzt (für Wasser also 1000 kg/m³), die Geschwindigkeit V in m/s, die Foilfläche S in m², dann erhältst du den Widerstand in der Einheit Newton (N). Den dimensionslosen Widerstandsbeiwert (CW-Wert) entnimmst du ebenfalls erstmal aus der Profilpolare. Damit hast du den Reibungswiderstand.

Der induzierte Widerstand ist vom Auftrieb, von der Spannweite des Flügels, von der Dichte und dem Quadrat der Geschwindigkeit abhängig. Du kannst die selbe Formel benutzen wie oben. Den Beiwert des induzierten Widerstands erhältst du aus der Beziehung

CWi = k * CA²/(pi * Lambda)

k ist ein Gütefaktor und im Idealfall = 1, realistisch eher bei 1,1 (der Unterschied spielt für eine Abschätzung aber kaum eine Rolle. Schon gar nicht, wenn du wegen irgendwelcher ominöser "Riggkraftvektoren" beim Auftrieb um den Faktor 6 daneben liegst)
CA bestimmst du aus der Auftriebsgleichung für die jeweilige Geschwindigkeit CA = 2 * A / ( rho * V² * S)
pi = 3,14
Lambda ist die Flügelstreckung, also Spannweite² / Flügelfläche

Bitte nicht darüber wundern, dass der induzierte Widerstand mit steigender Geschwindigkeit abnimmt. Das muss so :D
 
Zuletzt bearbeitet:
Frühaufstehen, ist zwar doof, aber keine Ausrede dafür, das Du nicht erläuterst warum Du beim Mini40 einen Riggkraft Vektor vorsiehst, beim AC72 allerdings nicht... Also gibt es den da nicht...?

Aus Deiner Bemerkung:


Könnte man schließen, das Du den Flügel von Andreas, also auch den der AC72 nicht als Rigg betrachtest.
Wenn dem So ist, ist klar, das Du für den AC72 keinen "Riggkraftvektor" vorsiehst, warum dann aber keine Flüglekraftvektor? Wieso behandeldst Du denm Flügel anders als ein normales Rigg (Mast + Softsail)??

Nochamal: Wieso gibt es bei einem Mini40 einen (in Deiner skizze gekrümmten) Rigkraftvektor, beim AC72 nicht?

Jens, Ihr betreibt hier Haarspalterei

Das Displacement ist mit 5,9to angegeben, ich habe die im Kommentar benannte 7to Foilerdruckraft??? bei 20m/s V (ob die die wirklich maximale Druckbelastung ist weis ich nicht) bei 20m/s V auf den Foil eingesetzt um den Auftriebsdruck auf reproduzierte AC72 Foiler-Auftriebsfläche zu rechnen und bin auf 450N/dm2 gekommen.....Dann habe ich auf 10m/s mit reduziertem Riggkraftvektor umgerechnet und komme auf ca. 200N/dm2.

Natürlich gibt es das Krängungsmoment. Andreas behauptet er hätte keins.
 
Dass die Re-Zahl bei gleichen Abmessungen und gleicher Geschwindigkeit in Luft anders ist als in Wasser, ist klar. Wenn du ein Profil auswählst, dann solltest du dir eine Polare für die (ungefähr) passende Re-Zahl besorgen. Wenn du also weißt, dass dein Foil bei einer Re-Zahl von ca. 300.000 funktionieren muss, dann solltest du keine Polaren betrachten für Re = 40.000 und auch nicht für Re = 20.000.000. Mehr musst du dir dazu erstmal nicht merken.

Das Wort "Verdrängungswiderstand" ist deine Erfindung. Du benutzt dieses Wort für einen Impuls von verdrängtem Wasser, den es gar nicht gibt. Vergiss das einfach wieder!

Im Wesentlichen haben wir es am Foil mit Reibungswiderstand und mit induziertem Widerstand zu tun.

W = rho/2 * V² * S * CW

Wenn du in diese Gleichung die Dichte "rho" in kg/m³ einsetzt (für Wasser also 1000 kg/m³), die Geschwindigkeit V in m/s, die Foilfläche S in m², dann erhältst du den Widerstand in der Einheit Newton (N). Den dimensionslosen Widerstandsbeiwert (CW-Wert) entnimmst du ebenfalls erstmal aus der Profilpolare. Damit hast du den Reibungswiderstand.

Der induzierte Widerstand ist vom Auftrieb, von der Spannweite des Flügels, von der Dichte und dem Quadrat der Geschwindigkeit abhängig. Du kannst die selbe Formel benutzen wie oben. Den Beiwert des induzierten Widerstands erhältst du aus der Beziehung

CWi = k * CA²/(pi * Lambda)

k ist ein Gütefaktor und im Idealfall = 1, realistisch eher bei 1,1 (der Unterschied spielt für eine Abschätzung aber kaum eine Rolle. Schon gar nicht, wenn du wegen irgendwelcher ominöser "Riggkraftvektoren" beim Auftrieb um den Faktor 6 daneben liegst)
CA bestimmst du aus der Auftriebsgleichung für die jeweilige Geschwindigkeit CA = 2 * A / ( rho * V² * S)
pi = 3,14
Lambda ist die Flügelstreckung, also Spannweite² / Flügelfläche

Bitte nicht darüber wundern, dass der induzierte Widerstand mit steigender Geschwindigkeit abnimmt. Das muss so :D

der Widerstandsbeiwert des induzierten widerstandes nimmt übrigens deshalb ab, weil ich bei höherer geschwindigkeit ein kleineres ca brauche um den selben auftrieb zu erreichen.... also cwi~ca² und ca*v²=const also ca~1/v² bzw. cwi~1/v^4 und somit der induzierte Widerstand (nicht der Beiwert) Wi~cwi*v² also Wi~1/v².... das gilt aber nur wenn man stets das Kräftegleichgewicht zwischen Auftrieb und Gewicht der geschwindigkeit anpasst.... bei gleichem Anstennwinkel des Profils (und somit gleichem ca) würde der induzierte widerstand natürlich trotzdem steigen....

ansonsten gibt es dem nichts mehr hinzuzufügen, aber das ist ja noch lange kein grund um jetzt einfach mit der diskussion aufhören zu müssen, nicht wahr? :D
 
Wieso Haarspalterei?

Du setzt Deine gesammte Herleitung/Rechnerei, auf ein paar annahmen auf. Da wird man doch fragen dürfen wo die herkommen...

Dann formuliere ich die Frage etwas um...
Für den Mini40 gehst Du von einem Gewicht von 3 Kg aus. Dein ominöser Riggkraftvektor ist 5 mal so hoch....
Wenn Du beim AC72 von 5,9 Tonnen Gewicht ausgehst, dann aber mit 7 Tonnen in die Berechnung einsteigst, dann wäre der ominöse Riggkraftvektor equivalent zu nur 1,1 Tonn. Wieso ist der soviel kleiner als beim Mini40?

Wie man es auch dreht und wendet... Der Murks beginnt schon mit falschen Annahmen. Und damit sind all Deine ganzen Rechnereien (von den folenden verdrehungen mal abgesehen) vor vornherein für den allerwertesten.





Jens, Ihr betreibt hier Haarspalterei

Das Displacement ist mit 5,9to angegeben, ich habe die im Kommentar benannte 7to Foilerdruckraft??? bei 20m/s V (ob die die wirklich maximale Druckbelastung ist weis ich nicht) bei 20m/s V auf den Foil eingesetzt um den Auftriebsdruck auf reproduzierte AC72 Foiler-Auftriebsfläche zu rechnen und bin auf 450N/dm2 gekommen.....Dann habe ich auf 10m/s mit reduziertem Riggkraftvektor umgerechnet und komme auf ca. 200N/dm2.

Natürlich gibt es das Krängungsmoment. Andreas behauptet er hätte keins.
 
Falsch zitiert

Falsch zitiert

Jens, Ihr betreibt hier Haarspalterei

Das Displacement ist mit 5,9to angegeben, ich habe die im Kommentar benannte 7to Foilerdruckraft??? bei 20m/s V (ob die die wirklich maximale Druckbelastung ist weis ich nicht) bei 20m/s V auf den Foil eingesetzt um den Auftriebsdruck auf reproduzierte AC72 Foiler-Auftriebsfläche zu rechnen und bin auf 450N/dm2 gekommen.....Dann habe ich auf 10m/s mit reduziertem Riggkraftvektor umgerechnet und komme auf ca. 200N/dm2.

Natürlich gibt es das Krängungsmoment. Andreas behauptet er hätte keins.

Wo habe ich behauptet das es kein krängendes Moment gäbe???
Bitte keine falschen Zitate Mr. Multihull40!
:o
 
Na klar Heiko,
bei Deinem Foilerdimensionsvorschlag:
Verjüngung auf von 60mm auf 10mm haben wir einen Rezahlbereich, bei 20° Wassertemperatur, von 50000 bei 5m/s und max 1200000...in der Betrachtung. Dies ist genauso effektiv wie die Beamoptimierung um 110gr. wo wir schon anfangen achtern aufzulasten.....Warum weil wir keine Ausgleichsmannschaft an Bord haben....

Nun nochmal zur Oberflächenspannung und Adhesion wo sind die in der Rechnung.....???
Dto Widerstandserhöhung über Masse*Geschwindigkeit hoch 2 gegen Masse Wasser....???

Und Andreas hat keinen Riggvektor, obwohl ich genauso wie Jürgen gesagt habe, der Auftrieb kompensiert den ...plus natürlich Ausgleichgewicht, was wir nicht haben... Plus wenn man es ganz korrekt beschreiben will plus Schwertlagestabilität, das ist die Kraft die gegen die anteilige Schwertfläche in der Schwenkbewegung des Foilers zur Luvseite zusätzlich entsteht....

Gruß


Rene
 
komisch nur dass du bislang der einzige bist der meine ausführungen bemängelt, rene....
wenn man auf einer autobahn voller geisterfahrer fährt sollte man vllt überlegen ob man nicht selbst der geisterfahrer ist.... mehr bleibt mir zu diesem thema nicht mehr zu sagen ;)
 
Andreas, bei Dir fällt das Boot bei 14knoten Wind auf den Luvfoil....

warum?

Jetzt nochmal was Produktives:

Also Foilerabklappwinkel voll ausgefahren auf ca. 35° und ca. 6° Anstellung.
Mittelstellung steht der Foil flacher und würde den Auftrieb erhöhen...
Deshalb habe ich den Foil parabelförmig ausgelegt um den Anstellwinkel reduzieren zu können.


Gruß


Rene
 
Andreas, bei Dir fällt das Boot bei 14knoten Wind auf den Luvfoil....

warum?

Jetzt nochmal was Produktives:

Also Foilerabklappwinkel voll ausgefahren auf ca. 35° und ca. 6° Anstellung.
Mittelstellung steht der Foil flacher und würde den Auftrieb erhöhen...
Deshalb habe ich den Foil parabelförmig ausgelegt um den Anstellwinkel reduzieren zu können.


Gruß


Rene

Kannst du gar nicht beurteilen da du mein AC45 noch nie fahren durftest.
Ich behaupte du verstehst ebenso wenig was beim Anluven oder Abfallen mit der gesamten Systemdynamik passiert.
Studiere lieber noch einmal alle Videos vom AC bevor du hier solche subjektiven Äußerungen tätigst

Du bist mir die Zitatstelle wieder mal schuldig!!!!!
 
...Also Foilerabklappwinkel voll ausgefahren auf ca. 35° und ca. 6° Anstellung..

äh...was ist ein "Foilerabklappwinkel"... sind 6° Anstellung --> Anstellwinkel?... und wo gegen gemessen?


...Mittelstellung steht der Foil flacher und würde den Auftrieb erhöhen...

hmmm... :confused:

...Deshalb habe ich den Foil parabelförmig ausgelegt um den Anstellwinkel reduzieren zu können.

aha...:(

Hallo Rene,

glaubst du allen Ernstes, das sich solche technischen Konfigurationen mit einem so dürren Text "rüberbringen" lassen ?

Ich habe keine Vorstellung wovon du eigentlich schreibst...:D

Im Bereich von technischem Meinungsaustausch sollte es dir kein Problem bereiten zum Verständnis eine Zeichnung (Skizze) anzufertigen.

Gruß Rolf
 
Ne Du hast den Auftrieb des Foils der dem Krängungsmoment neben der Lagestabilität durch die Schwertkomponente entgegen wirkt.

Denk nochmal ganz langsam nach...


Gruß


Rene

Komisch, dass mein AC45 immer in Lee hochkommt und in Luv runterfällt. Und das bei 14 kn Wind:cool:
Aber vielleicht hab ich ja VIAGRA IM Leerumpf

Andreas merkst Du was???

Jürgen hat sich ja nun wirklich Mühe um seine Aerodynamikkenntnisse so weit wie möglich zu übertragen,einschließlich seiner Momentengleichung die das bestätigte, was ich sagte aber Du pauschal in Frage gestellt hast. Warum eigentlich Shitstorm oder mehr sachlich? Aber Du ja bist der Einzige hier im Forum der alles perfekt definiert, weis und umsetzt....

Ob Dir passt oder nicht, ich werde diesen Foiler fahren, warum weil ich den mir zufällig aus der Nase gezogen habe....im großen Hafenkino oder ist ja sowieso um bei Deinem Lieblingswort zu bleiben, Semannsgarn.

Rolf, ich liefere keine Zeichnungen, daß Ding ist als Rohling schon lange gebaut. Du kannst es Dir auf dem Wasser anschauen.

Gruß


Rene
 

Yeti

User
Und Andreas hat keinen Riggvektor, obwohl ich genauso wie Jürgen gesagt habe, der Auftrieb kompensiert den ...plus natürlich Ausgleichgewicht, was wir nicht haben... Plus wenn man es ganz korrekt beschreiben will plus Schwertlagestabilität, das ist die Kraft die gegen die anteilige Schwertfläche in der Schwenkbewegung des Foilers zur Luvseite zusätzlich entsteht....
Häähhh???? :confused::confused::confused:
 

Also nochmal, Jens vermutete die Druckkraft ca 7000to die beim AC72 den Foil belastet, resultiert aus dem Bootsgewicht.
Diese Druckkraft resuliert aus einem Fernsehkommentar von Servus TV bei einer Speed V 20m/s. Ob dies wirklich der maximale Belastung ist, weis ich nicht.
Die geben aber 5900To Verdrängung für Boot an.
Nun die haben Mannschaften auf dem Boot, 11 *ca. 75kg = ca. 0,8 To Ausgleichgeicht zum Rigkraftvektor.
Also muss die wirksame Rigkraftkomponente höher als die Differenz liegen.
Jürgen ich spreche deshalb von Vektor,weil es ein Teilkraftvektor ist der sich ableitet aus Wahrer Windkraft, Anströmwinkel, Segel/Flügelstellung, Vortriebskraftvektor und Krängungskraftvektor. Es geht also um den Krängungskraftvektor der zusätzlich zum Bootsgewicht auf dem Foil lastet und in Summe der beiden Kräfte der Auftriebskraft entsprechen muss, wenn das Boot waagerecht stabil auf einem Foil fliegt.

Bei dem Bild , was ich eingestellt habe habe ich gesagt ,daß dieser Krängungskraftvektor kompensiert wird über den Foilauftrieb.
Plus Foilschwertkomponente gegen Leeabtrieb des Bootes und auf der anderen Seite über die Lagestabilisierung wirksam wird, wenn das Boot versucht luvseitig aufzusteigen. Derher resultiert der bogenförmige Pfeil.

Hoffe es ist nun besser verstanden. Wenn genau interessiert googleln Segeltheorie...
Wen mein Foiler interessiert reinschauen in meinen Threat Sailjet40. Da steht drin und in den Baustufenbildern kann man es sehen.

Wünsch Euch einen schönen Abend.
 
Rene

Rene

Sie haben Dich aus ihrem threat rausgeworfen mit den Worten, Du sollst einen eigenen eröffnen.
Hast Du gemacht.
Und jetzt hängen sie nur noch bei Dir rum.
Darum schmeiss sie raus, alle

nein nein, war nur Spaß, ich will Dir nicht das Vergnügen nehmen.

bis die Tage, Rolf
 

Yeti

User
Also nochmal, Jens vermutete die Druckkraft ca 7000to die beim AC72 den Foil belastet, resultiert aus dem Bootsgewicht.
Diese Druckkraft resuliert aus einem Fernsehkommentar von Servus TV bei einer Speed V 20m/s. Ob dies wirklich der maximale Belastung ist, weis ich nicht.
Die geben aber 5900To Verdrängung für Boot an.
Bis hierhin alles fast richtig, der Rest ist Quatsch. Es sind zwar keine 7000 t, das Boot mit Besatzung wiegt ja nur 7 t, aber das sind ja "Kleinigkeiten" :rolleyes:

Warum schaust du dir nicht einfach mal die korrigierte Skizze an? So schwer ist es doch gar nicht, Rene :)
Ich habe dir in das Bild nun auch noch einen Segler eingezeichnet. Damit wandert der Schwerpunkt etwas nach rechts und der Abstand b wird größer. Das Gewicht ist nun auch um das Gewicht des Seglers größer und deshalb muss der Foil auch mehr Auftrieb erzeugen. Beides zusammen bewirkt, dass das aufrichtende Moment G x b (in der Skizze rechtsrum) größer wird und demnach auch das krängende Moment (in der Skizze linksrum) größer sein muss, um ein Gleichgewicht herzustellen. Die größere horizontale Riggkraft muss durch eine größere horizontale Schwertkraft kompensiert werden. Horizontale Kräfte können nicht durch vertikale Kräfte kompensiert werden, Rene. Wirklich nicht! Es gibt auch keine gebogenen Vektoren.

MH40-2.gif
 
Also nochmal, Jens vermutete die Druckkraft ca 7000to die beim AC72 den Foil belastet, resultiert aus dem Bootsgewicht.
Diese Druckkraft resuliert aus einem Fernsehkommentar von Servus TV bei einer Speed V 20m/s. Ob dies wirklich der maximale Belastung ist, weis ich nicht.

Rene, nichts verwechseln bitte. Ich vermute gar nix. Die 7t hast Du ins Spiel gebracht. Ich halte 7t als Gewicht für so einen AC72 für realistisch. Dann hast Du was von 5,9t als Gewicht von eienm AC72 gesprochen. Niemand anders....!!!

Schlimm wenn man sich nicht mehr erinnern kann was man vor kurzer Zeit gesagt/geschrieben hat... Hast schon mal nen Arzt deswegen aufgesucht...?


Die geben aber 5900To Verdrängung für Boot an.
Nun die haben Mannschaften auf dem Boot, 11 *ca. 75kg = ca. 0,8 To Ausgleichgeicht zum Rigkraftvektor.
Also muss die wirksame Rigkraftkomponente höher als die Differenz liegen.

Jetzt bringst Du noch das Crew Gewicht mit ins Spiel (Haaspalterei an: 11*75Kg= 825Kg = 0,285t und nicht 0,8t. Wenn schon, denn schon. Aber sind 75Kg für derartige Kraftapackete nicht ein bisschen wenig. Ich würde eher mindestens 90Kg ausgehen. Haarspalterei aus!).

Jetzt schreibst Du aber das das Crewgewicht wirkt dem Riggkraftvektor entgegen. Da das Crewgewicht ja nach unten wirkt (in der Regel tun das Gewichtskräfte ja aufgrund der Gravitation zumindest hier auf der Erdoberfläche), muss also die Riggkraft nach oben wirken....

Ein völlig neue Erkenntnis, und diamentral zu deinen bsiherigen Aussagen!!!




Jürgen ich spreche deshalb von Vektor,weil es ein Teilkraftvektor ist der sich ableitet aus Wahrer Windkraft, Anströmwinkel, Segel/Flügelstellung, Vortriebskraftvektor und Krängungskraftvektor. ....

Wer ist eigentlich Jürgen.... ????
 
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