Meest aerodynamische vorm

[Anoniem: 397352]

Hallo,

Ik vroeg me af wat de meest aerodynamische vorm is. Ik vroeg het aan mijn leerkracht fysica, die me zei dat hij dacht dat dat die van een regendruppel was.


Hij kon me echter niet erg accuraat uitleggen waarom dit zo zou zijn. Hij zei dat het waarschijnlijk zo is dat de luchtstroming die langs de druppel gaat, de druppel op die manier vervormt tot hij het minste weerstand mogelijk ondervindt.

Ik daarentegen, dacht dat de meest aerodynamische vorm een kegel was, wat door hem werd tegengesproken, maar een verklaring kon hij daar niet voor geven.

Ik deed wat opzoekingswerk op het www maar vond echt zaken die mij veel verduidelijkten.
Iemand die hier zijn licht op wil laten schijnen en mij kan vertellen wat het meest aerodynamisch is en waarom?

Alvast bedankt

[Lucky-Shirt]

Water zoekt de weg van de minste weerstand, ik ben het wel met je leerkracht eens en ben zelf ook in de veronderstelling dat een vallende druppel de ideale vorm heeft voor zo min mogelijk luchtweerstand.

Jouw kegel heeft imo een vlak front, deze druppel een bolvorm. Ik heb er geen formules en berekeningen bij, maar het moge duidelijk zijn welke vorm de minste weerstand biedt.

[Mfpower]

Anoniem: 397352 schreef op woensdag 23 februari 2011 @ 14:41:
Hij kon me echter niet erg accuraat uitleggen waarom dit zo zou zijn. Hij zei dat het waarschijnlijk zo is dat de luchtstroming die langs de druppel gaat, de druppel op die manier vervormt tot hij het minste weerstand mogelijk ondervindt.

Klopt volgens mij precies wat hier staat. Het water volgt de weg van de minste weerstand. Dat is volgens mij de hele uitleg, meer kun je er niet van maken. Als een kegel minder weerstand zou geven, zou de druppel de vorm van een kegel aannemen.

[Sissors]

Heeft er iig mee te maken dat de lucht bij een druppel netter langs het oppervlakte van de druppel gaat itt bij een kegel (ik neem aan dat je daar een: <| mee bedoelt) waar de langsstromende lucht aan de achterkant loslaat van het oppervlakte. Daar krijg je dan onderdruk wat niks anders is dan weerstand, dus niet aerodynamisch.

Nu is mijn aerodynamica ook weer beetje oud dus misschien klopt het niet helemaal.

[Andamanen]

Als ik wikipedia mag geloven hebben vallende druppels niet eens de vorm die wij kennen als "de regendruppelvorm" (zoals in de eerste post).

Wikipedia: Drop (liquid)

The classic shape associated with a drop (with a pointy end in its upper side) comes from the observation of a droplet clinging to a surface. The shape of a drop falling through a gas is actually more or less spherical. Larger drops tend to be flatter on the bottom part due to the pressure of the gas they move through.[6]

[ Voor 44% gewijzigd door Andamanen op 23-02-2011 16:06 ]

[Mx. Alba]

Een druppelvorm is inderdaad de meest aerodynamische vorm. Deze vorm komt dan ook in de natuur veelvuldig voor. De gemiddelde vis heeft ook (bij benadering) een druppelvorm. De vleugels van vogels (en vliegtuigen) hebben, in dwarsdoorsnede, ook (bij benadering) een (uitgerekte) druppelvorm.

Het leuke is echter dat regendruppels helemaal geen druppelvorm hebben!



Als een regendruppel 1mm doorsnede heeft is deze bijna sfeer-vormig, de oppervlaktespanning wint het namelijk van de luchtdruk die door het vallen wordt veroorzaakt.

Naarmate de regendruppel groeit krijgt de luchtdruk steeds meer invloed. Bij 2mm doorsnede is de druppel iets afgeplat. Bij 3mm doorsnede ontstaat er een kuiltje in de onderkant. Dit kuiltje wordt steeds groter naarmate de druppel groeit. Bij een doorsnede van meer dan 4,5mm wordt de luchtdruk zo groot in verhouding tot de oppervlaktespanning dat er een soort van parachute ontstaat: een ongeveer 1mm dikke ring van water met een dun vliesje ertussen dat steeds verder opgeblazen wordt totdat deze knapt; de ring spat dan ook uiteen in meerdere kleine druppeltjes en het proces begint weer opnieuw.

[mux]

Ik neem aan dat de vraag van de TS is: welke vorm geeft de laagste wrijvingsweerstand. Niet: welke vorm heeft een regendruppel .

Het ligt eraan, en het ligt eraan. Er is niet één beste vorm, want je moet rekening houden met wát je wilt 'vervoeren' in die aerodynamische vorm, en in welk soort stroming de vorm zich bevindt.

Als je een bepaald 'volume' wilt bewegen door een gas, en dat volume vrij vervormbaar is, heb je het voordeel van symmetrie en is er in veel gevallen een analytische (=exacte) oplossing te vinden aangenomen dat het oppervlak perfect glad is. Als dat niet zo is bestaat er enkel een numerieke optimalisatie waarvan je per definitie niet weet of hij het beste is. Als je een specifieke vorm hebt, bijvoorbeeld een baksteen, en daaromheen wil je iets bouwen dat zo aerodynamisch mogelijk is, is er ook geen analytische oplossing.

Het maakt heel erg uit in welke stroomomstandigheden je bent. Des te lager de stroomsnelheid en des te lager de viscositeit van het materiaal wat stroomt, des te lager zijn je Reynolds- en Machgetallen. Lage Reynoldsgetallen betekenen dat de stroom meer lijkt op een potentiaaloplossing: er vormt zich dan nauwelijks tot geen zog 'achter' het object dat zich door de stroom beweegt. Voor dit soort omstandigheden is een 'druppelvorm' de meest aerodynamische oplossing (semipotential flow). In de praktijk komt dit voor bij bijvoorbeeld fietsers en (langzame) schepen. In het geval van een échte potentiële flow maakt het overigens geen bal uit welke vorm iets heeft.

Naarmate je reynoldsgetal hoger wordt (door viskeuzere danwel snellere stroming) krijg je last van turbulentie en zogvorming. Turbulentie bouwt zich op 'stroomafwaarts' van het punt waar de stroming voor het eerst het object raakt, langs de wand van het object, en manifesteert zich als een 'schilletje' van lucht om het object dat dikker is aan de achterkant dan aan de voorkant. Wanneer deze schil, de grenslaag, ook daadwerkelijk 'vastplakt' aan het object noemen we de stroming aanliggend. Wanneer de stroming nog harder gaat kan de grenslaag loslaten van het object, hij is dan gesepareerd en tussen de grenslaag en het object vormt zich een zog: lucht die min of meer even snel door de stroming beweegt als het object ('vastzit' aan het object). Om het zog te minimaliseren wil je je object zoveel mogelijk uitrekken met de stroming mee, want een object met een lange punt stroomafwaarts veroorzaakt een minder sterk zog dan met een korte punt. Het zog is naarmate het reynoldsgetal hoger wordt een steeds groter probleem.

Een hoger reynoldsgetal betekent ook een hoger machgetal. Bij mach 1 ga je even snel als geluidsgolven door dat medium. Aan de 'voorkant' van je object hopen zich nu geluidsgolven op: ze worden veroorzaakt door het object dat de stroming 'raakt' maar de golven kunnen niet stroomopwaarts bewegen, omdat... je zelf al zo snel stroomopwaarts aan het bewegen bent. Dit heeft ook effecten op de weerstand: voor snelheden in de buurt en boven mach 1 is het ongewenst om een 'bolle' voorkant te hebben, en wil je juist eigenlijk een messcherpe voorkant, want deze veroorzaakt minder grote problemen met geluidsgolf-ophoping (compressie-effecten).

Dus:
- De ideale vorm kan maar in een zeer beperkt aantal gevallen analytisch worden benaderd.
- Bij hele lage snelheden: 'dikke' druppelvorm
- Naarmate de snelheid hoger wordt maar <Mach 1: uitgetrokken druppelvorm
- in de buurt en boven mach 1: aan de 'voorkant' scherpe vorm.
- Als de vorm bepaald wordt door wat 'vervoerd' moet worden binnen de vorm: weinig over te zeggen, dat moet je met een numeriek programma oplossen en zelfs dan weet je nooit of dat de perfecte optimale vorm is.

[Anoniem: 172410]

Lucky-Shirt schreef op woensdag 23 februari 2011 @ 14:44:
Jouw kegel heeft imo een vlak front, deze druppel een bolvorm. Ik heb er geen formules en berekeningen bij, maar het moge duidelijk zijn welke vorm de minste weerstand biedt.

Een kegel heeft dan ook een plat vlak, wat vaak tot enorme wervelingen leidt. Zo hebben ze getest dat een vrachtwagen zo al 10 procent brandstof kan bespraren door de achterkant een heel klein beetje te vormen.

[MSalters]

Wervelingen en zog zijn inderdaad een probleem met de druppelvorm, bij te hoge snelheden. Kijk naar de Prius: die rechte achterkant is geen toeval, die is ontworpen om de twee effecten te balanceren.

Wervelingen zijn nadelig, omdat het energie kost om ze op te wekken. Ze zijn positief, omdat het het zog (onderduk) achter auto's opheffen. Dit zijn dus twee tegengestelde aerodynamische effecten, en de verhoudign tussen de twee is snelheidsafhankelijk.

Een kegel is een drie-dimensionale vorm, waarvan de diameter lineair toeneemt. Dat betekent dat de dwarsdoorsnede kwadratisch toeneemt, en daarmee de hoeveelheid lucht die verplaatst moet worden. Een areodynamischere vorm (aan de voorkant) is om de dwarsdoorsnede lineair te laten toenemen, en dus diameter dus met de wortel van de afstand tot de neus.

[Anoniem: 395522]

Zoek de "Tropfenwagen" uit 1921 op. De eerste auto met echt een idee over hoe de aerodynamica in de auto moest zijn etc. Een auto gebaseerd op de waterdruppel omdat dat inderdaad de meest aerodynamische vorm zou zijn.

[mux]

MSalters: de Prius is één groot compromis. Het is wellicht een relatief aerodynamische auto, maar nog steeds dramatisch vergeleken met door aerodynamica gedreven ontwerpen. De enige auto waar op die manier naar is gekeken is de Aptera.

[Anoniem: 172410]

MSalters schreef op donderdag 24 februari 2011 @ 14:20:
Wervelingen en zog zijn inderdaad een probleem met de druppelvorm, bij te hoge snelheden. Kijk naar de Prius: die rechte achterkant is geen toeval, die is ontworpen om de twee effecten te balanceren.

Ik heb eerlijk gezegd dat de rechte achterkant van een Prius ook een hoop met het feit dat het een gezinswagen is te maken heeft Er moeten nou eenmaal koffers in passen en het ding moet ook nog eninszins praktisch zijn.

Jij hebt het over een functionele rechte achterkant, maar eigenlijk zie je dat maar zelden (volgens mij niet) bij auto's die uitzonderlijk op zuinigheid gericht zijn (Nuna, van die Shell Challenge gevallen, dat soort werk).

[ Voor 17% gewijzigd door Anoniem: 172410 op 24-02-2011 17:37 ]

[HenkEisDS]

Allemaal mis, de meest aerodynamische vorm is een tweedimensionaal vlak. Deze heeft, mits goed plat, 0 weerstand.

Maar uit onderzoek blijkt het inderdaad de druppel te zijn:
http://scholar.google.nl/...09871389&hl=nl&as_sdt=0,5

[mux]

Hoe haal je dat daaruit?

[caipirinha]

Je hebt luchtweerstand, zogweerstand en wrijvingsweerstand waarvan één dominant is afhankelijk van bijvoorbeeld de snelheid, dichtheid van de lucht, ruwheid van het object etc.
Er is dus niet één optimale vorm anders zouden we wel in druppelvormige straaljagers vliegen en druppelvormige geweerkogels gebruiken.

[mcDavid]

caipirinha schreef op donderdag 24 februari 2011 @ 18:36:
Je hebt luchtweerstand, zogweerstand en wrijvingsweerstand waarvan één dominant is afhankelijk van bijvoorbeeld de snelheid, dichtheid van de lucht, ruwheid van het object etc.
Er is dus niet één optimale vorm anders zouden we wel in druppelvormige straaljagers vliegen en druppelvormige geweerkogels gebruiken.

Straaljagers en geweerkogels gaan sneller dan het geluid. Dan gaan ineens hele andere aerodynamica-wetten gelden.

Als je kijkt naar een vliegtuig dat subsonisch vliegt, kun je hier een heleboel "druppel"vormen in ontdekken. Een vleugel en staartvlakken bijvoorbeeld, zijn een soort platgeslagen druppelvorm. De romp een langwerpige druppel. Het beste kun je het zien bij zweefvliegtuigen, die het extreemst aerodynamisch geoptimaliseerd worden:


Overigens is "luchtweerstand" de som van zogweerstand en vrijvingsweerstand.

[ Voor 4% gewijzigd door mcDavid op 24-02-2011 18:48 ]

[mux]

én geïnduceerde weerstand.

Als je je best doet om met man en macht precies een druppelvorm in die dingen te zoeken, ja, dan lijkt alles op een druppel. Maar het enige dat deze vormen gemeen hebben is dat de dikteverdeling over hun lengteas een zwaartepunt stroomopwaarts hebben. Als je dat een druppelvorm noemt, dan heb je gelijk. Maar de optimale vorm is voor elke toepassing anders. Er is dus alsnog niet één beste vorm.

[mcDavid]

mux schreef op donderdag 24 februari 2011 @ 18:51:
én geïnduceerde weerstand.

Als je je best doet om met man en macht precies een druppelvorm in die dingen te zoeken, ja, dan lijkt alles op een druppel. Maar het enige dat deze vormen gemeen hebben is dat de dikteverdeling over hun lengteas een zwaartepunt stroomopwaarts hebben. Als je dat een druppelvorm noemt, dan heb je gelijk. Maar de optimale vorm is voor elke toepassing anders. Er is dus alsnog niet één beste vorm.

De originele druppelvorm is wel degelijk de vorm met de minste weerstand, maar in het echte leven heb je ook zoiets als praktische eisen en wensen, waardoor het inderdaad meestal variaties worden met globaal dezelfde karakteristiek. Geinduceerde weerstand is trouwens ook een vorm van zogweerstand. Alleen valt deze niet onder de "nuttige weerstand", die een vliegtuig nodig heeft om in de lucht te blijven.

[mux]

Hmmm... Je kunt het zo zeggen (druppelvorm=ideaal, tot je er daadwerkelijk iets mee wilt doen), maar de druppelvorm zelf is ook al een optimalisatie. Een helemaal perfect ideale vorm om een bepaald volume mee te transporteren is iets met een oneindige aspect ratio: een lijn. En dan nog wat: het ligt ook aan je flow regime, want boven Mach 1 werkt die druppelvorm ook niet meer. Ook de druppelvorm is niet universeel. Which brings me back to my argument

de discussie begint in het esoterische te vervallen

[ Voor 7% gewijzigd door mux op 24-02-2011 19:15 ]

[Anoniem: 397352]

Ik zie het probleem van het zog niet in. Waarom mag er geen lucht aan het voorwerp "kleven"? Als die lucht even snel meegaat lijkt mij dat geen probleem.

Des te lager de stroomsnelheid en des te lager de viscositeit van het materiaal wat stroomt, des te lager zijn je Reynolds- en Machgetallen. Lage Reynoldsgetallen betekenen dat de stroom meer lijkt op een potentiaaloplossing: er vormt zich dan nauwelijks tot geen zog 'achter' het object dat zich door de stroom beweegt. Voor dit soort omstandigheden is een 'druppelvorm' de meest aerodynamische oplossing (semipotential flow).

Ik vrees dat ik hier even niet mee ben. Mijn leerkracht fysica (en ook anderen dachten dit), is dat er achter een kegel een vacuum gecreeerd wordt en dat dit daarom geen geschikte vorm was. Als het zog dan toch niet echt uitmaakt bij lage snelheden, waarom is de kegel dan niet geschikt onder mach 1?

[mcDavid]

Anoniem: 397352 schreef op donderdag 24 februari 2011 @ 19:44:
Ik zie het probleem van het zog niet in. Waarom mag er geen lucht aan het voorwerp "kleven"? Als die lucht even snel meegaat lijkt mij dat geen probleem.


[...]

Ik vrees dat ik hier even niet mee ben. Mijn leerkracht fysica (en ook anderen dachten dit), is dat er achter een kegel een vacuum gecreeerd wordt en dat dit daarom geen geschikte vorm was. Als het zog dan toch niet echt uitmaakt bij lage snelheden, waarom is de kegel dan niet geschikt onder mach 1?

Wat noem je dan "lage snelheden"? alleen als je extreem langzaam beweegt is een luchtstroming als vrijvingsloos te beschouwen en ontstaat er geen zog. Maar op de fiets voel je al duidelijk heel veel verschil tussen rechtop of gebukt fietsen. Dat verschil bestaat puur uit een kleiner zog.

random plaatje van google ter illustratie:

In plaatje 1 en 3 zie je dat de stroomlijnen vóór het voorwerp ineens ver uit elkaar bewegen. Dat betekent dat de lucht daar afremt, en dus de luchtdruk toeneemt (wet van bernoulli). Die druk "duwt" het voorwerp naar achteren. Aan de achterkant zit een zog, en dus geen stroomlijnen die voor overdruk kunnen zorgen.

Bij de vliegtuigvleugel zie je ten eerste dat de stroomlijnen veel minder sterk uit elkaar buigen, waardoor de overdruk aan de voorkant minder is. Ook zie je ze aan de achterkant weer naar elkaar toe buigen, waardoor daar ook lichte overdruk ontstaat, wat de vleugel dus juist vooruit helpt. Deze vorm heeft bijna alleen maar wrijvingsweerstand, en die is maar een fractie van de drukweerstand.

Bij extreem lage snelheden zul je zien dat bij het bovenste (en zelfs het onderste) plaatje, de stroomlijnen aan de achterkant net zo netjes om het voorwerp heen lopen als aan de voorkant. Dan heb je dus ook alleen wrijvingsweerstand. Bij hoge snelheden gaan ze íéts beter om het voorwerp heenlopen, maar nog lang niet "perfect", waardoor de weerstand dus bij een bepaalde snelheid wat minder wordt. Bij extreem hoge snelheden (mach 1) gaat het plaatje er totaal anders uitzien, de stroomlijnen lopen dan helemaal niet meer om het lichaam heen, maar "stuiteren" er als het ware tegenaan.

Vergelijk het met door een mensenmassa heenlopen:
- als je schuifelt gaat dat zonder problemen. De massa vormt zich als het ware om je heen
- als je door probeert te lopen, moet je mensen opzij duwen, en zul je zien dat je een soort "gangetje" door de massa achterlaat (je zog) dat zich pas een paar meter achter je weer vult met mensen.
- als je een sprint neemt (mach 1), zul je mensen voor je uit moeten beuken. Ik raad je niet aan dat te proberen maar je kunt je voorstellen dat dat erg veel energie kost.

[mux]

Reynoldsgetallen waarbij je in het semipotentiele flow-regime zit betekenen dat je echt *heel* langzaam gaat. Reynoldsgetallen onder de 1, maar liever nog veel lager (0.01 of kleiner) kun je benaderen met semipotentiele flow. Potentiële flow heeft Re=0.

In de praktijk kun je er dus helemaal niks mee. Het is maar om aan te geven wat de uitersten zijn.

[caipirinha]

mcDavid schreef op donderdag 24 februari 2011 @ 18:44:
[...]

Straaljagers en geweerkogels gaan sneller dan het geluid. Dan gaan ineens hele andere aerodynamica-wetten gelden.

Als je kijkt naar een vliegtuig dat subsonisch vliegt, kun je hier een heleboel "druppel"vormen in ontdekken. Een vleugel en staartvlakken bijvoorbeeld, zijn een soort platgeslagen druppelvorm. De romp een langwerpige druppel. Het beste kun je het zien bij zweefvliegtuigen, die het extreemst aerodynamisch geoptimaliseerd worden:
[afbeelding]

Overigens is "luchtweerstand" de som van zogweerstand en vrijvingsweerstand.

Klopt, dat was ook de boodschap afhankelijk van de snelheid en omstandigheden heb je een andere optimale vorm nodig.

En met luchtweerstand bedoelde ik golfweerstand (althans zo noemen ze het in de ballistiek), was weer eens te snel met reageren

[Anoniem: 318843]

Interessante materie.
Als ik nu de volgende voorwaarden stel:
- het object heeft een inhoud van 1m³.
- het object heeft een maximale lengte van 2m.
- het object heeft een schil van een bepaalde lak (of zoiets.. in ieder geval een vastgestelde ruwheid).
- het object beweegt door standaard lucht van 1 bar, 20°C met een snelheid van 120 km/h.
Is er dan wél een meest aerodynamische vorm? En ga me nu niet vertellen dat die er niet is!

[ Voor 9% gewijzigd door Anoniem: 318843 op 25-02-2011 02:29 ]

[mcDavid]

Jawel, dat is dus die druppelvorm.

Maar zodra je dat "object" ook nog wilt aandrijven, zodat het langer dan een fractie van een seconden die snelheid van 120 km/h kan vasthouden, moet je daar alweer vanaf wijken.

[TrailBlazer]

waarom wordt die water druppel als aerodynamisch gezien? Het is niet zo dat die druppel ontwikkeld is om zo snel mogelijk op de grond te zijn. Ik ben ook benieuwd hoe een druppel vloeistof zou vallen waar een stuk minder oppervlakte spanning in zit.
Je kan volgens mijn veel beter naar biologische objecten kijken dat is namelijk iet wat al jaren aan versie ontwikkeling doet. Ganzen zien er op de grond nogal lomp uit maar als je deze foto bekijkt ziet dat er best wel goed doordacht uit.


Ook wel logisch ze vliegen al duizenden jaren enorme afstanden en dat moet zo efficient mogelijk gebeuren.

Ook de V vorm waarin ze vliegen schijnt daarin te helpen trouwens.

Deze arend heeft een beetje het zelfde profiel

dit is dus veel meer een ovaal maar dan met de punten samengeknepen als het ware.

[Keppie]

Bij een golfbal zitten er van die kuiltjes in wat ook schijnt te helpen met de weerstand, misschien dan een druppelvorm met kuiltjes.

[Keiichi]

Keppie schreef op vrijdag 25 februari 2011 @ 10:17:
Bij een golfbal zitten er van die kuiltjes in wat ook schijnt te helpen met de weerstand, misschien dan een druppelvorm met kuiltjes.

Nee, die kuiltjes werken in een bepaalde richting tegen. Hetgeen wat die kuiltjes doen is de laminaire grenslaag langer op het oppervlak laten hangen, dus minder weerstand.

Als je een zweefvliegtuig met putje zou voorzien, dan zou dat alleen nadeling werken.

[MSalters]

mux schreef op donderdag 24 februari 2011 @ 17:31:
MSalters: de Prius is één groot compromis. Het is wellicht een relatief aerodynamische auto, maar nog steeds dramatisch vergeleken met door aerodynamica gedreven ontwerpen. De enige auto waar op die manier naar is gekeken is de Aptera.

[afbeelding]

Kijk nog eens goed naar dat ding. Dat is helemaal geen kwestie van vorm (Cd waarde); dat ding minimaliseert het frontaal opervlak. De luchtweerstand is een functie van beiden, maar de vraag ging daar niet over.

[MSalters]

Keiichi schreef op vrijdag 25 februari 2011 @ 10:24:
[...]


Nee, die kuiltjes werken in een bepaalde richting tegen. Hetgeen wat die kuiltjes doen is de laminaire grenslaag langer op het oppervlak laten hangen, dus minder weerstand.

Als je een zweefvliegtuig met putje zou voorzien, dan zou dat alleen nadeling werken.

Wikipedia denkt er toch anders over. Die stelt juist (in lijn met intuitie) dat de turbulente grenslaag langer blijft hangen.

En als je googled naar "tubulator tape" dan zie je dat het ook voor zweefvliegtuigen werkt.

[mux]

Dan zou ik aanraden toch echt even te googlen voor je dat zegt: de Prius heeft met 0.25 een van de laagste Cd-waarden van productie-auto's. De Aptera gaat daar dan wel weer dramatisch onder zitten met 0.15.

Er is dus zeker wel *enigszins* naar de vorm gekeken. Sterker nog, de Prius heeft een Cd-waarde die bijna zo goed is als de Velomobiel.nl Quest (Cd=0.22):



(welke uiteraard een *nog veel kleiner* drag surface heeft en eigenlijk ook daar voornamelijk op is ontworpen). De Prius is dus geen one trick pony: zowel Cd als A is omlaag gegooid.

[ Voor 6% gewijzigd door mux op 25-02-2011 11:52 ]

[AlexanderB]

furby-killer schreef op woensdag 23 februari 2011 @ 16:03:
Heeft er iig mee te maken dat de lucht bij een druppel netter langs het oppervlakte van de druppel gaat itt bij een kegel (ik neem aan dat je daar een: <| mee bedoelt) waar de langsstromende lucht aan de achterkant loslaat van het oppervlakte. Daar krijg je dan onderdruk wat niks anders is dan weerstand, dus niet aerodynamisch.

Nu is mijn aerodynamica ook weer beetje oud dus misschien klopt het niet helemaal.

nee, dat klopt wel aardig naast de druppelvorm, is er misschien nog wat te zeggen voor een soort dubbele druppelvorm, met een scherpe punt aan het begin en aan het einde, die is alleen niet zelfrichtend..
voor de verdere geometrie moet je Cd waardes, frontaal oppervlakte versus langsoppervlaktedrag gaan berekenen enzo..

anders ff n L&R'er drbij halen

[edit:] prius.. zoek eens op fastback, dat is een bepaalde carosserievorm bij auto's (en prius voeldoet daar aardig aan) die een erg lage drag waarde heeft. enige nadeel is onstabiliteit op hoge snelheden, omdat de achterkant lift ondervind en niet koerscorrigerend is, dat is weer op te losse met een spoiler (of upside down wing), maar dat verpest de Cd waarde weer..

[ Voor 17% gewijzigd door AlexanderB op 28-02-2011 01:22 ]

[mcDavid]

MSalters schreef op vrijdag 25 februari 2011 @ 11:48:
[...]

Wikipedia denkt er toch anders over. Die stelt juist (in lijn met intuitie) dat de turbulente grenslaag langer blijft hangen.

En als je googled naar "tubulator tape" dan zie je dat het ook voor zweefvliegtuigen werkt.

De turbulator tape op een zweefvliegtuig is meestal vooral om de bestuurbaarheid beter te maken. Moderne zweefvliegtuigen hebben een vleugelprofiel dat ook een laminaire grenslaag gewoon tot het einde vasthoudt, en dat is nóg zuiniger dan een turbulente grenslaag. Alleen bij grote roeruitslagen lukt dat niet altijd, daarom zie je bij sommige vliegtuigen vlak voor de rolroeren nog turbulatortape...

Klinkt (voor een leek) misschien raar, dat een turbulente grenslaag soms wenselijk is, maar het gaat hierbij dus echt om een luchtlaag van slechts enkele milimeters, vlakbij de huid van het voorwerp wat door de lucht heen beweegt. Een turbulente grenslaag heeft meer weerstand dan een laminaire grenslaag, maar altijd nog aanzienlijk veel minder weerstand dan helemaal geen grenslaag, namelijk een losgelaten stroming ofwel zog.

-edit-
Om even op de golfbal terug te komen: een bolvorm zal een grenslaag nooit tot het einde vasthouden en dus altijd een zog hebben. Die kuiltjes maken inderdaad de grenslaag turbulent. Dat betekent ietsje meer wrijvingsweerstand, maar in ruil daarvoor een véél kleiner zog, dus totaal minder weerstand.

[ Voor 11% gewijzigd door mcDavid op 28-02-2011 09:17 ]