putjes in vliegtuigen en auto's

[Verwijderd]

ik ben nu wat verder in m'n werkstuk over golfballen.. maar ik vroeg me opeens af.. als deze putjes zorgen voor een hoger snelheid, minder weerstand en meer draagkracht, waarom word deze techniek dan niet toegepast op bijv. vliegtuigen en formule 1 auto's

[Verwijderd]

Moet de vorm niet per se rond zijn ofzo

[Positron]

In vliegtuigvleugels is men tegenwoordig bezig met vele miniscule gaatjes op regelmatige afstand erin te branden met laser. Dit schijnt brandstof te kunnen besparen.

[Hertog]

Heeft er ook mee te maken dat iets makkelijker is om een golfbal te voorzien van putjes als een compleet vliegtuig

[Opi]

Het probleem is dat je niet altijd loslating wil of kan hebben.

Maar misschien kan je beter eerst het boek "Fundamentals of Aerodynamics" van Anderson lezen. Anders raad ik je aan om contact op te nemen met mensen van de vakgroep Aerodynamica van LR.

[Christiaan]

Volgens mij is het gewoon zo dat de luchtstroom langs en ronde vorm gewoon profiteert van het aanwezig zijn van putjes terwijl dat bij anders gevormde objecten (zoals een vliegtuig) niet het geval is - of iig aanzienlijk minder.

Overigens heb ik 1 reactie (van Dutch_Marn) verwijdert die wel heel erg van HK-niveau was.

[Verwijderd]

Wat je wel vaak ziet bij het karkas van bijvoorbeeld vliegtuigen zijn ronde gaten in de "steunbalken en -platen". Dit spaart materiaal, gewicht en deze ronde gaten maken het geheel steviger dan als ze er niet in zouden zitten.

offtopic:
OpifexMaximus: Wat een geweldig usericon! Life blijf ik een intrigerend programma vinden.

[Expander]

Uit een eerder topic weet ik de oplossing nog:

De putjes hebben alleen effect bij een hoge rotatiesnelheid van het betreffende object.

Er werd daar al gesproken over dat je dus heel snel rond moest draaien met je hoofd in een putjeshelm op een brommer.

[Verwijderd]

Is het niet zo dat de putjes op een golfbal er voor zijn om extra "lift" te creeren, zodat die langer in de lucht blijft en verder komt.
Bij een vliegtuig hebben we daar de vleugels voor (welving), of te wel een soort putje. De rest van het vliegtuig wil je zo glad mogelijk houden ivm weerstand.
Oftewel de putjes zijn een implementatie die voor een bal acceptable was itt een bal met 2 vleugeltjes.

Cheers
M

[Opi]

Zo ff mailtje gestuurd:

Vraag:
Sinds enige tijd zit ik in een discussie over waarom er geen putjes worden gemaakt in een vliegtuig, maar wel in een golfbal. Heeft dit te maken met het Reynoldsgetal of zit ik hiermee helemaal in de verkeerde richting te zoeken.

Antwoord:
De putjes in een golfbal worden aangebracht om de stroming rond het golfballetje turbulent te maken in tegenstelling tot laminair. Enerzijds leidt een turbulente grenslaag tot iets meer wrijvingweerstand, anderzijds laat een turbulente grenslaag minder snel los dan een laminaire grenslaag, waardoor het zog achter de golfbal kleiner wordt. Het zog is een bron van energieverlies en het blijkt dat een klein zog, alles in rekening genomen hebbende, tot minder weerstand leidt.

Bij een vleugel ligt dit iets anders: dit zijn gestroomlijnde lichamen. Dit betekent dat het zog klein is. Het verkleinen van dit zog door het aanbrengen van putjes in de vleugel heeft relatief weinig invloed, maar verhoogt wel de wrijvingsweerstand over de vleugel. Per saldo is het beter om de stroming over een vleugel zo lang mogelijk laminair te laten (en zo worden vleugels dan ook ontworpen).

Het Reynoldsgetal speelt zeker een rol in dit geheel, maar dat zou iets te ver voeren. En natuurlijk zal ik dit nooit via email vertellen anders gaat iedereen college per email volgen en sta ik voor lege collegezalen.

[Wekkel]

Weer een probleem opgelost

[Verwijderd]

De hele constructie van het voorwerp wordt er volgens mij ook zwakker van...

[Freee!!]

Airbus is/was bezig met experimenten, waarbij de romp en vleugels werd voorzien van verschillende oppervlakte structuren, naar ik begrepen heb naar analogie van haaienhuid, met als doel verbetering van de laminaire stroming.

[Cookie]

[nohtml]

Verwijderd schreef op 05 December 2002 @ 12:42:
Wat je wel vaak ziet bij het karkas van bijvoorbeeld vliegtuigen zijn ronde gaten in de "steunbalken en -platen". Dit spaart materiaal, gewicht

Tot zover mee eens (maar dit heeft niets met aerodynamica te maken).

en deze ronde gaten maken het geheel steviger dan als ze er niet in zouden zitten.

Niet mee eens. Het weghalen van materiaal maakt de steunbalk op zich niet sterker, het is puur om gewicht te besparen gedaan (klein voordeel is eventueel dat er minder sprake is van doorbuiging door lager eigengewicht, maar dat acht ik niet de reden van die uitsparingen. Door het lagere gewicht zal een vliegtuig makkelijker opstijgen bij een lagere snelheid, meer laadvermogen hebben, lager brandstofverbruik kennen, en dus grotere actieradius). Als er een cirkelvormige of kruislingse indrukking zou worden aangebracht in (m.b.v. een pers), ontstaan er ribben die door hun hoogte en de toename van stijfheid door de materiaalvervorming (koud vervormen) van het metaal wel voor extra stijheid kunnen zorgen.

[Verwijderd]

Gaten in constructie elementen omdat het materiaal dichtbij de zwaartelijn weinig bijdraagt tot het massa traagheidsmoment + bovengenoemde gewichtsbesparing, die ribben worden geplaatst op de huid en niet persé op de constructie-elementen.
Een haaienhuid zal de stroming eerder turbulent maken, hetgeen voordelig is mits het gecontroleerd gebeurd, de stuurvlakken worden effectiever en de drukweerstand neemt af, haaienhuid is een vorm van een vortexgenerator, de aanliggende grenslaag word gemengd met de vrije stroming waardoor de snelheidsgradient afneemt, en daarmee de wrijvingsweerstand.
Over dat laatste ben ik niet zeker

[Verwijderd]

Ik zie dat het goeie antwoord al is gegeven door een (kennelijke) mede-LR student, OpifexMaximus. (foei wist je dat zelf niet? )

Gaten in spanten zijn uitsluitend om gewicht te besparen, ze versterken de constructie zeker niet, in tegendeel, ze verzwakken de constructie. Een groot gat in een plank maakt de plank niet echt sterker, zoals je zelf misschien ook wel vermoed. Het heeft geloof ik ook weinig met het massatraagheidsmoment te maken, want meestal wordt dit toegepast over het gehele spant.

[aatos]

Verwijderd schreef op 06 december 2002 @ 13:29:
Ik zie dat het goeie antwoord al is gegeven door een (kennelijke) mede-LR student, OpifexMaximus. (foei wist je dat zelf niet? )

Gaten in spanten zijn uitsluitend om gewicht te besparen, ze versterken de constructie zeker niet, in tegendeel, ze verzwakken de constructie. Een groot gat in een plank maakt de plank niet echt sterker, zoals je zelf misschien ook wel vermoed. Het heeft geloof ik ook weinig met het massatraagheidsmoment te maken, want meestal wordt dit toegepast over het gehele spant.

Gewicht besparen is hetzelfde als de constructie sterker maken. Met de zelfde hoeveelheid materiaal kan je een spant sterker maken als je er gaten in maakt.

[aatos]

Expander schreef op 05 December 2002 @ 12:43:
Uit een eerder topic weet ik de oplossing nog:

De putjes hebben alleen effect bij een hoge rotatiesnelheid van het betreffende object.

Er werd daar al gesproken over dat je dus heel snel rond moest draaien met je hoofd in een putjeshelm op een brommer.

Ik betwijfel of dat zo is. Een andere toepassing van de putjes zijn aluminium honkbalknuppels, en deze draaien niet snel rond.

edit:

volgens deze link wordt het ook toegepast op propellorbladen en vleugels. Dus dan zou het wel werken op airodynamische objecten.
http://www.dimpletape.com/article.htm

[ Voor 18% gewijzigd door aatos op 06-12-2002 20:49 ]

[Steefph]

De putjes zijn te vergelijken met de strips die nu worden toegepast op schaatspakken.
Als je de putjes\strips niet hebt loopt de lucht strak langs het ronde voorwerp hierdoor laat het op een gegeven moemenbt van de structuur, aan de achterkant bal/been. Door nu de lucht turbulent te maken zorg je ervoor dat het lage druk gebeied achter bal/been kleiner wordt.
Hierdoor wordt de algemeen nodige energie om te bewegen bij schaatsen vermindert dus kun je met dezelfde energie sneller vooruit.

Bij vliegtuigen zijn ze bezig zoals al eerder genoemd met haaienhuid. Door de structuur wordt het opp. gladder de lucht rond het voorwerp gaat bijna stil staan en de rest kan er makkelijker langs doordat, de lucht over een zeer smalle laag lucht beweegt.

[bankrupcy]

Nog een effect van putjes in stromingsverschijnselen:
Een roterend rond lichaam in een stromend medium, met de rotatievector niet gelijk aan de stromingsrichting veroorzaakt een kracht. Deze kracht staat loodrecht op rotatievector en stromingsrichting. Door putjes te maken op het oppervlak van het lichaam neemt deze kracht toe.

Just my 2 cents

[MSalters]

Voor de LR-ers: Heeft een vel;ugel eigenlijk een noemenswaardig zog, en zo ja is dat een probleem of draagt dat juist bij aan de lift? Ik kan het me eigenlijk niet voorstellen, naagezien een zog achter de vleugel zou ontstaan, maar ik blijf drukeffecten in gassen sowieso vreemd vinden. (Waarom waait de wind bvb niet van hoge druk naar lage druk, maar er haaks op, zonder wiskunde?)

[Opi]

Verwijderd schreef op 05 December 2002 @ 12:42:

offtopic:
OpifexMaximus: Wat een geweldig usericon! Life blijf ik een intrigerend programma vinden.

Tanx

Verwijderd schreef op 06 December 2002 @ 13:29:
(foei wist je dat zelf niet? )

Ben er al een redelijk lange tijd uit en wist het daarom niet meer zeker en dit was sneller dan het erbij halen van m'n boeken. Tenslotte is het geloofwaardiger. Ofwel alledrie lauwe excuses .

MSalters schreef op 07 december 2002 @ 01:44:
Voor de LR-ers: Heeft een vleugel eigenlijk een noemenswaardig zog, en zo ja is dat een probleem of draagt dat juist bij aan de lift?

Het kan zijn dat ik dingen door elkaar haal. Maar volgens mij hebben vliegtuigen zeer noemenswaardige zoggen. Zelfs zo erg dat er extra ruimte tussen twee opelkaarvolgende vliegtuigen moet zitten omdat anders de turbulentie die het tweede vliegtuig ervaart te groot is om het vliegtuig nog in de lucht te houden. Ik ga me nu op nog gladder ijs begeven, maar het zog is gewoon een neveneffect van de lift en draagt bij tot de weerstand die het vliegtuig ervaart (dit ga ik btw keihard editten als een mede LR'er dit weerlegt ).

[ Voor 1% gewijzigd door Opi op 07-12-2002 16:48 . Reden: Haakje vergeten |:( ]

[Steefph]

Bij de nieuwe A380 heeft een zog van ongeveer 12KM. Dacht dat de meeste nu ongeveer 8KM hebben.

[Verwijderd]

Nog een effect van putjes in stromingsverschijnselen:
Een roterend rond lichaam in een stromend medium, met de rotatievector niet gelijk aan de stromingsrichting veroorzaakt een kracht. Deze kracht staat loodrecht op rotatievector en stromingsrichting. Door putjes te maken op het oppervlak van het lichaam neemt deze kracht toe.

Just my 2 cents

De putjes zullen niet perse een versterkende werking hebben in het assymetrisch maken van de resultante luchtkracht, de draaiing doet dat wel.
De putjes zullen indirect i.d.d. de kracht verhogen, maar alleen omdat de stroming hierdoor langer aan blijft liggen.
Door de draaiing treedt er natuurlijk een assymetrie op in de relatieve snelheidsverdeling in het draaivlak ( ). Die draaiing kan en zal (behalve als de kracht t.g.v. de assymetrie aan de bewegingslijn raakt) een richtingsverandering veroorzaken, het zogenoemde "effect"...b.t.w. een drukkracht.
De putjes geven naast de genoemde weerstandsverlaging een zekere voorspelbaarheid van de dynamiek, niets zo onvoorspelbaar als laminaire stroming.

Voor de LR-ers: Heeft een vel;ugel eigenlijk een noemenswaardig zog, en zo ja is dat een probleem of draagt dat juist bij aan de lift? Ik kan het me eigenlijk niet voorstellen, naagezien een zog achter de vleugel zou ontstaan, maar ik blijf drukeffecten in gassen sowieso vreemd vinden. (Waarom waait de wind bvb niet van hoge druk naar lage druk, maar er haaks op, zonder wiskunde?)

Het zog is een directe weergave van de wrijvingweerstand, het is niet zo dat het complete zog zelf voor de weerstand zorgt, het hangt er niet aan vast ofzo .
Het zog direct achter de vleugels of de romp heeft een lagere druk dan de vrije stroming en levert daardoor een drukkracht tegen de vliegrichting in.
De snelheidsmetingen in een zog geven het energieverlies over de vleugel weer en daarmee de wrijvingsweerstand..ik citeer "It shows how a measurement of the velocity distributions across the wake of a body can yield the drag".
Het zog vermindert bovendien wel de effectiviteit van de staartvlakken en vermindert daarmee de stabiliteit van het vliegtuig.
..en verder..zie mijn collega

De geinduceerde weerstand is ook een drukweerstand, maar staat los van de wrijvingsweerstand.

Gas gaat van hoge naar lage druk, maar meteorologische verschijnselen zijn nou eenmaal complex ( ja sorry)

[ Voor 8% gewijzigd door Verwijderd op 07-12-2002 22:23 ]

[wacco]

Dit is allemaal afgekeken van moedertje natuur. Vissen hebben expres schubben. Door deze kleine 'oneffenheden' is er kleine turbulentie over deze hobbeltjes.
Een bij-effect daarvan is dat de grote turbulentie (ook wel bekend bij auto's, die grote storing achter de auto) afneemt!
Hierdoor is de totale wrijving kleiner, en kost het dus minder energie / gaat het sneller. Vandaar dat men de laatste tijd idd militaire vliegtuigen ribbelig (ipv glad) maakt (en het dempt trouwens ook nog eens radargolven). Evenals schaatspakken. Die lelijke dingen van de olympische spelen vorig jaar (dat waren toch olympische spelen? kweet ut ff niet meer, die oranje baby pakjes iig) waren van een speciale stof gemaakt. Je raad het al, ribbelig. Voelde heel erg stroef, soort van anti-glij matje leek het.

[Servowire]

Het gaat om een aerodynamische wet, dat bij een rond voorwerp bij zo'n "verstoring" de l8uchtstroom later loslaat...


als je op bepaalde plekken putjes aanbrengt zal je betere luchstroom krijgen idd....
.
bij vliegtuigen word dit ook wel toegepast

[Verwijderd]

Vandaar dat men de laatste tijd idd militaire vliegtuigen ribbelig

..nou nee en het zou uberhaupt niet iets van de laatste tijd zijn, onze goede vriend de schaatspakkenmaker loopt niet voorop in de aerodynamica, het zou verder de radarreflectie alleen maar vergroten aangezien je een éxtra structuurelement aanbrengt.

p.s. lees de voorgaande posts a.u.b....dan wordt er tenminste niet voor jan boerenl*l een antwoord gegeven