Met je auto tegen de wind inrijden

[Snowwie]

Als je nu op je auto een grote propellor zou installeren, die de wind kan opvangen,
en je brengt de draai-as over de op de wielen zou je dan vooruit gaan ?

Ik zat zelfs te denken aan constante versnelling:

- Wind in de propeller
- Draaing van de propellor zorgt voor voorwaartse beweging
- Door de voorwaartse beweging gaat het harder 'waaien' waardoor de propeller ook weer sneller gaat...en dan weer naar stelling 2..(stijgende vicieuze circel).

Je ziet wel eens van die strandzeilers, die gaan ook alle kanten op, zelfs tegen de wind in..

Dit heb ik even geillustreerd in onderstaande eigen paintsoepje met Henkie als chauffeur

[Minkie]

Als je 100% redement hebt van die propellor dan lukt het wel. Maar aangezien dat nooit lukt heb je dus toch een andere aandrijving nodig.
Dat zeilers tegen de wind in zeilen heeft te maken met de stand van de zeilen e.d.

[ Voor 2% gewijzigd door Minkie op 08-01-2004 19:13 . Reden: typ0 ]

[eth0]

Minkie schreef op 08 januari 2004 @ 19:10:
Als je 100% redement hebt door die propellor dan lukt het wel. Maar aangezien dat nooit lukt heb je dus toch een andere aandrijving nodig.
Dat zeilers tegen de wind in zeilen heeft te maken met de stand van de zeilen e.d.

Maar met 100% redement kun je niet versnellen maar altijd de zelfde snelheid behouden, om te versnellen moet je dus er nog een alternative aandrijving bij hebben.

[decipherer]

Als dit je zou lukken zou je in 1 keer het energieprobleem opgelost hebben. Een perpetuum mobilee (goed geschreven zo? vast niet ) is niet mogelijk.

[Verwijderd]

Dit is geen perpetuum mobile: Hij wordt aangedreven door een externe kracht, namelijk de wind. Toch gaat het niet werken

Het probleem is natuurlijk dat er bij een propellor behalve een zijwaarts gerichte kracht ook een achterwaarts gerichte kracht optreedt. Deze laatste zal gecompenseerd moeten worden door de draaiende propellors, en dat lukt je niet. En ook de rest van de auto naar achteren wordt naar achteren geblazen door de wind.

[Lustucru]

Ik weet niet of het zo simpel is. Jaren geleden zag ik een simpel bootje, bestaande uit een vletje, propellor, wat assen en tandwielen en een schroefje. Het ding werd te water gelaten en en voer, tegen de wind in, naar de overkant van het kanaal. 'k was met stomheid geslagen. Het ding is uitgebreid beschreven in het NRC-handelsblad (alledaagse wetenschap), dus ik zal de redactie 'ns een mailtje sturen dat ik een wachtwoord wil voor het digitale archief.
Hard zal het nooit gaan, maar ik durf niet te beweren dat het principieel onmogelijk is.

[Verwijderd]

Niesje schreef op 08 januari 2004 @ 21:20:
Ik weet niet of het zo simpel is. Jaren geleden zag ik een simpel bootje, bestaande uit een vletje, propellor, wat assen en tandwielen en een schroefje. Het ding werd te water gelaten en en voer, tegen de wind in, naar de overkant van het kanaal. 'k was met stomheid geslagen. Het ding is uitgebreid beschreven in het NRC-handelsblad (alledaagse wetenschap), dus ik zal de redactie 'ns een mailtje sturen dat ik een wachtwoord wil voor het digitale archief.
Hard zal het nooit gaan, maar ik durf niet te beweren dat het principieel onmogelijk is.

Ik heb het ook gezien in een of ander wetenschappelijk blad en werkt natuurlijk.. Het lijkt me vrij eenvoudig, de wind levert energie en de auto maakt daarvan gebruik door vooruit te rijden. Als je de propellor maar groot genoeg maakt tov het voertuig, is er geen enkel probleem..
Doordat de auto vooruitrijdt, wordt de kracht welke nodig is om tegen de wind in te komen gecompenseerd omdat er meer wind in de propellor komt.. Zo bijzonder lijkt me dit niet...

[Snowwie]

Dus het komt er op neer als je ervoor zorgt dat de opwekkende kracht uit de rotorbladen groter is dan de tegenwerkende kracht van de wind op het voertuig
dat je theoretisch vooruit moet kunnen komen

[Verwijderd]

in ieder geval niet met zo'n on-aerodynamishe auto het zou misschien wel mogelijk zijn, maar je bent ten eerste totaal afhankelijk van de wind, dus als de wind draait sta je opeens stil of rijd je opeens de andere kant op.

Misschien dat het een beetje werkt maar waarom moeilijk doen als je kunt lopen, dat gaat vast 50 keer sneller

[Cozm0]

Zeilers zeilen *nooit* tegen de wind in, das onmogelijk (denk aan overstag gaan)

Wat wel kan is hoog aan de wind zeilen, weinig rendement (snelheid) maar je komt er wel.

Andere "zeil" oplossing is opkruisen.

[Voutloos]

Verwijderd schreef op 08 januari 2004 @ 21:29:
Als je de propellor maar groot genoeg maakt tov het voertuig, is er geen enkel probleem..

Het oppervlak van een propellor staat redelijk loodrecht op de windrichting. De wind duwt dus frontaal tegen de bladen/wieken . Het verbaasd bij dan erg dat niet het grootste gedeelte van de windkracht dus tegenwerkt.
Kom maar op met de filmpjes, tekeningen.

edit:
Ow wacht, ik begrijp de stand van de propeller verkeerd.

Ok ander punt:
Iedereen kent wel zo'n kinderachtig propellortje op een stokje, geef maar toe. Nou, heb je ooit gehad dat je moeite had om hem vast te houden omdat dat ding zo graag tegen de wind in wou?

[ Voor 25% gewijzigd door Voutloos op 09-01-2004 00:44 ]

[benoni]

Heb in vroeger tijden zoiets van Lego gebouwd (je weet wel dat spul waar ze tegenwoordig CPU systeemkasten van maken ). Het ding haalde ongeveer 1 km/uur denk ik, maar 't ging wel. Ik had er een grote rotor met verticale as opgezet, zodat je niet bij elke bocht de molen hoeft om te kruien...

[Confusion]

Snowwie schreef op 08 januari 2004 @ 18:57:
Als je nu op je auto een grote propellor zou installeren, die de wind kan opvangen,
en je brengt de draai-as over de op de wielen zou je dan vooruit gaan ?

Ik zat zelfs te denken aan constante versnelling:

- Wind in de propeller
- Draaing van de propellor zorgt voor voorwaartse beweging
- Door de voorwaartse beweging gaat het harder 'waaien' waardoor de propeller ook weer sneller gaat...en dan weer naar stelling 2..(stijgende vicieuze circel).

Het gaat maar een heel klein beetje harder waaien, waardoor je een heel klein beetje sneller gaat, waardoor het een heel heel klein beetje extra harder gaat waaien, etc. Waarschijnlijk hoef je alleen de eerste 'extra' mee te nemen en zijn de rest veel te klein. Bovendien krijg je last van luchtwrijving en dat effect zal dominant zijn; misschien kan je de extra voorwaartse snelheid van de eerste term al verwaarlozen tegen de remkracht van de lucht. Maar dat hangt natuurlijk allemaal van de efficientie van je propellor af.

[Verwijderd]

Ik denk wel dat dit mogelijk is zolang de energie opgewekt in de propeller en dan naar de motor gebracht wordt groter is dan de windkracht op het geheel (wagen en propeller).

Zolang je maar niet verwacht dan bij windstil bij een duwtje tegen de wagen de propeller zal gaan draaien en zo energie op te wekken om de cyclus volledig te maken. Dit kan maar mogelijk zijn bij een redement = 100% en tot op heden ...

Zo te zien hebben er al verschillende personen zo een experiment opgezet en lijk het te slagen.

[dijkp]

Cozm0 schreef op 09 januari 2004 @ 00:32:
Zeilers zeilen *nooit* tegen de wind in, das onmogelijk (denk aan overstag gaan)

Wat wel kan is hoog aan de wind zeilen, weinig rendement (snelheid) maar je komt er wel.

Andere "zeil" oplossing is opkruisen.

Of laveren...

[Verwijderd]

Laveren is hetzelfde als opkruisen...

[Disciplus-Simplex]

Ja is mogelijk, het bewijs hebben 'we' op de TU Delft een keer gedemonstreerd. Echter een constante versnelling door zelf opgewekte wind zit er helaas niet in.
Je kan nu eenmaal niet meer energie opwekken dan dat je erin stopt.

Nog even een aardig verhaal over een ogenschijnlijk werkende perpetuum mobile. In mijn ogen is dit in ieder geval de beste die ik ooit heb gehoord.

Stel:
-afgesloten systeem
-onderin het systeem een bak met water
-in het systeem een galg-achtige constructie
-een stuk touw hangt met een einde in het water en met het andere einde over de 'galg' met dat uiteinde weer richting bak water maar niet in het water
-water wordt opgezogen door het touw en eenmaal boven aangekomen druppelt het via het andere uiteinde weer terug

Uiteraard is dit onmogelijk. Waarom kunnen jullie ongetwijfeld wel verzinnen maar het gaat om het feit dat je het bijna zou geloven.

[ Voor 89% gewijzigd door Disciplus-Simplex op 10-01-2004 00:18 ]

[Verwijderd]

Voutloos schreef op 09 januari 2004 @ 00:40:
[...]

Het oppervlak van een propellor staat redelijk loodrecht op de windrichting. De wind duwt dus frontaal tegen de bladen/wieken . Het verbaasd bij dan erg dat niet het grootste gedeelte van de windkracht dus tegenwerkt.
Kom maar op met de filmpjes, tekeningen.

edit:
Ow wacht, ik begrijp de stand van de propeller verkeerd.

Ok ander punt:
Iedereen kent wel zo'n kinderachtig propellortje op een stokje, geef maar toe. Nou, heb je ooit gehad dat je moeite had om hem vast te houden omdat dat ding zo graag tegen de wind in wou?

Wel als je aan de propellor een tanwiel mechanisme maakt welke via een asje 4 wieltjes aandrijft welke een voorwaartse beweging tot stand brengen..

Ik zit inderdaad eens na te denken wat voor tekening hier nu bij zal horen.. Ik heb niet zoveel verstand van aerodynamica en propellors e.d.

[Voutloos]

Verwijderd schreef op 10 januari 2004 @ 00:07:
[...]


Wel als je aan de propellor een tanwiel mechanisme maakt welke via een asje 4 wieltjes aandrijft welke een voorwaartse beweging tot stand brengen..

Ik zit inderdaad eens na te denken wat voor tekening hier nu bij zal horen.. Ik heb niet zoveel verstand van aerodynamica en propellors e.d.

Tja blijkbaar kan het. Maar als je het over een tandwieltje en een asje hebt dan weet ik nog niets.

[Johnny]

Ik heb op Discovery Channel een keer iemand gezien die zo'n windauto had gebouwd, die met de directe aandrijving van de wind werkte. Het was meer een golfkarretje met een windmolen er op en erg snel ging hij niet.

[Lustucru]

Het was even zoeken naar de goede zoekterm maar 'windcar'en google brengt je o.a. bij:

http://www.rmkoubou.mce.uec.ac.jp/contents/Report/windcar

[Lustucru]

... en helaas is de rest van de site in het japans, maar hier is dan het legoautootje:

http://www.kanagawa-it.ac.jp/~nagare/wc01.jpg
bron: water and wind power designfestival
bron vorig plaatje: robomech windcar

[Verwijderd]

Disciplus-Simplex schreef op 10 januari 2004 @ 00:06:
.

Stel:
-afgesloten systeem
-onderin het systeem een bak met water
-in het systeem een galg-achtige constructie
-een stuk touw hangt met een einde in het water en met het andere einde over de 'galg' met dat uiteinde weer richting bak water maar niet in het water
-water wordt opgezogen door het touw en eenmaal boven aangekomen druppelt het via het andere uiteinde weer terug

IK zit wel te twijfelen, want ik weet niet of de kracht van co/adhesie(weet niet welke) groter/kleiner is dan de zwaartekracht. Of denk ik misschien nu in de verkeerde richting?

[Verwijderd]

eth0 schreef op 08 januari 2004 @ 19:14:
[...]

Maar met 100% redement kun je niet versnellen maar altijd de zelfde snelheid behouden, om te versnellen moet je dus er nog een alternative aandrijving bij hebben.

dit is toch het enige antwoord? of ik heb er niks van begrepen of....hier geld toch de 3e (?) wet van netwon actie = reactie

de kracht die het propellertje oplevert bij 100% rendement is even groot als de reactie kracht op het propellertje?

[Verwijderd]

Je kan met zeilen niet tegen de wind in, maar je kan wel 'aan de wind'. Dan komt de wind schuin van voren (hoek van ca. 45 graden met de lengte van de boot is goed haalbaar).
Aan de wind gaat overigens nog best hard. Als je zeilboten heel schuin ziet hangen, dan gaan ze vaak aan de wind. Het werkt geloof ik op een manier die lijkt op de werking van een vleigtuig vleugel.

On topic: Als er wind is gaan de wieken van het autotje draaien. Het kan zijn dat je een heel soepel systeem moet hebben, en een hele grote vertrageing moet inbouwen van de wieken naar de wielen, maar het ding zal wel rijden.

Hij zal niet oneindig versnellen, want de extra kracht die komt van de extra wind als het voertuig zich met 1 km/u tegen de wind in gaat bewegen, is nooit genoeg om het voertuig met nog een keer 1 km/u te versnellen.

[Lustucru]

Verwijderd schreef op 14 januari 2004 @ 13:39:
[...]
dit is toch het enige antwoord? of ik heb er niks van begrepen of....hier geld toch de 3e (?) wet van netwon actie = reactie

de kracht die het propellertje oplevert bij 100% rendement is even groot als de reactie kracht op het propellertje?

Niks is wat overdreven maar dat actie-reactie verhaal geldt bijvoorbeeld voor de kracht die de wind uitoefent op de rotorbladen. Daar zit ook een zijdelingse component bij waardoor de wieken gaan draaien. Bottomline is of het opgewekte vermogen minus de verliezen groter kan zijn dan de lucht + rolweerstand die het karretje als geheel ondervindt. En dat is -proefondervindelijk- bewezen. Omdat de weerstand sneller toeneemt dan het opgewekte vermogen -schreef confusion al- ontstaat er bij een bepaalde snelheid een evenwichtstoestand en rijdt het karretje (min of meer) met een gelijke snelheid. Dat betekent dus ook dat als het te hard waait het karretje gewoon achteruit geblazen wordt.

[Verwijderd]

Dit kan zeker wel! Wij hebben ooit eens met techniek (MAVO1) dus nu al weer 6 jaar geleden een tegendewindinkarretje gemaakt. Het werkte wel, maar dat had je een aardige krachtige wind nodig (met bv. fohn)..

[endness]

das toevallig.. paar maanden geleden heb ik iets gemaakt met techniek:

als iemand bouwtekeningen wil.. moet je t ff zeggen.. scan ik ze in..

[ Voor 17% gewijzigd door endness op 05-03-2006 14:01 ]

[DarthPlastic]

die heb ik ook gemaakt vroegah!

De TWIK, het Tegen de Wind In Karretje

Nostalgie op zijn hoogtepunt

Mareu, je moet verschrikkelijk veel olie erbij doen wil het draaien, en snel was het niet


edit: OEPS... Bovenstaande reageert op een topic van meer dan een jaar oud (!)
Ik was zo dom om gelijk door te reageren, ik zag 2006 staan.

Hmpf, leuke zooi. Weten ze na een jaar dat het een TWIK heette

[ Voor 35% gewijzigd door DarthPlastic op 05-03-2006 17:22 ]

[Verwijderd]

Niesje schreef op woensdag 14 januari 2004 @ 20:43:
[...]

. . . Dat betekent dus ook dat als het te hard waait het karretje gewoon achteruit geblazen wordt.

Een interessante vraag voor een efficiënt ontwerp voor een dergelijk voertuig is waar de grens zou liggen voor een voorwaartse beweging. Het achteruit blazen van het wagentje is geen probleem. Je kan veronderstellen dat het op een tandheugel staat voor de aandrijving. De ontwerpzaken zijn dan (dacht ik even snel opgesomd):

1) Vermogen uit de wind =~ 60% van het theoretische vermogen van de windenergie;
2) Frictie kracht Ff1 op een propeller is bekend (al weet ik ff niet direct wat dat is als een functie van de windsnelheid);
3) Frictie kracht Ff2 op het karretje en de niet bewegende delen is ongeveer Ff2=CAV²
met V=Vw+Vk. De exacte functie is niet een eenvoudige en je zou dit moeten bepalen door middel van testen;
4 Het verlies in de overbrenging naar het tandwiel op de tandheugel en van de wielen zou berekend kunnen worden. Voor elke denkbare overbrenging zijn verlies-relaties op te zetten;

Uiteindelijk, vanuit de relatie voor energieopbrengst met een propeller, is het zo dat als de wind een bepaalde snelheid bereikt het mechanische vermogen gaat dalen in plaats van blijft stijgen (vanwege efficiëntieverlies).

Tot ongeveer op het punt dat het vermogen blijft stijgen (vanwege een hogere windsnelheid) kan je in principe het karretje blijven versnellen. Je zal inderdaad, zoals Confusion stelde, een grens bereiken voor snelheidsverhoging van het karretje, maar daarna kan je nog steeds blijven voortbewegen als de windsterkte blijft stijgen (zonder direct still te gaan staan). Je hoeft slechts de overbrenging verhouding te veranderen om de grens voor stilstand naar voren te verleggen. Uiteindelijk is een analyse voor een vermogensbalans nodig om te bepalen wanneer, met stijgende wind, het karretje tot stilstand komt.

Het zou als een ontwerpproject een prachtige uitdaging (wedstrijd) zijn om zo nauwkeurig mogelijk te voorspellen met welke windsnelheid het wagentje zal stoppen en hoeveel afstand het afgelegd zou hebben. De winnaar is diegene die het grootste vermogen uit de wind gehaald heeft voor de voortstuwing.

Gaat iemand op een universiteit met een lange windtunnel een dergelijke wedstrijd voorstellen?