Stefan Qviberg | Yacht Design Evolution


Intressanta klipp från en föreläsning med Stefan Qviberg.

26 Comments

  1. Per May 16, 2011 Reply

    Intressant…MEN…återigen en initierad person som pratar om undertryck och övertryck (o ibland lite “vakuum” inslängt här o där) som den primära anledningen till att vi kan skapa lyftkraft i våra segel o kölar.

    I all litteratur jag läst med lite dignitet handlar det snarare om att man flyttar på “ett paket luft” eller “ett paket vatten” och därmed får en motstående kraft på seglet eller kölen och att det är den samlade effekten av att flytta luft eller vatten som skapar den total lyftkraften. Undertrycket bidrar även det …men det är en sekundär effekt…inte minst i vatten där tryckskillnaderna är långt mycket mindre än i luft (som kan komprimeras mkt mer än vatten).

    Iom att Stefan pratar så övertygande kring ämnet dock (samt flera med honom) skulle jag härmed vilja kolla med de tungviktarna vi ändå har här på forumet…

    Pratar Stefan i nattmössan här eller ej?

    undrar
    Per

    • Mikce May 17, 2011 Reply

      Det hänger väl ihop lite beroende på hur man menar och försöker förklara. Tar man en sked, gärna med långt skaft, och håller den lätt under rinnande vatten så känner man tydligt det “sug” som blir trots att det mesta vattnet ändå rinner över “baksidan” vilket man kan tycka borde trycka ut skeden ur vattenstrålen…

      • Henrik Holm May 17, 2011 Reply

        Jo, visst finns det ett “sug” i skeden och på samma sätt ett undertryck på utsidan seglet, men om du vänder på skeden så är den kraften större.

        Fysiken för lyftkraft är komplicerad och det finns många förenklingar ämnat att förklara den. Personligen så tycker jag att den förenkling som är enklast, och i min mening mest riktig, är där man tänker sig att både insidan och utsidan hjälper till att rikta om luftströmmen några grader. Trögheten i luft (om än liten) gör att den omriktade luftstrålen ger upphov till en lika stor motriktad kraft, som då driver båten framåt. Formellt så brukar den förenklingen kallas “downwash” eller “deflection”(http://en.wikipedia.org/wiki/Downwash).

        Med downwash så slipper man konstigheter som att det vore bra med väldigt tjocka segel för att skapa så stor skillnad som möjligt mellan in- och utsida, vilket är resultatet om man använder teorin om att lyftkraften kommer sig av skillnaden i längd mellan sidorna. “equal transit”

        ///h

        • Per May 18, 2011 Reply

          Stefan Qviberg pratar mao i nattmössan … när han pratar om undertryck och “vakuum” som primära orsaker till “lyft” i segel och kölar

          • Henrik Holm May 18, 2011

            Mjo, de flesta som forskar eller arbetar med fluiddynamik är överens om att det omtalade undertrycket inte är den primära anledningen till lyftkraft. Dock så finns det ju ett tydligt mätbart undertryck, det är alla överens om. Jag tycker att wikipedia-sidan om lyftkraft förklarar det hela bra:
            http://en.wikipedia.org/wiki/Lift_%28force%29

            Jag hörde någon gång att förenklingen med undertryck och längre väg kom till för att man behövde ett enkelt sätt att förklara lyftkraft för amerikanska piloter under andra världskriget…

            ///h

          • Joakim May 19, 2011

            Jag arbetar me fluid dynamik och tycker att det finns ingen “primära anledning” till lyftkraft. Allt beror på allt i fluid dynamik och alla förenklingarna är mer eller mindre fela. Men det är ingen fel på att säga undertrycket (eller bättre tryckskillnaden) ger lyft, eftersom det är just tryckskillnaden som ger lyftkraften till kölen, vilkens yta kan bara se friktion och tryck. Och det är också lätt att ha övertryck på andra sidan men att bibehålla undertrycket på andra sidan är svårare och därför kan man tala om undertryck.

            Men den svårare frågan är varför har man undertryck och övertryck. Den gamla förklaringen med längre väg är fel, men inte helt fel. Tryckskillnader kommer primärt från hastighetskillnader och hastigheterna är högre vid den längre vägen.

          • Wik May 19, 2011

            Även jag jobbar på en aerodynamikavdelnig med över 15 pers och hälften doktorer, finns det något annat än tryck som kan skapa krafter från vatten/luft ligger vi jävligt illa till!

          • Henrik Holm May 19, 2011

            Det blir lite “hönan och ägget” av en diskussion kring tryckskillnaden. Med “primär anledning” så menade jag största komponenten. Om man tar en flygplansvinge som exempel så är den största komponenten att profilen tvingar luft nedåt, dvs Newtons andra lag. Men som jag skrev så summerar wikipedia-artikeln det hela ganska bra.

            ///h

    • Wik May 17, 2011 Reply

      Angående lyftkraft, tryck, krafter och motstående kraft så kvarstår ju faktum att det enda kölen “känner” är tryck samt visst friktionsmlotstånd. Inget annat kan ju påverka kölen. Hur nu detta tryck (eg tryckskillnader) uppstår är ju svårare att förstå.

      Angående teorin om downwash så finns det en hake, upwash. Om man följer en vattenmoelykl i vattnet när en båt passesar nära kölen så kommer den först “lyftas” innan kölen (upwash), passera kölen och sen åka ner igen(downwash) och hamna på i stort sett samma plats som innan fast den är förflyttade lite frammåt på grund av friktionsmotståndet.

      Vatten och lufts kompression har inget mad saken att göra. Enda gången man måste ta hänsyn till vätskors kompression är i storleken hydraulsystem för broar mm. Luft komprimeras ju men i extern aerodynamik är påverkan obefintlig i hastigheter under 100 m/s. Tryckändringarna skapas ej av komprimering av luften.

      Hur lyftkraft skapas är pest och kolera att fatta, sök på Runge Kuttas teorem så får ni fram den teoretiska förklaringen. Går ni in på Arvel Gentrys sida så hittar ni utmärkta artiklar om segelaerodynamik, från gurun inom just detta område!

      http://www.arvelgentry.com/

  2. Johan O May 17, 2011 Reply

    Bekräftar det jag alltid kännt.
    Expressens köl har den mest effektiva formen.
    Alla andra är sämre varianter.

  3. Peter May 17, 2011 Reply

    Norlin rules… As always:)

    • Large May 17, 2011 Reply

      Grundast köl vinner?

  4. Robban May 17, 2011 Reply

    Haqn nämner att Wasa 410 hade 1,22 i LYS. Idag har den ju 1,29 vilket inte är mkt sämre än modernare båtar i storleksklassen. Jag tycker inte alls utvecklingen har varit så imponerande…

    • Thomas Ottosson May 17, 2011 Reply

      Dessutom har ju Wasan tidsenligt långa överhäng. Den är inte mer än tio meter i vattnet. Hade man rätat upp stäven och kortat aktern lite (enligt dagens snitt) hade totallängden stannat på cirka 36 fot – och jag tror inte att den hade blivit mer än marginellt långsammare. Och ett SRS-tal på 1,29 får väl även idag betraktas som ganska högt för en 36-fotare?

  5. Nicklas May 17, 2011 Reply

    Tycker ändå att det är skoj med folk som kan förklara på ett sätt som många förstår!

  6. Petter May 17, 2011 Reply

    +1
    och längst!
    /p

  7. Petter May 17, 2011 Reply

    +1
    och längst!!
    /p

  8. Team Dehlerdoris May 19, 2011 Reply

    Skönt att höra av Stefan Q att vi har precis rätt köl “typ 2” på vår Dehler 34DD :-)
    StefanK

  9. Leif May 19, 2011 Reply

    Pratar Stefan Q om en ny teori när det gäller kölarnas effektivitet? Har verkligen en gammal köl mindre “drag” än en torped dito? Ytan är måste vara betydligt större på det gamla = mer friktion.

    • Joakim May 19, 2011 Reply

      Det beror på hurdana kölar man jämnför. Troligen kölarna borde vara lika djupa. Då måste man bestämma hur stor spann (för att ha tillräckligt yta för lyftkraft) och volym (för att ha plats för bly) behöver man. Om djupet är inte stort är det spannet som gäller och det då blir det inte mera yta med “en gammal köl”. Tvärtom! Bulben tar bort effektiv djup -> man behöver mera yta i bladet OCH bulben har också yta.

      Man borde också komma ihåg att kölbladet har oftast ingen (eller mycket små) form motstånd (motstånd är samma som för en plåt med samma yta) men bulben är ofta ganska tjock jämnförd med spannet och har därför hög form motstånd (motstånd är klart större än för en plåt med samma yta).

      För mycket stort djup kan man göra spannet mycket kort och då blir det inte mera plats för tillräckligt bly i bladet. Och då har man bulben också djupt och den behöver inte mera vara jättetung och kan därför vara slank med nästan ingen form motsånd.

  10. Patrick L May 19, 2011 Reply

    Han är väl inne på att köldesign precis som segeldesign är en kompromiss. Att vi har torpeder / bulbar har väl inget att göra med att det skulle minska motståndet utan att vi vill ha högre rätande moment utan att få ett alltför stort djupgående? Med detta kommer väl också att man kan göra kölbladet med mindre korda och därmed få en effektivare profil då bladet i sig självt inte behöver bidra särskilt mycket till RM? Det finns väl sannolikt ett skäl till att de flesta racers har ganska kort korda och en ganska stor bulb?

    • Joakim May 19, 2011 Reply

      Som PL sade är köldesing alltid en kompromis. Men det är också mode som gäller. Jag tror att ganska många C/R båtar har T-kölar bara för modets skull och dom skulle vara bättre med L-köl eller även om utan en klar bulb, speciellt i lättare vindrar och/eller på kryss.

      En torpedo bulb ger inte lyft, den ger bara motstånd. Därför man vill inte ha sådana om kölbladet är inte annars tillräckligt djup och effektiv (=stor aspect ratio). Jag tror att T-kölar funkar inte alls med under 2 m djupet och 2-2,5 m är dom åtminstone inte klart bättre.

      J/111 är ett bra exempel på detta. Många har frågat varför den har en urgamla L-köl, men båten seglar mycket bra. Inte seglar X-35 dåligt heller.

      • Martin May 19, 2011 Reply

        Mkt bra fakta här från många på lästa seglare.
        Jag var nära att sätta på en T – köl på min nya båt(varvet önskade det). Efter att pratat med gurun Pelle L som är ovanligt tyst i denna tråd kom jag på andra tankar. Bulb ser fräckt ut (ok den ger bra rätande moment)men när jag fick veta att den ger mer motstånd genom vattnet så blev jag övertygad att köl no 2 är den rätta för våra vatten för vanliga performence cruiser båtar. Nya båtar har avdrift i hamn som är besvärlig och det blir ännu värre med T-kölar. Traditionell köl är nog ett försäljnings argument på 2 hands marknaden i framtiden(kanske redan idag)

      • Patrick L May 19, 2011 Reply

        Och Farr 30 har ju med sin L-bulb inte heller några större problem vare sig med lättvindsfart eller höjd.

        • Mats V May 19, 2011 Reply

          …inte heller en X-332 Sport…! ;-)

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.