Fallstudien Strömungsmechanik

[hammax]

Im CAD wird man wiederholt in Bereiche gelockt, bei denen CAD eher einen Beitrag zur Veranschaulichung oder Zuarbeit, denn zur Lösung liefert. CFD, Modellrechnungen, Kenngrößen, Simulationen.
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Die RG65 ist durch langjährige Tüftelei, Empirik und Wettbewerb in einem quasioptimalen Zustand.
Da kann man eigentlich nur noch "nachvollziehen" und zu verstehen versuchen.
Ich selbst fummle jetzt schon gut eine Woche mit dem Sail7 Simulationsprogramm rum.
Fast undokumentiert und vor 8 Jahren vom Autor "fallen gelassen" - inzwischen versucht er eine erweiterte und verbesserte Version als "flow5" für Lizenzgebühren unter die Leute zu bringen.
Ob Sail7 überhaupt zu was nützlich sein kann, erschließt sich mir noch nicht so ganz.
Ich habe jedenfalls eine maßstäbliche RG65 da rein interpretiert und muss an den Parametern rumspielen,
um rauszufinden, was man da alles visualisieren und ableiten könnte.
- man kann Rumpf und Segel modellieren (stl-Importe gehen erst in flow5)
- man kann mit einer fast verwirrenden Parameter-Sammlung an den "Betriebszuständen" schrauben
- man kann Bildchen davon schießen
- und man muss schon etwas bekennenden Masochismus aufbieten, um die undokumentierte Software anzuwenden. (ich habe gewarnt!)

Sail7-Fallbeispiel

[Gerd HH]

Moin hammax,

alles super in Bild u. Schrift.
Es ist D O C H sehr interessant, deine Berichte zu lesen.

Ja wohl ist die RG ist auf dem neuesten Stand.
In der RG Formel kann man nur noch zurück konstrukieren.

Gib dann dieses hübsche Design einen Top Segler.......
Ja, den Gewinner will ich nicht nennen.....

So bei den Großbootjollen u. Yachten,
haben die Weltdesigner, Segelmachereien diese Programme u. noch viel, viel, bessere Programme u.
wirbeln damit Monate lang nur so rum.
Nicht nur weil es Spass macht.

Das Ergebniss:
Die modernsten Jollen u. Skiffs, auch auf Foilschwertern sind olympiareif, z. B. mit dem Flowprogramm.
Ganz zu schweigen von America's Cupper, Open60, J-Class u. auch Mega Fahrtenschiffe z.B. 30m Länge.
Ja nur mal auf dem Bildschirm zu sehen,
dann Profisegler holen

Endlich zurück zur RG:
Eine Kleinigkeit wird mal doch noch finden.
Das Problem ist es, es muss auf dem jenigen Skipper zugeschnitten sein.
Es muss sein Design (Schiff) sein u. kein, kein anderes Schiff.

Also müssten Skipper u. Designer nur so zusammen arbeiten.

Wieder bei den Großbooten.
Da wird es schon vor Anno 19.hundert, wann auch immer gemacht.

hammax Wirbel weiter.
Viele Grüße Gerd.

[hammax]

… sobald man mit Strömungsmechanik zu tun hat, wird man unweigerlich mit der Reynoldszahl Re konfrontiert oder danach gefragt. Da gibt es eine hübsche Grafik, wo ich versucht habe, die RG65-relevanten
Re-Zahlenbereiche einzupflegen. Sollten einem in diesen Zusammenhang Re's deutlich größer als 100000 unterkommen, ist Misstrauen angesagt.

Re Zahlen RG65

Und da gibt's noch so eine dimensionslose Kennzahl - die Froude-Zahl.
https://de.wikipedia.org/wiki/Froude-Zahl
Mit ihr ist unsere Rumpfgeschwindigkeits-Abschätzung verwandt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Rumpfgeschwindigkeit
v = 1,25*Wurzel(Wasserlinienlänge) [m/s]
Der zufolge könnte die RG65 maximal 1 m/s oder 2 kn laufen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Meridiantertie
Kommt alles nur daher, weil unsere Vorfahren unbedingt das Sexagesimalsystem für Zeit- und Winkelmessung eingeführt haben (hatten wir damals nicht auch schon 10 Finger?).

[VeitHAM]

moin,

laut wikipedia ist die reynolds-zahl von der dichte des mediums abhängig.
Warum setzt du dann die vermeintliche reynolds-zahl einer RG65 in bezug
zu den reynolds-zahlen diverser Flugobjekte?

[Shark]

Moin,

ich würde mal sagen die Segel arbeiten in Luft und da macht es wohl schon Sinn das mit anderen Tragflächen (Profilen) und Objekten zu vergleichen die im selben Medium arbeiten …

Gruß,
Patrick

P.S. habe die Größenordnung der Re-Zahl jetzt nicht kontrolliert ...

[Gerd HH]

Moin,
richtig,

erstmal hammax hat es grob dargestellt.

Patrick hat auch recht, das Rigg ist mal über der Wasserlinie in den Himmel, (Luft).

VeitHam hat wiederum auch recht, der Rumpf, (Kiel, Ruder, Unterwasserschiff), bei Krängung noch mehr, Rumpf Fläche samt teilweise Deckfläche, ist
im Wasser.

Da sind die Werte erheblich anders vom Widerstand wie in der Luft, (Himmel).........

Große Konstruktionsbüros, (Yacht Design), machen da erhebliche Konstruktionrechnungen samt Fallbeispielen mit hochwertigen Simulationsprogrammen.

Sehr interessant u. auch kompliziert.

Viele Grüße Gerd

[hammax]

… ich habe für die Bestimmung der Re-Zahl einfach nur einen Web-Rechner verwendet.
dort kann man für Luft und Wasser (15°) die Werte auswählen und die fraglichen Längen eingeben.
Segel 0,25m , Rumpf 0,65m.

Eigentlich wollte ich noch was zum Einstieg in Sail7 sagen.
Man kann offensichtlich eine ganze Sammlung von Polaren anlegen.
Die sollten sich wohl immer nur in einem Parameter unterscheiden => hier Winkel Scheinbarer Wind.
Der wird nach Editierung im Polaren-Konfigurator als Gruppe bezeichnet
und anschließend per Analyze durchgespielt.
Die einzelnen Werte lassen sich dann über das rechte obere Dropdown-Feld betrachten.
Was ich bislang noch nicht so recht verinnerlichen konnte, war ein systematischer Workflow
und die logische Eingrenzung in der Vorgehensweise.
Da müsste man wohl zuerst das besser dokumentierte "Flieger"-Programm studieren.
(inzwischen kriege ich anscheinend auch das Swingrigg hin
Edit: mechanisch funktioniert das Swingrigg, leider mag die Strömungsdarstellung den Trick gar nicht)

Polaren-Konfigurator Sail7

[hammax]

… aktueller Stand bei Sail7.
So richtig anfangen kann ich damit immer noch nichts,
aber bei der Konfiguration entsteht schon mehr Durchblick.
Wenn man z.B. auf die Draufsicht klickt kann man mit dem Schieber rechts unten Höhenschnitte ansehen.
Wenn man auf Animation klickt, wird das Wertefeld eines Parameters durchgespielt => ESC Abbrechen.
Meine derzeitige Konfiguration (gespeichert unter Benutzer).

Parameter Krängung/Bank

[Gerd HH]

Moin hammax,

ist sehr interessant was so ein Messer, wie ( Fock, Mast, Großsegel u. Rumpf), so alles anstellt.
Bildlich ist es zu erkennen, in der Praxis macht sich der Skipper Gedanken warum Segel, Mast u. Rumpf so spezielle Konstruktionen aufweisen.

Wenn es geht, so daß sie sehr wenig Widerstand aufweisen. = mehr speed.

Viele Grüße Gerd.

[hammax]

… gegenüber dem Sail7-Programm Durchblick zu gewinnen, ähnelt einem Puzzlespiel.
Es gibt ein internes Programmbeispiel - mit eher grausliger Ästhetik aus Seglersicht.
Man kann zwei verschiedene Segelkonstruktionen wählen:
- die NURBS-Konstruktion. Wenn man CAD kann, ist das die "natürliche" Vorgehensweise.
- die Sailcut-Version. Wohl eher für die Profiltheoretiker interessant - und gewöhnungsbedürftig.
Ich kriege bei letzterer kaum ein zufriedenstellendes Profil.
Außerdem habe ich Probleme, erzeugte Profile zu speichern und zu laden.
Aber wo nur sind die Beispieldateien hinterlegt???
Entweder das Programm oder mein Hirn befinden sich da in einem ziemlichen Beta-Status.
Wie gesagt, Puzzle oder Computerspiele (nicht mein Ding) - etwas für langweilige Stunden...
Die GUI-Config-Datei für Sail7 habe ich wenigstens inzwischen gefunden.
Sie liegt unter Benutzer/AppData/Roaming.