Geen verdedigers van gladde oppervlakken hier?
Laat ik het eens anders benaderen, zonder direct pro-glad of pro-ruw te worden.
Het verhaal van Houtjesplakker is geheel volgens mijn verwachtingen. In zijn algemeenheid denk ik dat je kunt stellen dat ruw een voordeel oplevert als er bij een (laminair) profiel een zgn. laminaire wervel ontstaat. En die ontstaat ook bij niet-laminaire profielen. En dat is m.i. bij vrijwel alle modelzwevers het geval vanwege de lage vliegsnelheid en de relatief kleine koordes.
Laat k uitleggen wanneer/hoe het fout gaat. Zodra een profiel door een 'brokje' lucht wordt geraakt begint de omstroming laminair. De lucht die het oppervlak direct raakt wordt afgeremd tot (vrijwel) nul (blijt dus aan de vleugel plakken en gaat met de vleugel mee), de lagen erboven glijden rimpelloos over die lagen, en het snelheidsverschil met de vleugel wordt steeds groter. Tot op een zekere hoogte die snelheid niet meer toeneemt, daar is de bovenkant van de
grenslaag bereikt (aan de vleugelneus enkele 100sten van een mm dik, aan de achterlijst 1-2-4 mm).
De luchtlaag die wordt afgeremd tot nul (tov. de vleugel) wordt steeds dikker omdat de wrijving van de onderlinge luchtlagen zo klein is dat die niet in staat is tot voldoende energieoverdracht om die onderste lagen mee te blijven sleuren. Zoals we allemaal weten is de druk in bewegend gas lager dan in stilstaand gas (Bernoulli). Die onderste laag staat stil tov. de vleugel, de hogere laag niet. Onder heerst dus een hogere druk! Naar achteren toe wordt die laag steeds dikker. Er onstaat een soort wig van lucht met een (iets) hogere druk die naar voren wil. Die perst zich tussen de laminaire stroming en de vleugel in naar voren. In vele gevallen (als dit proces zich niet te ver naar achteren afspeelt) kan de weggedrukte luchtstroom wel weer naar de vleugel terugkeren en gaan 'aanliggen'. De laminaire wervel is geboren.
In schema (merk op dat de stroming aan de vleugelhuid
in de wervel naar voren is gericht):
Deze wervel is hier erg dicht bij de profielneus getekend, maar ligt in de praktijk rond en grotendeels achter het dikste punt. De lengte ligt veelal rond 1/4 tot 1/3 van de koorde.
Voor de lift leverende luchtstroom is die laminaire wervel onderdeel van het profiel. Weg mooi profiel, en ook nog eens een beroerde vorm. De rode lijn geeft de effectieve profielvorm weer.
Als dit proces zich afspeelt op een glad vleugeloppervlak dan in de buurt van een laminair gunstige vorm komt, dan kan het vrij lang duren voordat die wervel ontstaat. De lucht is zo rustig dat een vrij grote hoeveelheid stil blijft hangen tot de wervel ontstaat. Maar
als hij dan onstaat is hij ook groot, met als gevolg een zeer grote wervel, en dus enorme weerstandstoename (soms wel een verdubbeling!).
Wat is de invloed nu van een ruw oppervlak? Die maakt de laminaire laag al heel vroeg turbulent. Door die turbulentie worden steeds lucht moleculen met hoge energie (grote snelheid tov. de vleugel) die langzamen stilstaande laag ingejaagd. Daardoor krijgt die laag een gestage toevoer van energie die de stroomsnelheid tov. het vleugeloppervlak op gang houdt. de laminaire wervel ontstaat niet, maar is ingeruild voor een turbulente stromingslaag. De grap is dat die laatste veel kleiner is n omvang/volume dan de laminaire wervel. En dus is de weerstand ook veel lager dan met.
Echt voorspellen kun je niet of er zo'n wervel onstaat. Maar als je een profiel laminair wilt houden, moet je de profielvorm ook zeer nauwkeurig aangehouden worden, m.n. in de buurt van de profielneus. Afwijkingen van 0,1 mm tijdens de eerste 5% koorde zijn dodelijk, en de helft daarvan is waarschijnlijk ook al genoeg. Met die nauwkeurigheid bouwt niemand zonder hoge kwaliteit CNC. In als die gevallen zul je dus een voordeel behalen met een ruw oppervlak (of een turbulator, een strook schilderstape kort na de profielneus).
En nu de (on)gein. Soms brengt een ruw oppervlak of turbulator geen verbetering. Waarom? Omdat het profiel al turbulent is uit zichzelf. Als een profielneus heel veel afwijkt van de vorm die een laminaire stroming mogelijk maakt, slaat de stroming al meteen om in turbulent. een soort ingebouwde turbulator dus. Dat is meestal het geval bij heel veel van die oude profielen. Clarky bijvoorbeeld is zo'n positief voorbeeld, Ritz ook. dat zijn niet voor niet geliefde profielen. Heel vergeeflijk bij bouwonnauwkeurigheden.
Wil je dus weten of ruw of glad zin heeft, kun je glad bouwen en vervolgens met en zonder een turbulator proberen.
Weet je van jezelf dat je niet
heel erg nauwkeurig bouwt, dan is een ruw oppervlak meestal de beste keuze.
Ik hoop dat dit wat licht schijnt op de onderliggende processen.
Dirk.
, in ieder geval een testimonial voor ruw oppervlak.
