Een geruststelling Peral; thnx
Naar mijn gevoel staat deze discussie een beetje op twee benen:
Aan de ene kant het uitgangspunt: terug naar de basis en aan de andere kant het krijgen van meer begrip voor de bijzondere aspecten van aerodynamica.
Wat dat eerste betreft: ik stuitte op een artikel dat sprekend het artikel inclusief plaatjes was dat ikzelf had willen schrijven:
http://www.flugtheorie.de/00Profile.HTM
Dit is voor mij in ieder geval een volkomen helder betoog, maar in het Duits.
Mocht dat voor sommigen te bezwaarlijk zijn en daar genoeg belangstelling voor bestaan dan wil ik wel een poging wagen om het te vertalen en hier integraal op te nemen. (in dat geval laat me dat even weten).
Ik heb wel een toevoeging bij voorbaat: het stuk gaat vooral over wat er gebeurt maar laat in zekere zin open hoe.
Kernpunt is echter: neem een hoeveelheid lucht en passeer daar een profiel onder een zekere invalshoek doorheen.
Wat constateer je als het rumoer weer enigszins verstomd is: een volume lucht is aantoonbaar van richting en snelheid veranderd.
Natuurkundig kan dit alleen maar doordat hier een kracht op deze massa lucht is uitgeoefend en deze uitoefening van een kracht heeft als gevolg dat de uitoefenaar (het profiel) ook een (reactie) kracht heeft ondervonden. Dit noemen we weerstand en lift.
Wat ontbreekt is hoe de lucht het voor elkaar krijgt om die krachten uit te oefen, en daar begint de hocus pocus van de aerodynamica.
Over het algemeen heeft men er niet zo'n moeite mee dat de onderkant lucht naar beneden dwingt en daarmee een druk opbouwt.
Zuiver natuurkundig is dit daarmee nog niet afdoende verklaart, maar gevoelsmatig heb je daarmee wel een inzicht hoe dit deel van de draagkracht ontstaat.
Aan de bovenzijde zie je dat lucht als het ware naar beneden getrokken wordt en dit ''trekken'' kan je zien als de drukverlaging.
De grondslag voor dit fenomeen komt voort uit de specifieke ''viscositeit'' van lucht waardoor bewegende luchtdeeltjes weer andere luchtdeeltjes met zich mee slepen tot aan de huid van het profiel toe.
(haal je bv een vleugelprofiel door een plak klei (hele andere viscositeit) dan volg de klei het profiel niet maar trek je een voor.)
Dit is natuurlijk ook weer een hele amateuristische beschrijving vanuit natuurkundig oogpunt gezien
it is slechts een populaire vertaling van wat er plaatsvind.
Natuurkundig wordt er een spelletje van versnellingen en drukuitwisselingen gespeeld zoals beschreven door de wet van Bernoulli.
Mijn vraag terug is nu: is dit voor de initiële vraagstelling een bevredigend beantwoord?
Zij nog aangetekend dat dit niet perse (zie al de opmerkingen over het vlakke plaat voorbeeld) geheel bestaat uit keurig gevolgde stroompatronen.
Inmiddels lijk ik wel gepromoveerd tot apostel van de vlakke plaat terwijl die door mij alleen is opgevoerd om in de uitleg de vooringenomenheid en daarmee de denkfout die op de loer ligt door een asymmetrisch (liefst met vlakke onderkant) profiel als eerste voorbeeld te nemen te voorkomen.
Het tweede been:
Dit is eigenlijk het meer inzoomen op hoe de stroming zich in detail gedraagt en hoe zich dat verhoud
tot de natuurkunde.
Dit is wel een onderwerp waar je me voor wakker mag maken, dus vergeef mij deze uitweiding.
Wat betreft de opmerking over het wel of niet rekenen van een loslatingsbubbel of een staand werveltje tot het fysieke profiel; dit is eigenlijk meer een semantische discussie: zo kan je het inderdaad ook zien, ik vind dit alleen een beetje rare manier van beschouwen vooral omdat je dat niet consequent volhoudt in de andere beschouwingen.
Als je er op die manier naar kijkt moet je ook grote overtrekwervels, maar ook eigenlijk alle beïnvloede stroming op dat moment tot het profiel rekenen, want het profiel met daarbij alle beïnvloede lucht is inderdaad ook te beschouwen als een entiteit die zich als een geheel door de hoofdstroming begeeft, maar waar houd dat dan op?
Maar ook: de stroming om een vlakke plaat is al snel een complex samenstel van wervels en staande golven en laminaire loslating, maar waarom zien we een ''normaal'' met aanliggende stroomlijnen eigenlijk als niet net zo complex; ook dat is een raar spelletje tussen energie-inhoud en viscositeit.
Mijn bezwaar tegen deze redenering bij een vlakke plaat is vooral dat je snel vervalt in: als een vlakke plaat lift geeft en dit niet overeenkomt met mijn gevoel van hoe het zou moeten zijn, dan is het dus geen vlakke plaat maar toch een regulier profiel door bv een staande bubbel .
Zie ook de redenatie van de Ongelijke Padders: als een symmetrisch profiel lift geeft is het toch een asymmetrisch profiel door het lichte stuwpuntverloop naar de onderzijde: dit zijn typisch ''religieuze'' redenaties en negeren dat bv dit stuwpuntverloop dusdanig klein is dat daar nooit een volwassen ongelijk pad uit kan komen.
Wat de vlakke plaat betreft: ik heb mijn Schmitz er weer eens op na-gebladerd (Ebene Platte) en daar zie je bij vergroting van de invalshoek inderdaad eerst een klein kopwerveltje ontstaan (waarna de stroming weer aan gaat liggen) dan een leuke stationaire bubbel en daarna een leuke roterende golf/bubbel.
Met even verder ook nog eens een leuke omslag van laminair naar turbulente grenslaag.
Maar ook ''reguliere ''profiel gedragen zich niet altijd volgens ons wensdenken: leuke staande golven en af en aankomende wervels, vooral in de buurt van overtrek, het kan allemaal.
Wat dat betreft is ook het filmpje van de KF profielen heel ontnuchterend voor het subtiele nastreven van bijzondere eigenschappen van een specifiek profiel.
Mijn stelling is dan ook dat de bijzondere stromingsverschijnselen net zo goed hun bijdrage leveren aan het totaalplaatje van lift en weerstand, waarbij de reguliere afstroming wel het meeste rendement levert , dus voor optimalisering het meest nastrevenswaardig is.
Terzijdes: ook een overtrokken profiel geeft lift (maar minder dan vlak voor de overtrek en buitenproportioneel meer weerstand)
Ook een spinaker levert trekkracht en ook een zeil met een heel slecht geprofileerde mast kan nog heel aardig presteren.
.
Een beetje jammer?
