logo idiomorf  
Bekijk de tekeningen op deze website en zie de kracht van de eenvoud
vorige afbeelding terug naar overzicht volgende afbeelding    
   
Infographic over aërodynamiek van een zeilboot  

 
Copyright 2010, Idiomorf infographics  
 
    Zoekt u illustraties als deze?
Wij hebben voor o.a. klanten als deze een grote verscheidenheid aan wetenschappelijk educatieve animaties gemaakt. Hiervan ziet u een voorbeeld op deze pagina. Onze illustraties en animaties maken het mogelijk om compliceerde processen beter te begrijpen. Dit bespaart de eindgebruiker tijd. Onze tekeningen kunnen gebruikt worden voor zowel gedrukte als digitale media.
Neem contact met ons op voor een afspraak.

Aërodynamische zeilen
Deze animatie is gemaakt voor een windtunnel onderzoek programma dat onlangs is uitgevoerd in een laboratorium van VTT windtunnels.
Het doel van het onderzoek was voornamelijk te kalibreren en te controleren van het MacSail aërodynamische simulatie programma. Het effect van de romp en de optuiging van de zeilen in de luchtstroom werd onderzocht, en inzicht is verkregen over de invloed van verschillende trimlijnen zoals zeilen, outhaul, mast buiging enz.
De doelstellingen van de studie zijn om een dieper begrip van de fysieke stromen verleden benedenwinds zeilen op verschillende invalshoeken en Reynolds getallen, en het creëren van een uitgebreide database voor de validatie van numerieke modellen en turbulentie modellen gebruikt door de jacht onderzoekswereld en concurrerende zeilindustrie. De reden voor het testen van een rechthoekig planform varen zonder spanwijdte variatie in de twist van cross-sectie is om eerst een gedetailleerde kennis van de stroom topologie rond generieke vaar secties. Momenteel worden gegevens met voldoende nauwkeurigheid gebruikt voor de validatie van CW-waarde. Meer 3D-experimenten met realistische vaar planforms zijn gepland voor de toekomst. Twee modellen zijn getest, een met een AR van 15 en gebouwd uit staal en de andere met een AR van 10 en opgebouwd uit koolstof-vezel-en schuim. Het laatste model heeft drukmeetpunten, terwijl de voormalige was bedekt met PSP. Druk distributies, oppervlakte stroming visualisatie en PIV onthult de details van de veranderende patronen stromen en de scheidings vormen met verschillende invalshoeken.

Werking van een zeil
Een zeil werkt volgens hetzelfde principe als een vleugel van een vliegtuig. Door het profiel in het zeil ontstaat er een bolling en de wind wordt hierdoor gesplitst. De lucht die langs de bolle kant van het zeil stroomt (ook wel lijzijde genoemt) moet een relatief langere weg afleggen dan de wind die langs de holle kant van het zeil stroomt (loefzijde). Dit werkt volgens het natuurkundige principe dat de luchtdeeltjes die vlak voor het zeil uitelkaar gaan, ook weer tegelijkertijd samen moeten komen. Daarom stroomt de lucht dus sneller langs de bolle kant van het zeil (Een langere afstand in dezelfde tijd). Deze snellere luchtstroom aan de bolle kant zorgt daar voor een lagere druk dan aan de holle kant. Dit verschil in luchtdruk zorgt voor de eigenlijke voorwaartse beweging: het zeil wordt in de richting van het lagere drukgebied geduwd! Dit verschijnsel wordt ook wel “lift” genoemd.

Zeillatten
Zeillatten zijn er om extra profiel in het zeil te creeren, meestal worden ze al in een passend profiel gemaakt zodat ze optimaal werken op hun plaats in het zeil. Bij de meeste moderne zeilen zul je zien dat de zeillatten schuin t.o.v. de mast staan. Dit wordt zo gemaakt omdat het zeil tijdens het surfen niet rechtop staat maar schuin helt. Door deze helling gaan de latten evenwijdig met de luchtstroom langs het zeil staan en dit vermindert de luchtweerstand!

Laminaire stroming.
De rustige stroming wordt een laminaire stroming genoemd en is redelijk goed voorspelbaar en berekenbaar. Bij een snelle luchtstroming wordt de stroming turbulent. Tot op heden is het niet mogelijk om turbulente stromingen, die optreden bij alledaagse gebeurtenissen (luchtweerstand auto, vaargedrag van een zeilboot, vliegeigenschappen van een vliegtuig), met de computer door te rekenen.