#02 Finnen-Design allgemein: Outlines, Rake, Flächendimensionierung

    Zitat von The-BlackJack

    doc spinout: was erhoffst du dir von dem "steg" oben



    Liegt doch auf der Hand: Grenzschichtzaun, soll verhindern, dass das Luft-Wassergemisch welches direkt unterm Board ist an der Finne runtergesogen wird.


    Zitat von Isonic87

    aber au wei mit Cutout ?! :confused: da müssen wir ja noch mal ne Grundsatzdiskussion über dessen Sinnfälligkeit beginnen.


    Da wird eine Diskussion nicht viel bringen... die Vorgänge die da direkt unterm Boardboden ablaufen sind einfach zu Chaotisch, um sie theoretisch zu erfassen. Da hilft nur ausprobieren.

    wissen ist macht. nicht wissen macht auch nichts.

    2 Mal editiert, zuletzt von Slaughthammer ()

    Zitat von Lessacher

    Bekehren will ich niemand,aber ihr
    könnt ungestraft Behauptungen verbreiten und man bedankt sich auch noch dafür. Wolfgang


    ist bei dir doch nicht anders mit deinen zum teil extrem unkonventionellen Theorien...
    mit dem unterschied das die berechnungen reproduzierbare ergebnisse erzielt und eine fundierte basis hat und nicht irgendwie (:tongue::bonk:) zustande kommen

    Zitat von Lessacher

    Siehst Du, ich bekomme Werbung,ohne davon gewußt zu haben. Ich störe euch auch nicht bei euren Berechnungen. Nur für eine Finne für 40+
    so einen Aufwand zu treiben, ist wohl mehr ein akademisches Spielchen. Diese Finnen gibt es tausendfach. Bekehren will ich niemand,aber ihr
    könnt ungestraft Behauptungen verbreiten und man bedankt sich auch noch dafür. Wolfgang


    Wolfgang,


    1.) freut es mich ehrlich(!), dass es offensichtlich Windsurfer gibt, die mit Deinen Produkten zufrieden sind. Das zeigt mir, dass es wieder einmal verschiedene Wege zur Glückseligkeit gibt.
    2.) definiere 'störe' , deine ewigen Hinweise, dass die Theoretiker alle keine Ahnung haben und wieder mal alle Wasser mit Luft verwechseln sind zumindest nicht hilfreich
    3.) ja, es ist ein akamdemisches Spielchen - und es macht mir immer mehr Spass !
    4.) die Finnen gibt es tausendfach - das möchte ich bezweiflen, denn unsere wird ein Unikat !! und selbst wenn hätte ich auch kein problem No. 1001 zu machen.
    5.) ungestraft Behauptungen verbreiten: in der Regel bin ich bemüht belegbare und nachvollziehbare Theorien anzuwenden, das ist dabei meistens bestenfalls Fortgeschrittenen-Niveau und wird an der Uni bereits in der vierten Vorlesungsstunde Strömungsmechanik oder Flugmechanik gelehrt. Wer soll uns denn Deiner Meinung nach für diese 'Behauptungen' bestrafen; welche Instanz schwebt Dir da vor ? Du oder der gleich der liebe Gott ? das ich nicht lache :bonk:
    6.) Dank ist auch eine Form der Anerkennung und freut einen sicher mehr, als wenn man von Dir fortlaufend Armutszeugnisse verliehen bekommt.


    Gruß

    Ich hatte mich bereit erklärt 3 verschiedene Finnen zu bauen. Nichts kam von Euch, da hättet Ihr die Unterschiede ja sehen können. So hätte ich die gebaut, und jetzt finde ich es ehrlich toll ,daß Ihr,bzw.Du Isonic 2 Finnen bauen wollt. Box in Tuttle kann man angießen. Im Werk werden
    an den 12mm Platten Streifen für die Basis angeklebt. Wolfgang

    Die obere Zeichnung von Dr. Spin Out ist okay,Cut würde ich etwas konkav machen und Tip verrunden. KA hat 35° Finnen,wobei Rake 30° am
    meisten gebaut wird und insgesamt gute Ergebnisse hat. Nase nicht zu rund,bitte eher spitzer,verrunden kann man immer noch nachdem
    man es probiert hat. Wolfgang

    Wolfgang, c-bra, vielen Dank für euren Input! Das hilft!


    Wolfgang, wie funktioniert das angiessen der Tuttlebox ? Ich hätte angenommen wir fräsen einfach aus dem Vollen G10 Material, setzt natürlich voraus, dass man Material in der entsprechenden Stärke bekommt.


    zu Deinen Designinputs: Was ist Deiner Meinung nach der Effekt eines verundeten Tipps und wie stark sollte das passieren ?
    Nasenradius: hier hatte ich eigentlich vor, dass native Profil, sowie in der Profilgeometire definiert zu bauen. Keine Ahnung ob das in der landläufigen Theorie nach noch rund oder eher spitz ist.


    Ich glaube auch - ein Rake um die 30 grad hat sich etabliert.


    Wenn Du auch bereit wärst drei Finne zu bauen, würde ich das zunächst einmal sehr begrüssen !! - und wir sollten uns sinnvolle Designvarianten überlegen um mehr über den Effekt einzelner Designelemente zu lernen. D.h. ausgehend von einem Basisdesign (Outline, Profil) einzelene Elemeten variieren, oder auch die Bauart (Flex,Twist) ändern. Wegen mir gerne auch bei von den Lessacher Konkaven im Vergleich zu der Basisprofilierung.


    Was würdest du vorschlagen ?


    Gruß

    Zitat von The-BlackJack

    doc spinout: was erhoffst du dir von dem "steg" oben


    Cutout soll folgende Funktion erfüllen:


    Den "aktiven Bereich" der Finne wirkungsvoll von der unkontrollierten Grenzschicht unter bem Brettboden zu entkoppeln.


    Das geschieht durch den Tiefensprung, dadurch ändern sich die Strömungsverhältnisse auf engem Raum, Querströmungen entstehen und so kann speziell das Abreißverhalten positiv beeinflußt werden. Ist auch in der Luftfahrt durchaus üblich, Beispiel die ETA der AKAflieg Braunschweig (Nachfolger der SB10). Hier wurden alle Leistungsparameter maximal ausgereitzt, trotzden hat man einen Tiefensprung im Flügel eingebaut, um das Abreißverhalten zu verbessern und hat dafür minimale Einbußen bei der Auftriebsverteilung mit in Kauf genommen.


    Ob das so funktioniert? Wolfgang hat das mit dem Cutout schon oft ausprobiert, bisher hat jeder den Unterschied gemerkt.


    Der kleine Steg soll dabei die Wirkung einer Endplatte habe, der Mehrwiderstand wird da hinten sehr gering sein, er soll aber "Wolfgangs Blasen" noch besser von der "aktiven Finnenfläche" fernhalten. Gerade bei höheren Anstellwinkeln ist die Strömung so weit hinten am Profil schon sehr instabil und sehr kleine Störungen können schlagartig zu einer Ablösung führen. Und dann kann Wolfgang wieder seine Blasen von hinten rumschlagen sehen und sie wandern tatsächlich weiter nach vorne.

    Bitte die Rake 30 anschauen, da sieht man den Tipp und wie rund er ist. Baut erst mal 2 Finnen, irgendwann stoße ich dann bei Bedarf dazu.
    Angießen erfolgt in 2 Formhälften. In jede lege ich 5mal Karbon 160gr. genau passend rein. Epoxy wird mit schwarzer Paste,eine Fingerspitze reicht gefärbt. Formen zusammen Etwas Harz rein,Blatt rein,justieren und komplett auffüllen. Epoxy schrumpft,deswegen fülle ich bevor es abbindet nonh etwas nach. Wolfgang

    hab nochmal ein bisschen rumgerechnet um den Einfluß der Fläche auf den Gesamtwiderstand einer Finne über Geschwindigkeit zu bestimmen.
    Annahme: Profil MH52 8% - Polare gerechnet mit XFLR5
    Re = const = 2. Mio (als Vereinfachung, entspricht ca. 20 m/s; dadurch werden den niedrigen Geschw. natürlich etwas begünstigt.)
    A=400 N (max. Querkraft)


    herausgekommen ist folgendes Diagramm. MH52_area_dim.jpg


    Was auffällt ist zunächst einmal , dass der absolute, minimale Gesamtwiderstand einer jeden Finnengrösse fast unverändert ist - es verschiebt sich lediglich der optimale Einsatzpunkt.
    D.h. eine grössere Finne hat den optimalen AP bei niedrigeren Geschwindigkeiten (welche epochale Erkenntnis :D), bei höheren Geschwindigkeiten ist der Gradient des Widerstandsanstiegs bei den grösseren Finnen sehr stark ausgeprägt. Kleinere Finnen zeigen dort einen wesentlich geringeren Gradienten, d.h. funktionieren einmal in Fahrt über einen grösseren Geschwindigkeitsbereich.


    Man sieht also sehr schön, dass es für jede Geschwindigkeit eine optimale Finnengrösse gibt.
    Hier in diesem Beispiel und übertragen auf das Speedsurfen würde das bedeuten.
    30-35 kn -> 220 cm^2 (Segelgrösse zw. 7.0 und 7.8)
    36-40 kn -> 200 cm^2 (Segelgrösse zw. 6.2 und 7.0)
    38-42 kn -> 180 cm^2 (Segelgrösse zw. 5.5 und 6.2)
    42+ kn -> 160 cm^2 (Segelgrösse kleiner 5.5)


    Mich würden anderen Interpretationen interessieren.


    Gruß

    Zitat von Dr. Spin Out

    Cutout soll folgende Funktion erfüllen:


    Den "aktiven Bereich" der Finne wirkungsvoll von der unkontrollierten Grenzschicht unter bem Brettboden zu entkoppeln.


    hierzu auch nochmal nachgefragt. Die Diskussion um die Dicke der Grenzschicht unter dem Brett hatten wir auch schon mal. Ich hatte das auch schon mal überschlagen und bin auf 1-2 mm gekommen. Entweder hab ich mich verrechnet , oder das Argument bzgl. Cutout Wirkung ist Banane. Denke nicht, dass die Grenzschichtdicke unter dem Brett die Dimension der Cutouts hat.

    Zitat von Isonic87

    .....Mich würden anderen Interpretationen interessieren.


    Gruß


    Sehr schön, deckt sich genau mit den praktischen Erfahrungen. Interessant ist auch der Bereich so bei 15 m/s wo alle gerechneten Varianten fast gleichen Widerstand haben. Das ist genau eine "schnelle" Freeridegeschwindigkeit, und viele Fahrer bestätigen, daß sie durch Finnenwechsel gar keine großen Unterschiede merken. Ist ja wohl auch gar kein Unterschied da!
    Erst in den Grenzsituationen - besonders langsam - besonders schnell - treten die Unterschiede klar hervor.


    Interessant sind auch die absoluten Unterschiede bei 20 m/s und mehr, die paar Newton mehr oder weniger kann man natürlich durch eine bessere Fahrhaltung oder komfortablere Segelstellung leicht kompensieren.


    Also bei den geringen Unterschieden ist wieder die Frage: minimieren oder optimieren?

    Zitat von Isonic87

    hierzu auch nochmal nachgefragt. Die Diskussion um die Dicke der Grenzschicht unter dem Brett hatten wir auch schon mal. Ich hatte das auch schon mal überschlagen und bin auf 1-2 mm gekommen. Entweder hab ich mich verrechnet , oder das Argument bzgl. Cutout Wirkung ist Banane. Denke nicht, dass die Grenzschichtdicke unter dem Brett die Dimension der Cutouts hat.


    Ich denke da nicht nur an die Grenzschicht, sondern auch an den Bereich des "bad water" unter dem Brettboden beim Überfahren von Kabbelwellen. Analog zur Formel 1 mit "bad air" durch vorausfahrende Fahrzeuge. Kann man beim Surfen selbst oft beobachten, wenn man mit Speed eine Welle von hinten her plattgebügelt hat, dann ist der Wasserabriß am Boardheck weiß von durchlaufenden Schaumgemisch. Ich schätze, diese Schicht ist dann schon 2-3 cm dick.


    Bei den doch sehr geringen Anstellwinkeln beim Speedfahren bringt der Cutout auch nicht viel Widerstand, erst bei plötzlichen Spitzenbelastungen gibt es soweit hinten am Finnenblatt nennenswerte Druckdifferenzen und somit dann auch die gewünschten Querströmungen, die den Spinout verhindern können. Ein Spinout bei sehr hohem Speed ist nunmal ein echtes KO-Kriterium, im wahrsten Sinne des Wortes


    meint


    Dr. Spin Out

    Zitat von Lessacher

    Für Isonic: Kleppy hat in KAVITATION IN 109 zwei Strömungsbilder reingestellt die sehr viel zeigen. Warum wandert die Strömung auf der
    asymm.Seite schräg runter? Warum sauge ich wohl einiges davon an und weg damit.? Wolfgang


    ja, das frage ich mich auch?! Die Strömung verändert ein wenig die Richtung, da die Druckverteilung in Längsrichtung nicht optimal ist. So what ? was willst du da absaugen ? da löst nichts ab, noch ist sonst eine Störung erkennbar .


    dennoch würde mich interessieren , wenn Du absaugst , was passiert dann und wo beförderst du was hin bzw weg ? mal abgesehen davon, dass ich bezweile, dass das überhaupt funktioniert , halte ich es für kontra-produktiv, da die laterale Druckverteilung noch weiter gestört wird.


    oh Mann, jetzt kommentiere ich doch wieder ein Designfeature dieser Wunderfinnen.... :mad::bonk:


    Hallo isonic,


    man kann das nicht mit konstanter Re-Zahl rechnen. Bei einer Geschwindigkeit von 7 m/s wäre das eine Re-Zahl von 700000 und bei 15 m/s 1500000
    Das ist im Widerstand ein Riesenunterschied.
    Gruss
    Kleppy