Topspeed von normalen und Grasfinnen?

Zitat von Dr. Spin Out

Da komme ich aber als Oberschlauberger daher und behaupte, das bereits lange vor der kritischen Grenze zur harten Kavitation an der Stelle eine weiche Kavitation einsetzt und somit der notwendige Unterdruck zum Wasserkochen an der Finne nicht mehr erreicht werden kann. Das Ausgasen erfolgt viel früher als die harte Kavitation, es kommt auch sicherlich darauf an, wie plötzlich der Druckabfall ist. Wenn sich erstmal eine weiche Gasblase gebildet hat, dann hat die harte Kavitation keine Chance mehr, es gibt sogar Versuch, durch Einblasen von Druckluft an der kritischen Stelle die harte Kavitation zu verhindern.

Gibt es irgendwo eine Veröffentlichung zur weichen Kavitation? Ich finde das nur in der Akustik.

Gruß
Kleppy

Guckst du hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Kavitation

Zitat von Lessacher

Die Bilder und Beschreibungen vom Grasfinnentest hast Du bestimmt gelesen.Eine Seite mehr Leistung.12%.Hättest ja mal
fragen können warum? Hätte ich Dir auch erklären können. Keine Spin Outs. Auch nichts von Deiner Seite. Und immer kommen noch
von Dir nicht belegbare Vermutungen und vor allem der Hinweis daß ich ein Meister des Marketings was mein Design angeht ,wäre.
Und: Oh Mann,Wolfgang,du kannst es nicht lassen.Nur unnötige Aussagen. Wolfgang

logisch ich lese alles was hier über Finnen reingestellt wird. Den so oft von Dir zitierten Test natürlich auch. Die Erklärung für die Unterschiede ist doch einfach und ist auf Asymetire der Finne zurückzuführen (dafür ist ja auch auf der anderen Seite schlechter). Das ist bei den gewählten Profilierung nicht sonderlich überraschend. und keine Spinouts beeindruckt mich auch nicht , habe fast nur spinoutfreie Finnen.

Warum eigentlich immer so reizbar. Es gilt: Wer austeilt, muss auch einstecken können! Du tönst hier doch immer wie gut und einzigartig deine Finnen sind.
Auf fast jedes hier diskutierte Phänomen kommt von Dir , ja da muss man nur meine doppelt asymetr. Konkaven nehmen und einen fetten Cutout dranmachen, dann ist alles gut !! Dadurch das man Dinge fortlaufend wiederholt , erhöht sich nicht ihr Wahrheitsgehalt.

Zitat von Dr. Spin Out

Guckst du hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Kavitation

dort steht

'Bei der weichen beziehungsweise stabilen Gaskavitation treten in der Flüssigkeit gelöste Gase in die Kavitäten ein und dämpfen oder verhindern deren Kollaps.'

heisst das nicht zuerst muss es eine Kavitationsblase durch Unterdruck geben, so dass dann die weiche Kavitation ins Spiel kommt ?

Zitat von Isonic87

dort steht

'Bei der weichen beziehungsweise stabilen Gaskavitation treten in der Flüssigkeit gelöste Gase in die Kavitäten ein und dämpfen oder verhindern deren Kollaps.'

heisst das nicht zuerst muss es eine Kavitationsblase durch Unterdruck geben, so dass dann die weiche Kavitation ins Spiel kommt ?

Genau, das ändert nichts am Auftreten der Kavitation. Die weiche Kavitation verhindert nur die Materialzerstörung.

Es gibt noch eine einfache Formel zur Berechnung, bei welcher Geschwindigkeit Kavitation am Profil auftritt:

V kritisch = 14 / Wurzel (cp)

für ein cp von 0,23 wären das 29 m/s also 53 kts

Gruss
Kleppy

Zitat von Isonic87

dort steht

heisst das nicht zuerst muss es eine Kavitationsblase durch Unterdruck geben, so dass dann die weiche Kavitation ins Spiel kommt ?

Hab ich mir auch nochmal durchgelesen, ja ist richtig so. Ich denke, wenn es kein chemisch reines Wasser ist und ein hoher Gasanteil gelöst ist, dann wird vorrangig die Kavitationsblase mit dem umliegenden Gas gefüllt und ist auch so noch lange hinter der erzeugenden Stelle als Blasenspur sichtbar.

http://download.hrz.tu-darmstadt.de/media/HRZ/elc/…1_ludwig_01.pdf

Was hältst du von dieser Kurve? Kann ein Druck von nur 0,02 bar an der Finne überhaupt erreicht werden?

gutes Papier, sehr interessante Bilder! Danke dafür!

ich denke schon, dass man in Bereiche dieser geringen Drücke kommt, das hat doch Kleppy's Überschlagsrechnung gezeigt.

Was ich mich nun frage - Was ist der Effekt , wenn K. auftritt? Neben Materialschädigungen und Spinout ? ist damit ein Widerstands- und Auftriebsverlsut verbunden? darüber sagt das Vorlesungsskript leider nichts aus. Aber wahrscheinlich schon, denn sonst hätte der englische Zerstörer 1895 ja die ausgelegte Höcshtgeschwindigkeit erreicht ....

Ich hab nochmal drüber nachgedacht, hier mal ein paar Anregungen gegen die harte Kavitation:

1. Versuch
Nimm mal das Glas Leitungswasser auf dem Tisch. Sind die Blasen Kavitationsblasen??? Nein, analog wie bei der relativen Luftfeuchtigkeit gibt es sicherlich auch eine relative maximale Gaslösungsfähigkeit des Wassers. Ist dieser Wert erreicht, fallen Blasen aus genauso wie eben auch Regen fällt.
Schon ca. 10 Grad Temperaturerhöhung reicht bei dem Wasserglas aus, um massenhaft Blasen entstehen zu lassen.

2. Versuch
Nimm ein Glas mit Mineralwasser und rühre heftig mit einem Löffel drin rum. Durch die Druckdifferenzen vor und hinter dem Löffel werden massenhaft Gasblasen (CO2 ist ja gesättigt gelöst) erzeugt. Kavitationsblasen???

Was zeigt uns das? Gasblasen werden schon bei verhältnismäßig geringen Druck / Temperaturänderungen ausgefällt, Kavitationsblasen mit Wasserdampf aber erst bei 98% Vacuum (lt Diagramm TU Darmstadt)

Ich bin so keck und behaupte, 99,9% aller Kavitationsbilder sind vollkommener Schwachsinn, sie zeigen nur Gasblasen, da diese schon bei Unterdrücken ausgelöst werden, die um mindestens eine 10er Potenz früher auftreten wie reine Wasserdampfblasen.

Harte Kavitatsonsblasen wird man nur in absolut entgasten Flüssigkeiten messen können, die vorher schon mal erwähnten Rechenmodelle stammen möglicherweise von Pumpenauslegungen und Rohrleitungsbau, wo man mit satten Risikozuschlägen arbeiten muß, da man das zu transportierende Medium gar nicht genau spezifizieren kann.

kleppy10 wird uns sicherlich ausrechnen können, wie hoch der maximale Unterdruck bei einer Finne sein kann, Restdruck von 0,02 bar wäre nach TU Darmstadt notwendig, um an die Grenze des Dampdruckes zu kommen, kann ich mir nicht vorstellen.

Haben wir irgend so einen Pumpenfritzen hier? Die müßten das Problem doch auch aus der Praxis kennen. Bitte um Infos!

Respekt - gute und schlüssige Beispiele. Jetzt kann ich mir das besser vorstellen.

ob kavitation da ist oder nicht ist rel leicht zu ermitteln. du brauchst nur ein sehr gutes Mikrofon in die finne einbauen dann kann man mit dem entsprechenden Program "hören" ob es zu kavitation kommt oder nicht.
Wie sieht das denn mit "seewasser" aus??? habe jetzt grad keinen teich in der nähe um das mal auszuprobieren. Aber das Wasser aus dem Hahn ist doch durch pumpen rohre das ventil und das hübsche Turbulenzgitter am austritt recht ordentlich verwirbelt und dadurch mit Luft versetzt. Selbst wenn du den Wasserhahn nur ein wenig aufdrehst also das Wasser vermeintlich klar und frei von Luft da raus kommt sieht man sofort gasbasen)

außerdem ist das rühren meiner meinung nach eher ein langsames ausgasen des untergemischten wassers es sammeln sich langsam kleine Gasblasen zu immer größeren bis diese sichtbar aufsteigen. durch die Bewegung wird das Gemisch getrennt. wenn du lange genung gerührt hast ist das ganze entmischt und es bleiben nur noch wirklich gelöste gase.(Wer hat ich Chemie besser aufgepasst und kann es besser erklähren?)
Temperaturveränderungen verändern sind wieder was anderes damit änders du das mögliche Lösungsverhältniss. beides hat aber nichts mit Kavitation zu tun.

Bei Kavitation hast du schlagartige Blasenbildung sei es nun durch schlagartiges ausgasen gelöster Gase oder wen der druck noch weiter abfällt durch das entstehen von vakkumblasen(diese füllen sich dann ja nachträglich mit wasserdampf und kollabieren.)

Man muss denke ich also unterscheiden zische lagsamem entmischen und Schlagartigen ausgasen->Kavitation

was einmal entmischt ist löst sich aber auch nicht wieder auf(im glas steigen die Blasen auf und verschwinden nicht einfach wieder). Kavitationsblasen entstehen(durch den unterdruck) und lösen sich dann aber auch wieder im Wasser(sobald der druck wieder steigt)

ein weiterer Beweis das Harte Kavitation auch bei geringeren Geschwindigkeiten auftritt: http://suite101.de/article/wenn-s…0#axzz2Hisn1jCJ

Zitat

der nach Berechnungen zwischen 36 bis 54 Kilometern pro Stunde zu wirken beginnt.

und dephine sind Strömungstechnisch mal wirklich nah am optimum! So gut werden wir nie werden!!!
wenn also schon delphine mit ihrem perfekten körper schon unter kavitation leiden dann wird es auch bei surfen auftreten!!!

irgendwer hatte hier noch gefragt was denn die folgen von Kavitation sind: In erster Linie ein deutlich verschlechterter Wirkungsgrad. sobald Kavitation auftritt steigt der Widerstand. Außerdem sinkt der Auftrieb. Wenn der Auftrieb(nicht der Lift das hat damit nix zu tun!) sinkt beutet das, dass man entweder den Kurs verlassen muss oder es zum Spinout kommt. Einfach den Anstellwinkel zu erhöhen um den verminderten Auftrieb zu kompensieren funktioniert nicht da man die Sache damit noch schlimmer macht.
Der Spinout entsteht also nicht weil Blasen an der Finne entstehen sondern weil der Auftrieb abnimmt. Das Board fängt dann leicht an weg zu schmieren Man müsste die Finne nun eigentlich entlasten bzw. abfallen stattdessen wird man wahrscheinlich intuitiv mehr druck auf die Finne geben das führt dann zum Spinout...

Gruß

Alex

für Spinout muss es aber auch andere Ursachen als harte Kavitation geben. Mit "schlechten" Finnen hatte ich im choppigen Ijsselmeer schon bei bedeutend geringeren Geschwindigkeiten als 50kmh reihenweise Spinouts, z.B. mit der 28ger Serienfinne vom F2 XCT 91 und da selbst bei einem 5qm kleinen Segel. Wenn ich mir dieses Teil anschaue, kann ich nichts ungewöhnliches erkennen, was die Finne deutlich von anderen, deutlich unanfälligeren unterscheidet (außer von denen von Wolfgang ).

na klar kavittion ist nur ein grund. spinout ist immer ein strömungsabriss auch bei Kavitation hier ist der Grund dafür das aufgrund von fallendem Auftrieb der Anstellwinkel erhöht wird oder mehr druck auf die Finne gegeben wird. irgendwann reist die Strömung einfach ab. das kann natürlich auch bei geringen geschwindigeiten passieren. Bei Kavitation tritt dies eben nur bei ansonnsten unkritischen anstellwinkeln und belastungen auf.

Bei Chopp kann es natrülich auch sein das die Finne Luft zieht, wenn eine blase unter dem Board bis zur finne wandert kann diese die Blase auf der Sogseite ansaugen und dann reisst die strömung ab.

die wirksamkeit der finne steigt also wenn das board die finne oben gegen umgebungsluft "isolier"

Nochmal zum Thema Kavitation.Ich habe mal ein Diagramm gemacht, dass die Einflußgrößen verdeutlicht und es einem erleichtert, die richtigen Schlüsse zu ziehen. Die blaue Kurve ist der Kavitationswert in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. Er nimmt quadratisch ab. Er stellt den Dampfdruck des Wassers bei der gegebenen Temperatur dar. Höhere Temperatur verschiebt die Kurve nach rechts.
Der Unterdruck am Profil muss größer sein, als der Dampfdruck, um Kaviatation zu vermeiden. Das ist der Fall links von der blauen Kurve. Rechts davon ist das Gebiet, wo Kavitation auftritt.
Da mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit das ca an der Finne quadratisch abnimmt (die Flächenbelastung ist ja konstant), nimmt auch der Unterdruck an der Finne mit der Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom ca ab. Der Schnittpunkt mit der Kavitationskurve bestimmt die Geschwindigkeit, an der Kavitation auftreten kann.
Für das gerechnete Beispiel mit G/F = 400N/180 cm2 und einer Profildicke von 10 % liegt das bei 21 m/s = 41,5 kts.

Nimmt man ein dünneres Profil mit 7% verschiebt sich die Kavitationsgeschwindigkeit auf 26 m/s = 51,4 kts.

Macht man die Flächenbelastung noch etwas kleiner, verschiebt sich die orange Kurve nach unten und Kavitation tritt erst bei noch höheren Geschwindigkeiten auf.

Also Kavitation hängt ab von
- der Wassertemperatur,
- der Geschwindigkeit
- den Profileigenschaften ( rel. Dicke usw.) und der
- Flächenbelastung.

Insgesamt sieht man aber, dass Kavitation kein ernsthaftes Thema für spin out ist und man durch vernünftige Auswahl von Profil und Fläche Kavitation vermeiden kann. Für Normalsurfer ist es eh kein Thema. Der Inhalt kann nicht angezeigt werden, da Sie keine Berechtigung haben, diesen Inhalt zu sehen.

In Lüderitz ist sie ja auch nicht aufgetaucht. Da ist sie abgetaucht.

Gruss
Kleppy

gutes Diagramm ! Die Logik dahinter habe ich verstanden. Aber bist Du dir sicher bzgl. der Druckbeiwerte ? woher stammen diese bzw wie sind die berechnet ?

41,5 kn bei 10% rel. Dicke erscheint mir doch sehr niedrig.

Im Wasserbau geht man davon aus, das Kavitation an rauhen Oberflächen ab 12-15 m/s, ziemlich sicher ab 20m/s Fließgeschwindigkeit auftritt.

http://en.wikipedia.org/wiki/Cavitation

Rohrleitungen und solche Überläufe an Staudämmen werden in der Fließgeschwindigkeit begrenzt, damit die Bauwerke nicht durch Kavitation beschädigt werden.

Kleppy was rechnest Du denn da wieder ? Du willst mir doch nicht erklären, das Kavitation an der dicksten Stelle des Profils auftritt !?!?!

Wo finde ich den Anstellwinkel oder den tatsächlichen Geschwindigkeits- und damit Druckverlauf am Profil ? ca ist ja 'nur' ein Beiwert über das ganze Profil betrachtet und deshalb rechnest Du gerade Unfug.

Erkläre mal Deine Rechnungen vernünftig - so ist das nur wieder ein buntes Bildchen - was als Bildchen wahrscheinlich richtig ist, im Zusammenhang sagt es aber nichts aus, weil die Annahmen einfach nicht reichen.

Zitat von Isonic87

gutes Diagramm !

NEIN - geht gar nicht ! Aber Du hast ja schon einen Teil der richtigen Fragen selbst gestellt

Ah so, ist ein interessanter Artikel, aber lang zu lesen und deshalb zitiere ich mal den in Bezug auf Geschwindigkeiten im Wasser interessanten Teil:

"Experimental investigations show that the damage on concrete chute and tunnel spillways can start at clear water velocities of between 12 to 15 m/s, and, up to velocities of 20 m/s, it may be possible to protect the surface by streamlining the boundaries, improving the surface finishes or using resistant materials"

Also Leute, schleift ein gutes Profil in Eure Finnen und poliert sie möglichst glatt, das gibt weniger Spinouts

glatt ist aber nich gleich glatt es bringt nicht zwangsläufig ein verbesserung nur weil es poliert ist... wichtig ist zu bestimmen was Hydraulisch glatt ist alles weitere ist vergeben mühe!