Nanobeschichtung

Thomas Döblin hatte mal einen Fanatic, der mit einer Nano-Beschichtung versehen war, die evtl die Reibung am Board um 7% verringern sollte.

Nun rechnen wir doch mal:

Gesamtwiderstand des Objektes 100% (Segel, Fahrer, Board, Finne)
Anteil Reibungswiderstand Rumpfunterseite ca 25 %
wird maximal um 7% von 25 Prozentpunkten, also effektiv 1,75 % vom Gesamtwiderstand verringert
Jetzt würde das gesamte Objekt also mit dem tollen Unterboden mit nur noch 98,25% der alten Widerstandskraft laufen und könnte also weiter beschleunigen, da ja auch 100% Vortriebskraft weiterhin vorhanden ist.
Da der Widerstand von Segel, Fahrer, Board und Finne ja im Quadrat mit der Geschwindigkeit steigt, könnte der Surfer seinen Speed also von 45 kn auf 45,4 kn steigern. Das war dann wohl doch nicht so der ganz tolle Hit!

Diese Berechnung zeigt auch ganz klar, daß das Gerede von den Super-Duper-Tollen Finnen völliger Unsinn ist. Selbst wenn ein 45 kn Surfer eine Finne hatte, die überhaupt keinen Widerstand (Finnenanteil am Gesamtwiderstand ca. 25%) erzeugt, dann würde er immer noch hinter AA herfahren, er käme immer noch nicht auf seine Speedzeiten.

Entscheidend ist, wie doll du an der Gabel festhalten kannst, da wird der Speed gemacht!!!

es geht ja nicht darum durch solche verbesserungen auf einen schlag den weltrekort zu holen es geht immer um persönliche verbesserungen..
woher nimmst du eigentlich die Wiederstandverteilung? also wie kommst du darauf das Finne und board zusammen die hälte ausmachen und sich diese auch geleichmäßig teilen...ich vermute eher das bei vollspeed fast der gesammtewiderstand von finne und Luftwiderstand kommen je freier das board läuft umso mehr nimmt dessen widerstand ja ab(wenieger benetzte fläche)....

allerdings ist die frage ob es überhaupt ins gewicht fällt oder ob das eh alles als Hydraulisch glatt anzusehen ist

Gruß

Alex

Nanobeschichtung hin, Nanobeschichtung her, mein UW wird grundsätzlich mit Nano behandelt, egal ob 0,5Kn mehr oder 0,5Kn weniger Speed.
Vorteil einer Nanobeschichtung: keine Schmutzeinschlüsse, keine Vergilbung, unempfindlicher gegen kleinere Kratzer ........... Und sieht immer wie neu aus.

Bis denne

Quote from Dr. Spin Out

Thomas Döblin hatte mal einen Fanatic, der mit einer Nano-Beschichtung versehen war, die evtl die Reibung am Board um 7% verringern sollte.

Nun rechnen wir doch mal:

Gesamtwiderstand des Objektes 100% (Segel, Fahrer, Board, Finne)
Anteil Reibungswiderstand Rumpfunterseite ca 25 %
wird maximal um 7% von 25 Prozentpunkten, also effektiv 1,75 % vom Gesamtwiderstand verringert

Wir hatten das Thema schon mal mit Haifischschuppenoberfläche. Ich hatte vor einiger Zeit Gelegenheit, einen kanadischen Professor für Bionik darauf anzusprechen. Er bezifferte das Potential zur Verringerung des Gesamtwiderstandes auf 1,5%. Das deckt sich ja etwa mit deiner Berechnung bei Nano-Beschichtung.

Quote from daddy_o

Hallo,
gibt es Erfahrungen zu Nanobeschichtungen bei Boards/Finnen?

Es wurde doch mal ein spezielles Board für einen Speeder hergestellt.

Wirklich schneller oder nur weniger schmutzanfällig?

Das war die vom Frauenhofer Institut entwickelte Riplet Structure.
http://www.speedwindsurfen.de/neue-riblet-te…tet/2011/07/12/

Quote from Peter Essen

Wir hatten das Thema schon mal mit Haifischschuppenoberfläche. Ich hatte vor einiger Zeit Gelegenheit, einen kanadischen Professor für Bionik darauf anzusprechen. Er bezifferte das Potential zur Verringerung des Gesamtwiderstandes auf 1,5%. Das deckt sich ja etwa mit deiner Berechnung bei Nano-Beschichtung.

ich glaube
1. dass strukturen besser funktionieren als glatte oberflächen
2. dass dies aber besser auf einer "weichen" konstruktion funktioniert (subkutane fettschicht) - daher will ich in 2013 mal das hier versuchen spinefin
3. dass es nicht nur um den widerstand als solchen geht, sondern auch strömungsabriss, fehlertoleranz etc, dinge die einen beim realen surfen langsamer machen, aber im strömungskanal nur schwer simuliert werden können
4. nanobeschichtung ist gut gegen schmutz, bringt sonst aber kaum was

Quote from c-bra

ich glaube
1. dass strukturen besser funktionieren als glatte oberflächen
2. dass dies aber besser auf einer "weichen" konstruktion funktioniert (subkutane fettschicht) - daher will ich in 2013 mal das hier versuchen spinefin
3. dass es nicht nur um den widerstand als solchen geht, sondern auch strömungsabriss, fehlertoleranz etc, dinge die einen beim realen surfen langsamer machen, aber im strömungskanal nur schwer simuliert werden können
4. nanobeschichtung ist gut gegen schmutz, bringt sonst aber kaum was

Sehr interessanter Punkt, subkutane Fettschicht: Der Prof meinte, die Haie können die Konsistenz des Fettes steuern und damit die Weichheit bzw. die Strömungseigenschaften der Hautoberfläche den Verhältnissen anpassen. (Ist mir nicht mehr genau in Erinnerung, ob die Oberfläche außen direkt oder die darunter liegende Schicht) So was schaffen wir Surfer natürlich nicht.

Thomas Döblin ist auch hier im Forum, eventuell hat er noch ein paar Infos

Quote from daddy_o

Danke, den Text hatte ich gesucht.

"Die Forscher haben errechnet, das es bei einem Surfboard sogar bis zu 8% mehr Geschwindigkeit bringen könnte."

Hier steht aber bis 8% mehr Geschwindigkeit und nicht 8 % weniger Widerstand. Egal wie, ich glaube auch, daß der Ansatz Turbolenzen/ Strömungsabrisse zu vermeiden bzw. besser zu steuern durch rauhe Oberflächen nicht schlecht ist.

Könnte ist aber nur theoretisch. Es wird hier ja z.T. fast davon ausgegangen, dass jeder Surfer das auch erreichen kann. Das glaube ich nicht. Weitaus mehr als theoretische 8 oder viewiel auch immer % macht der Surfer alleine aus - ob mit oder ohne Beschichtung, Verschmutzung etc.

Interessant für mich wäre auch, wieviel % mehr Leistung ein Durchschnittsurfer tatsächlich merkt ohne die Beeinflussung der Vorteile, die er sich verspricht und ohne den direkten Vergleich von einem präparierten und nicht präparierten Board.

Vieles lässt uns ja auch einfach glauben schneller zu sein oder schneller werden zu können. Im Prinzip sind solche Kleinigkeiten für den Normalosurfer aber wurscht (bzw. sollten es zumindest sein)

Quote from daddy_o

Danke, den Text hatte ich gesucht.

"Die Forscher haben errechnet, das es bei einem Surfboard sogar bis zu 8% mehr Geschwindigkeit bringen könnte."

Diese Forscher sind absolute Deppen! Versuche doch mal umgekehrt zu rechnen:

Wenn das Board nur ca. 25% des Gesamtwiderstandes vom Gesamtobjekt ausmacht, um wieviel müßte dann der Reibungswiderstand (der Formwiderstand ist ja auch noch in den 25% und bleibt ja eigentlich gleich) reduziert werden, damit das Gesamtobjekt 8% schneller fahren kann?

Der Reibungswiderstand müßte ungefähr auf NULL reduziert werden!!!

Also diese Forscher wissen nicht, wovon sie reden, Fachidioten eben

meint

Dr. Spin Out

bevor ich mein brett mit nanolack lackieren würde schleife ich den vorhandenen lieber runter.
kann mir nicht vorstellen das der was bringt.
je besser ein lack wasser abperlen lässt umso besser haftet auf ihnen ein nasser gegenstandt(zb papier)
wenn ich einen neuen lack schleife kann ich den schleifklotz einfach mit wasser an den lack kleben bzw tue mir schwer beim schleifen. bei einem verwitterten/ stumpfen ist das schon nicht mehr möglich. ist der lack sauber matt geschliffen hat das schleifpapier fast keinen widerstand mehr.
auf dem wasser hab ich das auch schon deutlich gespürt. hatte mal ein paar viele löcher im unterwasserschiff. nach dem reparieren neu lackiert und dann nur leicht mit P600 angeschliffen, hat das brett beim einsetzen schon deutlich abgebremst. nachdem ich den lack richtig gut mit P150 an bzw abgeschliffen habe, habe ich eine deutliche verbesserung gespürt. damit sich ein reibungsvermindernder wasserfilm auf dem lack bildet sind nanopartikel viel zu klein. nanopartikel bewirken ja gerade das sich das wasser zu tropfen zusammen zieht.auserdem ist es leichter.
gruß jeremias

Quote from The-BlackJack

woher nimmst du eigentlich die Wiederstandverteilung? also wie kommst du darauf das Finne und board zusammen die hälte ausmachen und sich diese auch geleichmäßig teilen...ich vermute eher das bei vollspeed fast der gesammtewiderstand von finne und Luftwiderstand kommen, je freier das board läuft umso mehr nimmt dessen widerstand ja ab(wenieger benetzte fläche)....

nochmal die frage wie ist die widerstandertielung tatsächlich?

Quote from The-BlackJack

nochmal die frage wie ist die widerstandertielung tatsächlich?

Ich gehe immer von folgender Teilung aus:

Board 25%
Finne 25%
Segel 25%
Fahrer 25%

jeweils +- 5% je nach Einsatzzweck

Größenordnungsmäßig kannst du das als Aerodynamiker leicht nachvollziehen, da man die Gesamtkraft des Segels einfach anhand des Fahrergewichtes abschätzen kann (ca. 50%). Die Lage des Kraftvektors relativ zur Fahrtrichtung ergibt den Vortrieb. Zur Widerstandsermittlung des Segels brauchst du nur noch die Gleitzahl realistisch einschätzen, denk dabei bitte an die grottenschlechte Streckung! Der Widerstand der Finne ergibt sich aus der benötigten Querkraft, auch da musst du die Gleitzahl richtig einschätzen und dann hast du den Widerstand der Finne. Der Rest ist Boardwiderstand an der Wasseroberfläche und Luftwiderstand des Fahrers.

Für alle Einzelkomponenten wirst du auf Werte zwischen 20-30% der Vortriebskraft kommen,also die 25%Teilung ist in der Größenordnung vertretbar. Genauere Werte kann ich nicht angeben, da sie ja auch vom Kurs des Surfers abhängen. Und natürlich auch von Größe und Gewicht des Fahrers (komisch, beim Höhelaufen sind die langen, dürren Surfer immer im Vorteil, liegt das an den optimalen Hebelverhältnissen oder einfach nur an dem geringeren Luftwiderstand???)

Höhelaufen bedeutet geringe Boardgeschwindigkeit, höherer Anstellwinkel an der Finne, höhere scheinbare Windgeschwindigkeit (Fahrtwind+Geschwindigkeitskomponente gegen den Wind) also viel Widerstand bei Segel und Fahrer
Raumschots bedeutet hohe Boardgeschwindikeit, hohe Geschwindigkeit an der Finne bei kleinem Anstellwinkel, aber geringe scheinbare Windgeschwindigkeit (Fahrtwind-Geschwindigkeitskomponente mit dem Wind) also relativ wenig Widerstand bei Segel und Fahrer, deshalb dürfen hier die Dicken ran!!!

Falls du irgendwo eine andere, besser belegte Aufschlüsselung finden solltest, dann lass es mich bitte wissen. Ich bin immer daran interessiert, meine eigenhändig erfundenen Denkmodelle zu verbessern.

Quote from Lordofchaos

Thomas Döblin ist auch hier im Forum, eventuell hat er noch ein paar Infos

also es sind Rillen... füllt sich an wie bei einer Schallplatte nur etwas feiner! Test... habe bisher keine brauchbaren Resultate hinbekommen weil meistens der Wind nicht reicht! (für mich) Werde das Board nun an einen leichteren Fanatic Fahrer zum testen abgeben oder es am Ende des Jahres in Namibia unter besseren Bedingungen testen... bzw. testen lassen!

mein Gedanke ist, um so mehr Luft unterm Board ist oder gehalten wird um so besser! Also da könnte auf einer rauhen Oberfläche eigentlich mehr Luft hängen bleiben! Nächster Gedanke... sehr viele kleine Dellen in der Gleitfläche wo über eine Druckpatrone Luft ausströmt und sich dann ein Luftpolster bildet!

Also ich hab mich auch schon etwas mit dem Thema beschäftigt. Diese Strukturen (Ribblets usw.) - bitte nicht von "rauh" sprechen!. Sollen den Umschlagpunkt von laminar auf turbulent weiter nach hinten verschieben. Daraus sollen weniger Reibungsverluste resultieren.

Funktioniert sicher, wenn z.B. ein Delfin tief unten im Wasser schwimmt, das umgebende Wasser ist hier total ruhig.

Bei uns Surfern ist das Wasser von den Wellen bereits total verwierbelt. Ich weiß nicht ob wir am Board oder an der Finne überhaupt eine laminare Anlaufbereich haben. Oder ob die Strömungsgrenzschichte nicht von Anfang an turbulent ist.

Vielleicht mal nen Neoprenanzug auf das Unterwasserschiff kleben. Glatthaut natürlich aus dem Triathlon-Bereich. ... Ist aber....glaub ich zu weich.

durch die Rillen bekommt man eigentlich auch eine größere benetzte Fläche und das könnte sich vielleicht beim Speedboard dann auch wieder nachhaltig auswirken!?
Andersherrum sagten mir der Kerl vom Frauenhofer Institut das bei Finnen, wegen der geringen Fläche, einen noch viel feinerer Struktur genommen werden müsste... gab es zu dem Zeitpunkt wo ich da war aber noch nicht und würde dann mal schlappe 10000€ kosten um das was zu machen...
Allgemein sollen schräge Anströmungen... glaube es waren bis zu 30°... kein Problem sein! (Müsste mal die eMails suchen und nachschauen)