Was ist wichtiger für die Strömung an einer Finne. die Vorderkante oder die Abrisskante?

1. offizieller Beitrag

    Das sollte sich mit einem relativ einfachen Versuch im Strömungskanal feststellen lassen.

    Finne umströmen lassen und mit Kraftmessdosen die einleitbaren Kräfte messen bis die Strömung abreißt.

    Unterschiede messen zwischen identischen 3 Finnen:

    -unbeschädigt

    -Fehler an der Vorderkante

    -Fehler an der Hinterkante

    Habe mal etwas ähnliches gemacht zur Analyse von Strömungen an Flugzeugflügeln. Variablen waren Strömungsgeschwindigkeit, Anstellwinkel, Profildicke und Profillänge.

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von RobertP

    Habe mal etwas ähnliches gemacht zur Analyse von Strömungen an Flugzeugflügeln. Variablen waren Strömungsgeschwindigkeit, Anstellwinkel, Profildicke und Profillänge.

    Und wie war da die Erkenntnis?

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    Kurzversion:

    Schmale Profile waren anfälliger auf Strömungsabriss bei steigendem Anströmwinkel.

    Auftrieb am Flügel (gleichbedeutend mit Querkräften bei der Finne würde ich sagen) stieg mit der Profildicke.

    Strömungswiderstand stieg mit der Profildicke.

    Dickste Stelle des Profils ist wichtig, die liegt etwas vor der Mitte. Die nehmen doch auch einige Hersteller für den Rake.

    Ich hatte mal eine Wave Finne mit eine leicht abgerundete Abrisskante, hat gepfiffen und deutlich gebremst das es kein Spaß mehr war. Ein wenig mit Wasser die Abrisskante gerade geschliffen und alles war gut.

    Ich dachte auch erst, es geht um Cuts und Schäden, aber es geht drum, wo man den Rake messen soll.

    Ja genau. Ging mir auch so. Bis ich den ersten Beitrag nochmal gelesen habe ... :)

    Zitat von RobertP

    Kurzversion:

    Schmale Profile waren anfälliger auf Strömungsabriss bei steigendem Anströmwinkel.

    Auftrieb am Flügel (gleichbedeutend mit Querkräften bei der Finne würde ich sagen) stieg mit der Profildicke.

    Strömungswiderstand stieg mit der Profildicke.

    Wobei insbesondere schmale Profile mit steilem Anströmwinkel oft anzutreffen sind (surfen).

    Früher hatte ich RC Modellflugzeuge entwickelt, inkl. zugehörige Tragflächenprofile.

    Der Auftrieb bei Tragflächen ist, zumindest bei kleinen Maschinen, sehr einseitig im Profil ausgeprägt (Im Gegensatz zu den Surf Finnen). Strömungswiderstand steigt generell mit der Dicke, was die eher schmalen Profile erklärt.

    Zitat von Totti-Amun
    Zitat von RobertP

    Habe mal etwas ähnliches gemacht zur Analyse von Strömungen an Flugzeugflügeln. Variablen waren Strömungsgeschwindigkeit, Anstellwinkel, Profildicke und Profillänge.

    Und wie war da die Erkenntnis?

    Haben wir auch jede Menge gemacht, allerdings an Multifin Waveboards unter mitnahme der Einfluss des Brettes auf der Strömung unterm Brett und denn noch unterschiedliche Situationen beim Windsurfen in der Welle: Beim Gleiten nach draussen in leichten Am Wind Kurs, beim herunter Fahren der Welle ohne seitlich Druck vom Segel und in der Kurve mit wobei einer Finne (teilweise) aus dem Wasser kommt und Luft ansaugen kann. Und denn haben wir noch Anstellwinkel der Seitenfinnen und Asymmetrische Seitenfinnen mitgenommen. Das geht heutzutage ziemlich realistisch, sehe den Computergenerierte Bilder von ein Bottomturn, inkl Spray und Luft-Wassermischung unterm Brett.

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    FoilSIM von Nasa ist ein gratis Programm wobei man ganz einfach mit Profilen und Anstromwinkel spielen kann um der Auswirkung zu sehen:

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    Nen Freund von mir hat Strömungsmechanik studiert. Und arbeit in der Motorenentwicklung. Aktueller Forschungsstand: CFD steht für colurfull fluid dynamics nicht mehr. Im Wesentlichen sind komplexe Situation nicht abzubilden bzw. der Wahrheitsgehalt sehr fragwürdig. Aber bunte Bilder verführen nunmal zu glauben, dass es die Realität sei. Und das schöne ist, es kann eh keiner überprüfen.

    Zitat von schobihh

    Nen Freund von mir hat Strömungsmechanik studiert. Und arbeit in der Motorenentwicklung. Aktueller Forschungsstand: CFD steht für colurfull fluid dynamics nicht mehr. Im Wesentlichen sind komplexe Situation nicht abzubilden bzw. der Wahrheitsgehalt sehr fragwürdig. Aber bunte Bilder verführen nunmal zu glauben, dass es die Realität sei. Und das schöne ist, es kann eh keiner überprüfen.

    Klar kann man das überprüfen. Vielleicht nicht bei Motoren aber bei Windturbinen, Flugzeuge und was alles noch mehr können die Stromerzeugung oder Spritverbrauch ganz genau messen und funktioniert es. Auch beim Windsurfen war das auch ohne Messgeräte klar besser, auch bei Leuten die gar nicht wussten was die da testen. Die Ergebnisse sind auch zu erkennen an der Größe der Seitenfinnen die wir nutzen können gegenüber andere Marken. Und es gibt da mehrere CFD Programme, die Studenten die ich die letzte Jahre hatte für ein Praktikum, hatten schon die letzte Programme wie auch Airbus die nutzt und die Ergebnisse waren noch mal besser als 5 Jahre davor. Da war es noch problematisch mit eine rohe Wasseroberfläche zu rechnen usw. Der letzte Student kam auch von einer spezialisierte Uni in Frankreich, vielleicht sind die da auch etwas weiter.

    Zitat von Rüdi

    Platinsurfer ,

    Welche Profile werden im Rc Modellen bei Dynamik soaring eigentlich verwendet .

    Die Modelle sind ja unglaublich Schnell (der Weltrekord liegt da bei ca 800kmh)

    Könnte man so ein Profil auf Finnen übertragen?

    Grundsätzlich eine ähnliche Disziplin, aber leider nicht 1:1 übertragbar.

    Insbesondere an Tragflächen werden andere Anforderungen gestellt.

    Bei normalen Tragflächen wie z.B. bei Propeller Maschinen sind die Aufgrund des Auftriebs mit Unter-/Überdruck asymmetrisch gestaltet.

    Zitat von Witchcraft Sailboards
    Zitat von schobihh

    Nen Freund von mir hat Strömungsmechanik studiert. Und arbeit in der Motorenentwicklung. Aktueller Forschungsstand: CFD steht für colurfull fluid dynamics nicht mehr. Im Wesentlichen sind komplexe Situation nicht abzubilden bzw. der Wahrheitsgehalt sehr fragwürdig. Aber bunte Bilder verführen nunmal zu glauben, dass es die Realität sei. Und das schöne ist, es kann eh keiner überprüfen.

    Klar kann man das überprüfen. Vielleicht nicht bei Motoren aber bei Windturbinen, Flugzeuge und was alles noch mehr können die Stromerzeugung oder Spritverbrauch ganz genau messen und funktioniert es. Auch beim Windsurfen war das auch ohne Messgeräte klar besser, auch bei Leuten die gar nicht wussten was die da testen. Die Ergebnisse sind auch zu erkennen an der Größe der Seitenfinnen die wir nutzen können gegenüber andere Marken. Und es gibt da mehrere CFD Programme, die Studenten die ich die letzte Jahre hatte für ein Praktikum, hatten schon die letzte Programme wie auch Airbus die nutzt und die Ergebnisse waren noch mal besser als 5 Jahre davor. Da war es noch problematisch mit eine rohe Wasseroberfläche zu rechnen usw. Der letzte Student kam auch von einer spezialisierte Uni in Frankreich, vielleicht sind die da auch etwas weiter.

    Man kann keine Deiner Simulationen bzw. Wellenabreiten überprüfen. Nur triviale Versuchsanordnungen lassen sich im Strömungskanal nachstellen. Alles schöne Bilder, aber zweifelhafte Aussagekraft. Habe unter anderem mit einem Professor für Aerodynamik gesprochen um das Thema Toe-In. Welches ja auch so ein Glaubenskrieg ist. Und gerade ihm Deine Finnenlösung mit dem Twist erklärt. Seine Einschätzung, dass der Mehrwert nicht wirklich relevant ist. Wem soll ich glauben?

    Zitat von schobihh

    Man kann keine Deiner Simulationen bzw. Wellenabreiten überprüfen. Nur triviale Versuchsanordnungen lassen sich im Strömungskanal nachstellen. Alles schöne Bilder, aber zweifelhafte Aussagekraft. Habe unter anderem mit einem Professor für Aerodynamik gesprochen um das Thema Toe-In. Welches ja auch so ein Glaubenskrieg ist. Und gerade ihm Deine Finnenlösung mit dem Twist erklärt. Seine Einschätzung, dass der Mehrwert nicht wirklich relevant ist. Wem soll ich glauben?

    Du solltest vielleicht nicht glauben sondern selber testen. Erst Mal hat eine Finne unter Wasser der gleiche Auswirkung wie ein Segel in der Luft, die Kräfte sind viel großer. Wie beim Segel machen einige Grad viel aus. Denn solltest mal versuchen einen 13.5er Seitenfinne ohne Toe-in auf der Welle zu fahren anstatt diese Minifinnen. Ein ehemalige französische PWA Fahrer der hier wohnt hatte zwischen Sponsoren mal ein halben Jahr Witchcraft Bretter gefahren. Das war um 2011 herum. Mit seinen Naish trifin (19cm+2x10cm) Bretter war er denn nicht so zufrieden von der Dreheigenschaften her. Er hatte denn 13cm Seitenfinnen und 16cm Mittelfinne versucht. Die Fläche wandert immerhin mal nach vorne. Ergebniss: Er sagte es hat deutlich starker gebremst und der Dreheigenschaften waren trotz weiter vorne liegende Finnenfläche deutlich schlechter anstatt besser. In großere Wellen bei höhere Geschwindigkeiten unfahrbar. (Das war ja auch bei der erste Starboard Quad mit 14er Seitenfinnen der Fall. Der würde im Boardseeker oder Windsurf test als Quad als kaum Bottomturnfähig erklärt. Als Singlefinne war der deutlich besser.) Denn hatte er seitlich asymmetrische Finnen versucht. Mit gleiche Winkel. Alles noch schlimmer. Das hat er mir denn alles später erzählt. Kann dir gerne bei PN seinen Namen geben, Initialen S.E. oder auch "The Lovers" auf Facebook.


    Das gleiche mit meiner Tests mit dem 4WFS in 2005 (.....). Mit dieser Finnensystem kann man die Finnen im Brett drehen. Konntest ziemlich genau testen wie viel Grad am schnellsten und Drehfreudigsten war. Hatten wir in ein Tag heraus. Und es war klar das das Wasser nach außen gelenkt wird. Das muss durch das Brett verursacht werden. Denn ist es auch logisch das direkt am Brett der Einfluss vom Brett am größten ist oder? Und das der Einfluss bei zunehmender Abstand zum Brett verringert? In 1m Tiefe ist das weg oder? Mit CFD und später auch einen Unterwasserkamera haben wir heraus bekommen das der Einfluss in etwa 15cm Tiefe schon wieder weg ist. Also getwistete Finnen mit den Doppelte Grad als mit symmetrischen Finnen an der Basis und fast Null Grad an der Spitze einen 13.5cm Finne. Warum haben die Flügel von WIndturbinen Twist? Oder Schiffspropeller, oder Windsurfsegel? Solltest mal ein Segel ohne Twist fahren. Jetzt mit asymmetrische Finnen haben wir an der Basis noch mehr Toe-in. Hab auch schon für Bretter. Steht auch alles hier mit Unterwasser Bilder. https://witchcraft.nu/boards/trifin/. Den Videos wo man mehr sieht in Slow-Motion zeige ich da logischerweise nicht.

    Aber am besten selber testen wie oben beschrieben.

    Hatte dieser Satz gar nicht zu Ende geschrieben: Hab auch schon für Bretter andere Marken mit Minituttle System Finnen umgeändert auf deren Winkel und funktioniert eindeutig besser, ausnahmslos sagen die alle das es schneller wird und drehfreudiger bei bessere Höhelaufeigenschaften. Auch andere Shaper kaufen mir die Finnen schon ab. Zumindest haben unsere CFD Ergebnisse ziemlich genau mit der Praxis gepasst. Wenn ein Programm solche Bilder aus eingegebene Daten generieren kann mit Spray usw die genau so sind wie in Wirklichkeit, kann es auch nicht all zu weit daneben liegen oder? Oder wenn die einen Windrad mit CFD entwickeln das denn besser funktioniert oder Flugzeuge die besser fliegen. Ich habe einen Kunde der bei ein Ingenieurs Büro in Berlin nach Windräder forscht und der sagte vor Jahren schon das das alles nur noch mit CFD gemacht wird. Also wer hat da recht, einen Professor oder jemand die dort in der Praxis mit arbeitet und die Ergebnisse sieht? Der hat in 2010 schon gesehen was wir machten und war davon überzeugt das unsere Ergebnisse ziemlich genau stimmen.

    Zitat von Witchcraft Sailboards
    Zitat von schobihh

    Man kann keine Deiner Simulationen bzw. Wellenabreiten überprüfen. Nur triviale Versuchsanordnungen lassen sich im Strömungskanal nachstellen. Alles schöne Bilder, aber zweifelhafte Aussagekraft. Habe unter anderem mit einem Professor für Aerodynamik gesprochen um das Thema Toe-In. Welches ja auch so ein Glaubenskrieg ist. Und gerade ihm Deine Finnenlösung mit dem Twist erklärt. Seine Einschätzung, dass der Mehrwert nicht wirklich relevant ist. Wem soll ich glauben?

    Du solltest vielleicht nicht glauben sondern selber testen. Erst Mal hat eine Finne unter Wasser der gleiche Auswirkung wie ein Segel in der Luft, die Kräfte sind viel großer. Wie beim Segel machen einige Grad viel aus. Denn solltest mal versuchen einen 13.5er Seitenfinne ohne Toe-in auf der Welle zu fahren anstatt diese Minifinnen. Ein ehemalige französische PWA Fahrer der hier wohnt hatte zwischen Sponsoren mal ein halben Jahr Witchcraft Bretter gefahren. Das war um 2011 herum. Mit seinen Naish trifin (19cm+2x10cm) Bretter war er denn nicht so zufrieden von der Dreheigenschaften her. Er hatte denn 13cm Seitenfinnen und 16cm Mittelfinne versucht. Die Fläche wandert immerhin mal nach vorne. Ergebniss: Er sagte es hat deutlich starker gebremst und der Dreheigenschaften waren trotz weiter vorne liegende Finnenfläche deutlich schlechter anstatt besser. In großere Wellen bei höhere Geschwindigkeiten unfahrbar. (Das war ja auch bei der erste Starboard Quad mit 14er Seitenfinnen der Fall. Der würde im Boardseeker oder Windsurf test als Quad als kaum Bottomturnfähig erklärt. Als Singlefinne war der deutlich besser.) Denn hatte er seitlich asymmetrische Finnen versucht. Mit gleiche Winkel. Alles noch schlimmer. Das hat er mir denn alles später erzählt. Kann dir gerne bei PN seinen Namen geben, Initialen S.E. oder auch "The Lovers" auf Facebook.


    Das gleiche mit meiner Tests mit dem 4WFS in 2005 (.....). Mit dieser Finnensystem kann man die Finnen im Brett drehen. Konntest ziemlich genau testen wie viel Grad am schnellsten und Drehfreudigsten war. Hatten wir in ein Tag heraus. Und es war klar das das Wasser nach außen gelenkt wird. Das muss durch das Brett verursacht werden. Denn ist es auch logisch das direkt am Brett der Einfluss vom Brett am größten ist oder? Und das der Einfluss bei zunehmender Abstand zum Brett verringert? In 1m Tiefe ist das weg oder? Mit CFD und später auch einen Unterwasserkamera haben wir heraus bekommen das der Einfluss in etwa 15cm Tiefe schon wieder weg ist. Also getwistete Finnen mit den Doppelte Grad als mit symmetrischen Finnen an der Basis und fast Null Grad an der Spitze einen 13.5cm Finne. Warum haben die Flügel von WIndturbinen Twist? Oder Schiffspropeller, oder Windsurfsegel? Solltest mal ein Segel ohne Twist fahren. Jetzt mit asymmetrische Finnen haben wir an der Basis noch mehr Toe-in. Hab auch schon für Bretter. Steht auch alles hier mit Unterwasser Bilder. https://witchcraft.nu/boards/trifin/. Den Videos wo man mehr sieht in Slow-Motion zeige ich da logischerweise nicht.

    Aber am besten selber testen wie oben beschrieben.

    Hmm, so viele verschiende Themen zusammengeworfen.

    1. der "Drag" ist für kleine Winkel des AoA konstant. Thats Physics. D.h. Die Finnen bremsen nicht mehr egal ob 0 Grad oder 5 Grad Toe-In. Oder ist das nicht korrekt?

    Natürlich steigt der "lift" der Finne mit dem AoA. Aber der wird mit der anderen Finne kompensiert, aufgrund der symmetrischen Anordnung.

    2. Ja das Wasser strömt nach aussen. Aber wie gross ist die Grenzschicht in der das passiert. sicherlich nicht 15cm. Wieviel Wasser da bewegt werden müsste.... Das ist das Feedback von nem surfenden Prof. für Aerodynamic. vielleicht ein paar cm. Das wiederspricht aber der Aussage, dass 13cm nicht mehr funktionieren aber 10cm. Denn der Einfluss ist ja für beide nur im unteren Bereich an der Base der Finnen und am Tip nicht mehr. Also egal ob der Tip 10 oder 13cm entfernt ist.

    3. Ja ich teste auch, wie soviele andere Menschen, Profis oder nicht. Und meine Erfahrung sagt mir, dass jeder sein eigenes "goldenes" Rezept gefunden hat. Was wiederrum dafür spricht, dass der Einfluß gar nicht so groß sein kann, und sich alles im Kopf abspielt.

    Ich zitiere mal nen berühmten Windsurf-board Shaper: Der nach dem Feedback eines Teamfahrers, dass das Brett nicht gut sei. Er es abgeschliffen hat neu lackiert hat und es ihm wieder gegeben hat mit der Aussage, es wäre eine Modifikation. Der Teamfahrer war super happy mit dem Brett danach.

    Soviel zum Thema testen :)

    Ich will nur sagen, dass Deine Designs sicherlich funktionieren. Nur: All die anderen Designs funktionieren eben auch. Und offensichtlich auch gut.