Posts by Ruebepof

    schau mal bei wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Fluiddynamische_Grenzschicht


    660px-Abloesungplatte.png


    "Jede Wand besitzt – auch unter einer turbulenten Grenzschicht – eine viskose Unterschicht (englisch viscous sublayer), früher auch laminare Unterschicht genannt. Erst wenn die Rauigkeit der Wand diese Unterschicht durchstößt, hat sie einen Einfluss auf die Grenzschicht, den Reibungswiderstand und die Strömung. Wenn die Unterschicht die Rauigkeit hingegen vollständig bedeckt, ist die Wand hydraulisch glatt."

    Wie genau ist hydrodynamisch glatt denn definiert?


    Gruß, Onno

    bin keine Hydro-/Aerodynmiker ... aber nach meinem Kenntnisstand gibt es innerhalb der Grenzschicht eine viskose Unterschicht .. wenn die Oberflächenrauhigkeiten innerhalb dieser viskosen Unterschicht bleiben, dann gilt eine Oberfläche als hydraulisch glatt ... müsste da aber jetzt selber nochmal genau nachgucken...

    ist wirklich passiert: vor ein paar Jahren hat sich mein Sohn zu Weihnachten eine Smartwatch gewünscht (damals war er 14). Also gabs zu Weihnachten eine Smartwatch. Große Freude! Am 2. Weihnachtsfeiertag kam mein Sohn zu mir und meinte: "Papa, was Du was das Beste an der Smartwatch ist?"

    Ich:"Nein" ... Antwort: "ich muss jetzt nicht mehr das Handy aus der Hosentasche holen, um auf die Uhr zu gucken"

    da kann ich nur ganz allgemein darauf antworten, weil ich weder die Geometrie noch die Bauweisen noch die Fasertypen der FCT wings und der aus Carbon kenne.

    - Glasfasern haben eine deutlich geringere Steifigkeit gegenüber Carbonfasern ... gaaaanz grob Faktor 2-3 geringer als carbon (das hängt allerdings stark vom jeweiligen Fasertypus und Lagenaufbau ab) ... Ich kann aber nicht sagen, ob sich "weiche" Flügel besser oder schlechter fahren, da habe ich keine Erfahrung. Diese geringere Eigensteifigkeit des Materials kann man natürlich ausgleichen durch dickere Wandstärken oder dickere Profile, aber damit wirds halt auch schwerer.

    - Glasfasern sind etwas schwerer als carbonfasern .... gaaanz grob ca. 25%

    - fast ausnahmslos ist die Festigkeit von Carbonfaserverstärkten Kunstoffen deutlich besser als von Glasfaserverstärkten Kunststoffen.

    - Glasfasern sind deutlich billiger als Carbonfasern

    - es gibt noch weitere Unterschiede bspw. elektr. Leitfähigkeit, Wärmeleitung, Korrosionseigenschaften, Verzug, Ausgasung, etc., aber die dürften hier kaum eine Rolle spielen.


    habe das jetzt alles schnell aus dem Kopf geschrieben, die Werte bitte nicht auf die Goldwaage legen. Aus meiner beruflichen Praxis kann ich nur sagen: nimm Carbon, das ist fast immer ausnahmslos besser in den strukturellen Eigenschaften , außer man hat spezielle Anforderungen an die elektr. bzw. therm. Leitfähigkeit ODER es muss einfach billig sein.


    durch die geringere Steifigkeit von Glasfasern ergeben sich natürlicherweise Vorteile in der Fertigung von stark (v.a. doppelt) gekrümmten Bauteilen. Die Drapierfähigkeit von Glasgewebe ist deutlich besser.


    Aber Vorsicht, das sind jetzt nur Unterschiede in den Materialeigenschaften, d.h. jetzt nicht, dass die FCT Wings schlechter sein müssen, nur halt anders. Für mich heißt das erstmal nur dass die FCT Bauweise wohl die günstigere ist. Aber schlanke Profile und/oder hohe Spannweite zu verwirklichen wird mit der FCT Bauweise tendenziell, denke ich, schwieriger.

    dabei das archimedische Prinzip nicht vergessen für Körper unter Wasser .. da spielt das 1kg deutlich weniger zu Buche als über Wasser


    Stabilitätsgründe? mag sein, glaube ich jetzt mal weniger


    für mich sind v.a. Kostengründe entscheidend, Serienfertigung einer Alu Fuselage in der CNC Fräse vs. deutlich aufwändigere (s.o.) Kohle Fuselage noch dazu in Handarbeit. Mal ganz abgesehen von dem KnowHow, das man braucht für eine gute Kohle Fuselage


    evtl. wäre ja hier 3D-Alu Druck die Fertigungsmethode der Wahl, dann hätte man auch keine Voll-Alu Fuselage, sondern könnte die auch innen hohl designen ... damit wären die dann deutlich leichter

    nur weil du keine Möglichkeit siehst, heißt das doch nicht das es keine gibt.

    und genau darum geht es. manchmal sieht man den Wald vor lautern Bäumen nicht, aber irgendwer sieht ihn.

    Ich verstehe deine Intention nicht. Klar besteht die Möglichkeit, dass es noch eine bisher nicht

    entdeckte Lösung der Pandemie gibt, neben dem Impfen. Aber ist das ein Argument gegen die Impfung?

    ... auch wenn es eine unentdeckte Lösung gäbe für die Pandemie, halte ich es doch für unwahrscheinlich, diese auf bzw. mittels den unzähligen Querdenker Demos etc. zu entdecken.

    hier ein Bildschirmfoto aus " Windsurfmechanik-Wie schnell kann man Windsurfen" von Rick Hanke (MUF)

    pasted-from-clipboard.png

    auch findet man dort, dass die Finne nur für etwa 11% am Gesamtwiderstand (also Board+Segel+Fahrer+Finne) verantwortlich ist. (ist aber abhängig von der Geschwindigkeit).

    Laut Rick Hanke wird man 0.26kt schneller bei einer 10%igen Widerstandreduzierung allein der Finne.

    Die Finne sollte also hydrodynamisch glatt sein, wie nach dem Bild .. noch glatter bringt nix.

    Und wenn die Finne doch rauher ist, bist bei hohen Geschwindigkeiten >40kt halt grob geschätzte 3-4 kt langsamer als mit einer hydraulisch glatten Finne.

    Solange Du nicht in Lüderitz unterwegs sein willst, ist es also mMn halbwegs wurscht wie glatt/rauh die Finne ist.

    nochmal zum Thema Uni: ich war 1999, kurz nach Abschluß meines Studiums, auf einer mehrwöchigen Studienreise in den USA, um verschiedene Universitäten, Forschungseinrichtungen und Firmen zu besuchen und evtl. Partner für unser damaliges von der ESA gesponsertes Projekt zu finden. Eine unserer Stationen war die UCLA. wo wir die ingenieurwissenschaftl. Fakultät besuchten. U..a hatte ich mitbekommen, dass dort zu der damilgen Zeit alle Vorlesungen auf Video aufgenommen wurden (ich meine es war VHS), und in die Bibliothek aufgenommen worden sind. Es gab also die Möglichkeit, sich jede Vorlesung nochmal anzugucken in der Bib oder/und auch sich mit nach Hause auszuleihen. Laut Aussage des damaligen Bibliotheksleiters an der UCLA kam dieses System bei den Studenten sehr gut an und wurde oft benutzt. (Es gab sogar einige wenieg Videorecorder, die man sich ausleihen konnte, falls man keinen hatte)


    Später als Assistent an der Uni und verantwortlich für die Übungsveranstaltungen zu Vorlesungen meines damaligen Prof., und noch später, wo ich für wenige Jahre eine eigene Vorlesung übernommen hatte, hatte ich versucht, dieses Konzept für "meine" Vorlesungen aufzugreifen, also jede Übung/Vorlesung aufzunehmen und digital zu speichern und auch den Studenten das alles digital zur Verfügung zu stellen über die Bib. So war zumindest die Idee (das war in den beginnenden 2000-Jahren) . Leider gescheitert an zu viel formalen Kram, Datenschutz, Kosten für die Infrastruktur, zu wenig Ungterstützung seitens der Institutsleitung/Bibliothek, etc. etc.

    (Mittlerweile bin ich aus dem Uni-Betrieb schon lange draussen ... gibts sowas eigentl mittlerweile?)


    Schade... naja, ich behaupte nicht, dass das DIE Lösung für die jetzigen Corona Zeiten wäre, aber zumindest könnte man sich so sicher über einige wenige Semester mit fertigen Vorlesungen aushelfen und online Veranstaltungen quasi nur als Q&A Runde zu veranstalten. Fände ich besser als das jetztige rumgeeiere an den Unis mit oft nicht ausgereifter Technik.


    Und ja - t36 - Präsenzveranstaltungen mit Feedback von den Studenten ist natürlich die eindeutig bessere Alternative

    Jetzt hast Du mich mit Deiner Frage ganz schön ins Schwitzen gebracht :-) . Hat ein wenig gedauert, musste mich erstmal schlau machen …


    Der Haupteffekt ist wohl der, dass das Harz Feuchtigkeit aufnimmt. Diese Feuchtigkeit zieht tief ins Harz ein und zieht nach derzeit gängigem wissenschaftlichem Verständnis einen Hydrolyse Effekt und damit Weichmacher-Effekt nach sich. Eine Reduktion der mechanischen Harzeigenschaften ist die Folge. Weiterhin lagern sich Wassermoleküle am Faser-Matrix Interface ab und sorgen zusätzlich für eine Degradation des Faser-Matrix Interfaces, bis hin zu einer Ablösung der Faser vom Harz. Eine nachträgliche Trocknung kann diesen Effekt nur teilweise umkehren.


    Aus [2]: „ … Optical microscopy did not show any sign of microcracks and FTIR spectroscopy revealed that moisture absorption causes structural change in the polymer. The plasticising effect causes rearrangement of atoms resulting in a change in the network structure …”


    Aber welchen Unterschied es genau gibt zwischen Frischwasser und Meerwasser … das habe ich jetzt noch nicht herausgefunden. …hmmmm

    Typischerweise werden bei umfangreichen Composite-Materialtests unterschiedliche Umgebungen (sog. fluid-sensitivity-screening, z.B.. Hydraulik Öle, Treibstoffe, destill. Wasser und eben auch Salzwasser) getestet ... und da ist meistens salzhaltige Umgebung bzw. Salzwasser dabei, aber eben kein Frisch-/Süßwasser.

    (z.B. S.27: https://energy.ornl.gov/CFCrus…2_IM7_Uni_Data_Report.pdf )


    ... ich bleib mal dran...

    Viele Grüße

    Tim


    Hier zum Schmökern ein paar links:


    [1] “The Influence of Water Absorption on Unidirectional and 2D Woven CFRP Composites and their Mechanical Performance”

    http://orca.cf.ac.uk/127130/1/…ter%20Absorption%20...pdf


    [2] “THE LONG TERM EFFECTS OF WATER ABSORPTION, DESORPTION AND RE-ABSORPTION IN CARBON-FIBRE / EPOXY COMPOSITES”

    http://www.dem.ist.utl.pt/iccs…RS/ICCST10_Upload_208.pdf


    [3] “Moisture Ingress Effect on Properties of CFRP” J.M. Ryan , R. Adams and S.G.R. Brown

    https://www.researchgate.net/p…ect_on_Properties_of_CFRP


    [4] “Influence of Seawater Ageing on Fracture of Carbon Fiber Reinforced Epoxy Composites for Ocean Engineering”

    https://www.researchgate.net/p…tes_for_Ocean_Engineering

    aha ... das ist dieses Foil offenbar aus 2 Hälften zusammengeklebt und der Klebstoff hat die entstandene Wärmeausdehnung des Foils nicht mitmachen können ... ist aber nur ne Vermutung


    Ruben: hier mal ein paar typische Daumenwerte aus der Praxis für Carbonbauteile


    ... typische max. Einsatztemperatur für Bauteile aus Carbonfaserverstärktem Epoxy etwa 70-75% von Tg(onset) des Matrixwerkstoffs; Tg(onset) ist der Beginn des Glasübergangsbereiches des verwendeten Harzes.


    Warum?

    weil bei Temp. darüber die Festigkeits und Steifigkeitseigenschaften des Laminats schlechter werden. das Harz wird weich, vereinfacht gesprochen. Abhängig vom Laminataufbau bzw. Matrix kann die Festigkeit des Laminats bei einer Temperatur von 70% von Tg(onset) bereits um über 30% sinken. Das ist aber stark abhängig, welche Festigkeitswert man betrachtet. Bsp: reines ud laminat ohne Schädigungen; Zug-Festigkeit sinkt um ca 15% bei 70% Tg(onset) gegnüber RT (Raumtemp); bei Druck liegen wir hier schon bei 30% Festigkeitsabfall; interlaminare Festigkeiten sinekn bei 70% Tg(onset) schon um 40-50%.


    Löcher bzw verschraubte Löcher im Laminat weisen aufgrund der guten damage tolerance Eigenschaften von Faserbauteilen ebenfalls nur etwa 30% Festigkeitsabfall bei 70%Tg(onset) auf.


    typische Reduzierungen in der Steifigkeit eines Laminats bei 70% Tg(onset) liegen im Bereich von 10% (das ist aber stark vom Anteil der 0° Lagen abhängig)


    Das sind aber wirklich nur grobe/typische Daumenwerte aus der Praxis, genaue Werte gibts in der Fachliteratur bzw. muss man selber messen.


    Schwarze Bauteile, die lange starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, können sich bekanntermaßen bis ca. 100°C aufheizen. (gilt nicht für große Höhen). Wenn man also eine Finne möchte, die sicher keinen "Sonnebrand" in der griechischen Sonne bekommt, würde ich empfehlen, ein Harz zu verwenden mit mind 130 Tg(onset). Aber klar ... diese hohen Aushärtetemp. muss man erstmal herbekommen in der Fertigung.


    Ansonsten, wie oben von p51flier beschrieben, wird das Harz weich, die Finne kann verformt werden ( durch Temperatur oder äußere Einflüsse) ... wenn die Finne dann wieder abkühlt, werden die Verformungen quasi eingefroren.

    ( Bsp, laut R&G homepage ist das 285 Harz bei 50° Tempern bis 54° max Einsatztemp. zugelassen; Tg(onset) liegt bei 70.2° )


    ... ach ja ... typische Reduzierung der Festigkeitem von Carbon/Epoxy Bauteilen alleine aufgrund von Salzwasser liegen im Bereich um 10%.


    Da man normalerweise ja nicht weiß, welches Harz in welcher Finne verwendet wurde ... am besten nicht in Sonne liegen lassen ... aber, wie oben schon geschrieben, viele bekannte Finnenhersteller haben das wohl im Griff.