Alm. opdrift

Hvis man der på en frisbee fra siden kan man se den krummer lidt på oversiden,når den kastes skaber det opdrift og rotationen skaber stabilitet.En drisbee med flad overside skal kastes med en lidt højere indfalds vinkel for at skabe opdrift.

Centrifugalpumpe

Når luften umiddelbart under frisbee'en kommer i kontakt med den roterende overflade, begynder luften selv at rotere. Luften vil derved blive slynget ud mod frisbee'ens kant. Når luften møder den nedadbukkede kant, bliver luften presset ned og frisbee'en op. Frisbee'en fungerer dermed som en centrifugalpumpe.

Når luften under frisbee'en bliver slynget ud og ned, opstår et undertryk, der dels suger frisk luft op nedefra, dels suger frisbee'en ned. Nogle frisbees har et hul i midten, hvilket tillader luft fra såvel over- som underside at strømme til, hvorfor frisbee'en ikke bliver suget ned. Frisbee'en kan derved holde sig svævende længere.

En frisbee, der ikke roterer, er stort set umulig at kaste nogen som helst steder, og den velkendte "svæveeffekt" er helt fraværende, uanset om oversiden krummer eller ej.

En frisbee kan slet ikke flyve

Men den ved det ikke, derfor flyver den bare alligevel.

Re: En frisbee kan slet ikke flyve

Jeg tror, du forveksler den med en helikopter. En helikopter kan ikke flyve. Den er bare så grim, at Jorden frastøder den...

Re: En frisbee kan slet ikke flyve

Det var dagens betragtning Knud HS :oD

Før vi går i gang...

...med den højere aero-dynamik kan man jo notere sig, at en frisbee har lav vægt og stort overflade-areal - forudsat den holder sig stabil ved at rotere. Altså er terminal-farten nedad lille, som man kender det fra fx. et dun.

Re: Centrifugalpumpe

Når luften umiddelbart under frisbee'en kommer i kontakt med den roterende overflade, begynder luften selv at rotere. Luften vil derved blive slynget ud mod frisbee'ens kant. Når luften møder den nedadbukkede kant, bliver luften presset ned og frisbee'en op. Frisbee'en fungerer dermed som en centrifugalpumpe.



Når luften under frisbee'en bliver slynget ud og ned, opstår et undertryk, der dels suger frisk luft op nedefra, dels suger frisbee'en ned. Nogle frisbees har et hul i midten, hvilket tillader luft fra såvel over- som underside at strømme til, hvorfor frisbee'en ikke bliver suget ned. Frisbee'en kan derved holde sig svævende længere.



En frisbee, der ikke roterer, er stort set umulig at kaste nogen som helst steder, og den velkendte "svæveeffekt" er helt fraværende, uanset om oversiden krummer eller ej.

Re: Centrifugalpumpe

Jeg medgiver, at den forklaring, der synes at være fremherskende på nettet, handler om, at en frisbee opfører sig som en flyvinge: at den hvælvede overside, angrebsvinklen og den vandrette hastighed i kombination giver den opdrift, der får frisbee'en til at flyve. Der er bare to problemer med denne forklaring.

1. Hvis man kaster en frisbee med stor rotationshastighed men lille vandret hastighed, så vil den nærmest svæve hen over jorden. Hvis opdriften primært var afhængig af den vandrette hastighed gennem luften, så ville en frisbee kastet på denne måde, hurtigt falde til jorden. Det ses ret tydeligt ca. 17 s inde i denne video, at frisbee'en netop har en lav vandret hastighed, men alligevel svæver:
http://www.youtube.com/watch?v...tfCE

2. En række frisbees har, som tidligere nævnt, et eller flere huller i den flade eller næsten flade den af skiven. Prøv at foreslå en flyingeniør, at der skal skæres huller i vingerne på flyene, sådan at de kun består af den forreste og den bagerste tredjedel, den midterste tredjedel i hele vingens længde skæres væk. Hvis forklaringen om, at en frisbee opfører sig som en flyvinge, skulle være forklaringEN på, hvorfor en frisbee kan flyve, så burde de hullede frisbees slet ikke kunne flyve, eller også har flyingeniørerne da overset noget.

Som det ses af denne Google-søgning, så findes der masser af frisbees med huller: http://www.google.dk/search?q=...isch

Angrebsvinkel og tilt har klart noget at sige for banekurven, når man kaster en frisbee. Men "den aerodynamiske form" (læs: den hvælvede overside), den vandrette hastighed og angrebsvinklen kan bare ikke forklare, at en frisbee a) kan svæve næsten stillestående eller b) at frisbees med huller kan flyve.

Det fremføres også, at små ujævnheder på oversiden af frisbee'en (eller ligefrem huller igennem den) skulle være medvirkende til at skabe turbulens, hvilket skulle forøge opdriften. Igen må der være noget, som flyingeniørerne har overset - mig bekendt gør de alt for at gøre vingerne så glatte som muligt og i det hele taget forsøger de netop at undgå turbulens, især på oversiden af vingerne.

Det er i øvrigt bemærkelsesværdigt, at mange frisbees har radiale "ribber" på undersiden. Jeg skal ikke kunne sige, om disse "ribber" er lavet af fremstillingstekniske årsager (og efterladt af økonomiske årsager), men de må klart medvirke til at få luften under frisbee'en til at rotere. I øvrigt kan man faktisk mærke, når man griber en næsten stillestående frisbee, at luften blæses nedad langs kanten.

Det er efterhånden alt for mange år siden, at jeg har beskæftiget mig med fluid mekanik/strømningsmekanik, og jeg er overhovedet ikke i stand til at regne på disse komplekse forhold (længere). Det er selvfølgelig muligt, at jeg tager fejl, men det ville da være interessant, om nogen ville regne på det.

Re: Centrifugalpumpe

En frisbee har en buet overflade på oversiden og lige på undersiden. Det kan give den opdrift som en flyvinge (Bernoulli).

Rotationen skaber luftstrømmen og differenstrykket mellem over- og underside, hvorved den vil begynde at flyve og med jo hurtigere rotation desto mere stabilt ligeud (gyroskop).

Hvis en frisbee står stille i luften, men roterende vil den løfte sig som en helikopter med "downwash" effekt.

Rotationen aftager efterhånden som energien bruges op og den falder ned som en faldskærm.

Som med en flyvemaskine afgør designet hvor god den flyver.

Re: Centrifugalpumpe - næppe

"Hvis forklaringen om, at en frisbee opfører sig som en flyvinge, skulle være forklaringEN på, hvorfor en frisbee kan flyve, så burde de hullede frisbees slet ikke kunne flyve, eller også har flyingeniørerne da overset noget.
Som det ses af denne Google-søgning, så findes der masser af frisbees med huller: http://www.google.dk/search?q=...uot;

Du har glemt en evt. modvind - alle kan få en frisbee til "at stå stille i luften" - men det gør den altså bare ikke, den står stille i forhold til jorden men bevæger sig gennem luften med samme fart som modvinden - og da kun et øjeblik, så flyver den sjovt nok baglæns.
Hvis din teori om "centrifugalpumpen" var rigti skulle frisbee'er i begyndelsen af kastet stige mere end angrebsvinklen tilsiger - det kan jeg, som har kastet med dem i mindst 33 år bare sige: at det gør de ikke - de stiger dårligt nok i forhold til hvad "flyvingeformen" tilsiger - kursen vedligeholdes af opdriften; de flyver lige ud og går derefter over i en ballistisk kurve.

Frisbee's og boomerangkastet

Hvorfor kan en frisbee komme lige tilbage til ens egen hånd, når man kaster den op mod vinden?
Forudsætning 1: en vind på, lad os sige, 4-6 m/s,
forudsætning 2: at man kan give frisbee'en tilstrækkelig rotation,
forudsætning 3: at man finder den rette vinkel op mod vinden at kaste frisbee'en i - et gæt er 25-30 grader fra horisontalt.
I begyndelsen af kastet er flyver frisbee'en i lige linie ud til enden af sin bane, men vender så, uden at afvige ret meget fra den bane den fløj ud i, og følger den samme linie tilbage til hånden - det rejser et spørgsmål:
Hvorfor falder den ikke ned når luftstrømmen hen over frisbee'en falder til først vindhastigheden og senere til nul (på vej tilbage, kort efter den har nået sit toppunkt)?
Kastet og grebet i faser:
Fase 1 - på vej op er angrebsvinklen ret lav, næsten nul. desuagtet at der er vind i mod - hvorfor: fordi kastet er langt hurtigere end vinden, så selv om frisbee'en kastes op i, lad os sige 25 grader, så bliver angrebsvinklen på flyprofilet først de 25 grader når frisbee'en står stille i forhold til jorden=toppunktet.
Den under flyvningen successivt stigende angrebsvinkel kompenserer for tabet af løft fra flyvingeeffekten, deraf den lige linie.
Fase 2 - toppunktet, ja den falder faktisk en anelse lige efter toppen, men har i løft-henseende gavn af at den med stor angrebsvinkel faktisk får løft som et sejl/drage (det vi kalder spånpladeeffekten - alt fladt kan flyve med den rette angrebsvinkel) - kort efter skubbes den tilbage af vinden og falder samtidig. Fra kasterens side ses faldet ikke, da frisbee'en pga. vinden opleves at flyve tilbage af samme bane.
Fase 3 - tilbageturen - fordi den nu har medvind opleves det fra frisbee'ens side i begyndelsen som om den stadig har større angrebsvinkel (deraf løft) - på den sidste del af medvinden får den ekstra fart og flyvingeeffekten tager over igen - 5-7 sekunder efter ligger den i kasterens hånd igen - ud og hjem i samme bane, stort set.

og ja, jeg kaster med frisbee hver dag, har en aktiv hund ;-)

Huller og ribber

Mon ikke i første række hullerne er lavet for at reducere vægten, og ribberne for alligevel at bevare en stiv struktur til at understøtte rotationen?

Man kan jo også forsøge at få den til at flyve "på hovedet", altså med den buede side nedad, for at se hvor meget de forskellige aero-dynamiske effekter i virkeligheden bidrager med, kvalitativt naturligvis.

Centrifugalpumpe-effekt

@Knud:
Tak for en forfriskende vinkel på, hvad en frisbee gør ved luften omkring sig. Jeg har aldrig før tænkt over, at den virker som en centrifugalpumpe, der pumper luft fra midten af frisbeen ud mod kanten, hvor luftstrømmen afbøjes.

Kan du ikke forklare i lidt større detalje (evt. med en ASCII-tegning), hvorfor dette ikke bliver opvejet af undertrykket, der, som du også skriver, opstår under midten af frisbee'en?

Centrifugalpumpe-effekt

En frisbee der roterer meget hurtigt kan ikke gå i hover som en helikopter - der er ikke nogen "Centrifugalpumpe-effekt" hvad man også kan se hos de idrætsmænd der professionelt dyrker free-style - de spinner FB'en op og står med den på en negl - den har ikke reduceret vægt.
Men klart en innovativt synspunkt ;-)

Re: Centrifugalpumpe-effekt

@Knud:
Kan du ikke forklare i lidt større detalje (evt. med en ASCII-tegning), hvorfor dette ikke bliver opvejet af undertrykket, der, som du også skriver, opstår under midten af frisbee'en?

Re: Centrifugalpumpe

Det er efterhånden alt for mange år siden, at jeg har beskæftiget mig med fluid mekanik/strømningsmekanik, og jeg er overhovedet ikke i stand til at regne på disse komplekse forhold (længere). Det er selvfølgelig muligt, at jeg tager fejl, men det ville da være interessant, om nogen ville regne på det.

Re: Centrifugalpumpe

Alf B.:

En helikopter virker ikke som en centrifugalpumpe. Når rotorbladene roterer og helikopteren hoover vil rotorbladenes angrebsvinkel (AOA) være stor og den nedadgående luftstrøm (downwash) på bagkanten være stor. Jeg mener, det er noget tilsvarende, der får en frisbee til at svæve hen over hovedet på en, fremfor at falde ned, når den står næsten stille og stadig roterende i luften; altså den lodrette vektorkomposant af det resulterende airflow holder den oppe.

Re: Re: Centrifugalpumpe

Frisbee'er står ikke stille i luften - men jeg vil da gerne se det ;-)
Som sagt har jeg kastet frisbee's i mindst 33 år . . .
Så upload en video af fænomenet eller find en på youtube - men husk det skal være vindstille!

I kan også prøve...

...at kaste frisbee'n ind et sted hvor der står noget tåge, en tidlig morgen. Eller i noget stillestående røg. Det skulle nok kunne afklare en del hypoteser.

Utroligt...

Jeg plejer at have stor respekt for dette forum, og dets deltagere - men denne gang kan man åbenbart ikke engang komme til en en entydig konklusion omkring hvordan et stykke lejetøj oparbejder opdrift - skuffende!

Til ing.dk - kan det virkelig passe, at I ikke kan finde en faglig relevant person, som kan besvare spørgerens oprindelige indlæg?

Mvh. Rune

ask google

http://web.mit.edu/womens-ult/....pdf
http://ffden-2.phys.uaf.edu/21...html

Meget groft så flyver en frisbee som en vinge.

Den holder fronten let løftet ifht bagkanten fordi der skabes mere løft på den fremadrettede krumme overflade pga. skivens fremadrettede bevægelse gennem luften.

Rotationen stabiliserer flyvningen og gør at den kan falde fladt gennem luften sidst i kastet.

En frisbee der roterer hurtigt nok vil nok generere lift vha coanda effect pga luften der bevæger sig over oversiden, men den skal nok spinne meget hurtigt for at løfte sig ved denne kraft alene.
Eksempler på coanda effect maskiner
http://diydrones.com/video/coa...vity
og en mere frisbee inspireret udgave nederst.
http://www.rcgroups.com/forums...478.

Det at kanten på frisbee'en krummer indad vil nok reducere afstrømingen af luft fra undersiden, men det skal alligevel nok ses primært som en vingeforkant.

Re: Utroligt...

Faktisk er det et utrolig kompliceret sammenfald af påvirkninger der gør at en frisbee kan flyve et stykke vej i glideflugt - så der er ikke ét enkelt svar, som du også ser af min knap så faglige, men ud af erfaringen givne forklaring (Frisbee's og boomerangkastet)

vindgradient

Du kaster frisbeen op i et felt med en kraftig vindgradient. Dvs. vindhastigheden stiger med højden over jorden til nok ca. den dobbelte hastighed af hvad du oplever ved jorden.

http://www.vindselskab.dk/da/t....htm

Det giver et kraftigere løft på forkanten der får skivens angrebsvinkel til at stige indtil den har opbrugt sin energi hvorefter den falder ned igen og på grund af den højere vindhastighed i højden ser det ud som om den flyver hurtigere "baglæns" end "den burde" observeret fra jorden.

Effekten vil være tydeligere i en villabaghave end på en åben mark.

Centrifugalpumpe

-Har lige boret hul i min frisbee og monteret den i en boremaskine.
Der opstår lidt turbolens omkring yderkanterne, men ingen effekt i form af en nedadgående luftstrøm (centrifugalpumpe).

Re: vindgradient

Det giver et kraftigere løft på forkanten der får skivens angrebsvinkel til at stige indtil den har opbrugt sin energi hvorefter den falder ned igen og på grund af den højere vindhastighed i højden ser det ud som om den flyver hurtigere "baglæns" end "den burde" observeret fra jorden.
Effekten vil være tydeligere i en villabaghave end på en åben mark.

Go mythbusters!

Er der nogen der har en selvlysende frisbee eller kan tape et par dioder på en normal udgave og kaste den op i luften en aften?

http://www.boredomisyourfault.....jpg

Frisbees kan ikke flyve

Frisbees kan ikke flyve selv, det er de kræfter vi tilføre dem der gør at de flyver.

Der er intet magisk centrifugal opdrifts haløj.
Frisbeen er udformet med eller uden hul i midten, og fungere som en fly-vinge/vinger (givet at den roterer)

Uden rotation kan den ikke flyve, da dens Tyngde punkt ligger i centeret (så den vil aldrig flyve/falde i en retning ved tab af hastighed gennem luften, der imod ville den falde som et blad), og uden luft strømning henover "vingen" kan den ikke bære sig selv (modvirke tyngde kraften)

Rotation gør at "fartøjet" ikke behøver at have tyngde punktet det "rigtige" sted for en flyvinge) -da rotationen i sig selv har en Gyro-satbilisrings effekt.
Det er også for at højne gyro effekten at kanten hele vejen rundt er tyk/tungest.

Kaste hastigheden (som ses som GROUNDspeed) er ikke det samme som AIRspeed, og det er AIRspeed'en der gør at den løfter som en vinge.

Ribber og andet fancy-pancy diller daller, på oversiden/undersiden kan have nogen effekt (men noget er gøjl og gejl).
På oversiden kan rillerne der (ala gammel LP) have den effekt at de holder luftstrømningen Laminar (så den ikke slipper "bagkanten" af vingen -på for kanten er de derimod mere eller mindre uvirksomme da luften i forvejen presses over "vinge profilet" og faktisk ikke stryger helt tæt til "vingens" form.
-Og til DET har man ikke på rigtige fly, JOW det har man på de højt ydende fly (svæve fly), hvor man bruger en ca 1mm høj zik-zak stibe (påklæbet) det kaldes for en turbolator... grunden til du ikke ser det på "hurtige fly" er at deres flyve hastighed for at kunne flyve er så høj at der stort set altid er luft over rorfladerne.

På under siden af "vingen" er der en hulning (jeg er meget overbevist om at fylder man hullet ud med noget let, vil det ikke have nogen effekt på flyvningen, ud over den bliver kortere da frisbeen tager til i vægt).
hulningen med den "medbragte" roterende luft virker nærmest som en pude/plade der ikke lader "ny" luft komme til under flyvning.

-Men hvad jeg er ikke fly ingenør, men ved bare en del om hvorfor noget kan flyve.

PS: Dejligt at der er en der også har fysisk efter prøvet at roteres den meget hurtigere (med en boremaskine) så opstår der ingen løft.

Troels, flyvenørd af natur

Re:I kan også prøve...

http://www.youtube.com/watch?v...XrLw

Denne video, med røg hen over en frisbee, overbeviser mig om, at der ikke er en nedadgående luftstrøm, når den står stille i luften, vinklet og roterende, så den vil falde nedad, hvis der ingen vind er.

Den kan således ikke gå i hover som en helikopter.

Noget at undersøge

Hvor meget længere er den egentlig i luften end, fx. en fodbold? Kan det forstås ved forskellen i vægt, tværsnit, mv.?

Re: Go mythbusters!

- en moon-lighter - ja sådan en har jeg haft (hunden bed den i stykker)

Re: Centrifugalpumpe

Hvordan passer det med at den "frisbee" som har rekorden i længste kast slet ikke har en nedadbuet kant?
Se http://aerobie.com/about/news/....htm

Re: I kan også prøve...

http://www.youtube.com/watch?v...XrLw



Denne video, med røg hen over en frisbee, overbeviser mig om, at der ikke er en nedadgående luftstrøm, når den står stille i luften, vinklet og roterende, så den vil falde nedad, hvis der ingen vind er.



Den kan således ikke gå i hover som en helikopter.

luftens impedans på roterende emne

Den flyver pga. gyrostabilisering og luftens lave impedans på et roterende emne
På en gyrokopter roterer rotoren principelt den forkerte vej (den drejer nedad)
men vinklenen fremad er stører , da det er svært at presse vinden hurtigere gennem rororen, fås en enorm bæreevne.

Ps. jeg kan godt lide knud´s Centrifugalpumpe system, det giver måske også et bidrag

Re: Centrifugalpumpe

Prøv at foreslå en flyingeniør, at der skal skæres huller i vingerne på flyene, sådan at de kun består af den forreste og den bagerste tredjedel, den midterste tredjedel i hele vingens længde skæres væk. Hvis forklaringen om, at en frisbee opfører sig som en flyvinge, skulle være forklaringEN på, hvorfor en frisbee kan flyve, så burde de hullede frisbees slet ikke kunne flyve, eller også har flyingeniørerne da overset noget.

Re: luftens impedans på roterende emne

Jeg syntes i forsøger at give en flyvende roterende vinge magiske kræfter.

Der er kun kastet, vinden og Bernoulli, til at holde den i luften og modvirke tyngdekraften.

En helikopter skruer sig op i luften, godt hjulpet af den nedadgående luftstrøm, som en propelmaskine skruer sig fremad gennem luften.

Gyrokopteren kan med kobling og udveksling til motoren lette som en helikopter, ellers må den have tilløb for at få opdrift under dens vingeblade.

Gyrorotationen giver den kontrollerende stabilitet og indvirker også på drag, men ikke direkte på opdrift.

En helikopter kan stå stille i luften, fordi de store rotorvinger er i stand til at flytte store mængder luft gennem rotorskiven.

Re: luftens impedans på roterende emne

Ahorntræets roterende frugter daler meget langsomt, selv om de har en relativ stor masse .Den roterende vinge med meget lille pit accepterer ikke at luften vælter gennem dens sfære og luften kan ikke løbe uden om , uden den kommer på en ordentlig omvej pga rotationen =" lav impedans"
Vindens radius bliver en spiral ! også på en frisbee der roterer
Ps. Jeg er ikke arodynamiker. men kun opfinder

Re: luftens impedans på roterende emne

Ahornets frugt er et godt eksempel på en af naturens svæveflyvere.

Den er designet til at blive hvirvlet så langt væk fra træet som muligt med vindens hjælp, så vingerne vil spinde den sideværts ved det mindste luftpust.

Den må være godt balanceret af.

Lidt mere om frisbee og en hund

http://large.stanford.edu/cour...ry1/

Denne hjemmeside syntes at sætte nogle ting på plads.

En tegning viser, hvordan trykcenter ligger foran tyngdepunkt. Ved rotationen flyttes trykcenter rundt på skiven, så den ikke tilter.

Han skriver, at løftet (lift) er helt ordinært, som for en vinge, og viser med formel hvad løft og luftmodstand (drag) afhænger af, og det er dens overfladeareal, kvadratet på hastigheden fremad gennem luften og en koefficient indeholdende hvor meget den er tippet i forhold til luftstrømmen (AOA). En kurve viser, at det bedste løft er ved en kastevinkel på 15 grader.

Dens vægt er typisk 90g til 175 g og er et kompromis mellem at flyve længe (let) og flyve langt (tung).

Han forklarer, at der er trykforskel på siderne (Magnus Effect), der vil dreje den til venstre, hvis den sendes af sted roterende med uret.

Den tykke kant har flere formål. Det er nemmere at kaste og gribe den. Vægten af kanten øger stabiliteten gennem inertimomentet. Kanten giver undersiden form som en underkop. Det giver den egenskaber som en faldskærm, når den begynder at dale ned og øger den distance den kan nå ud på.

Der er vist med tegning, hvordan riller på toppen af forkanten forbedrer luftstrømmen og gør at den kan kastes med en højere vinkel, før den staller

http://www.peoplepets.com/peop...html

Hunde spiller også frisbee og har deres helt egen konkurrence!

Re: Centrifugalpumpe

@Knud Henrik Strømming

Prøv at foreslå en flyingeniør...

Re: Centrifugalpumpe

@Knud Henrik Strømming

Prøv at foreslå en flyingeniør...

Hvad siger du til mit bud med, at det ikke er én vinge, men to vinger, ligesom på fly. Her er de bare lige store, og har ens profil fra begge sider.

Så masse teori pilles væk, og flyingeniøren vil måske være med igen?

Kastevinkel = angrebsvinkel?

"Han skriver, at løftet (lift) er helt ordinært, som for en vinge, og viser med formel hvad løft og luftmodstand (drag) afhænger af, og det er dens overfladeareal, kvadratet på hastigheden fremad gennem luften og en koefficient indeholdende hvor meget den er tippet i forhold til luftstrømmen (AOA). En kurve viser, at det bedste løft er ved en kastevinkel på 15 grader."
Kastevinklen er da den vinkel i hvilken man kaster den i forhold til jordoverfladen?
Angrebsvinklen skifter gennem hele flyvningen, som beskrevet i mit indlæg: boomerangkastet . . .

Kastevinkel = angrebsvinkel?

Jeg er helt enig med dig i hvad kastevinkel og angrebsvinkel er.

Jeg forestillede mig bare, den kastet af sted med en vinkel 15 grader mod strømningsretningen. Jeg skulle nok have formuleret mig anderledes. Han skriver også angle of attack ved kurven.

Re: Centrifugalpumpe

Her snakker vi alt så en meget fladtrykt Donut form, eller har jeg misforstået det... ?

Det er da helt fint der er to flader der genere løft, men er der hul i midten er der jo stadig "kanterne" som forbinder de 2 "vinger"

Det er da helt fint der er to flader der genere løft, men er der hul i midten er der jo stadig "kanterne" som forbinder de 2 "vinger"