/forskning

Vrikkende vinger kan spare 20 procent flybrændstof

Ny, aerodynamisk effekt blev opdaget ved et tilfælde. Den kan få stor betydning for flere typer transport, men ingen forstår endnu, hvordan og hvorfor den fungerer.

Klik for at se billedet i stort

I fremtiden bliver flyvinger måske udstyret med små lufthuller med et lille hulrum under - ligesom en Helmholtz resonator. Hvis luften på den måde kan bringes til at svinge i et zigzag-mønster hen over vingen, kan luftmodstanden nedsættes betydeligt - uden at nogen egentlig ved hvorfor. Sådan er det bare. (Foto: Wikipedia)


Læs også

Læs mere om

Dokumentation

Af Kent Krøyer, mandag 25. maj 2009 kl. 13:44

Engelske forskere ved universitetet i Warwick har ved et tilfælde opdaget en aerodynamisk effekt, som kan spare store mængder brændstof i flybranchen.

Det handler i al enkelhed om at forstyrre fartvindens retlinede bevægelse hen over vingen, så luftmolekylerne i stedet bevæger sig i zigzag.

Denne virkning opnås i de første prototyper ved hjælp af særlige, bittesmå dyser i vingernes overflade, hvorfra luft suges ind og pustes ud i en resonant svingning, som får luftens retning til at dreje fra side til side.

Forskernes største problem lige nu er faktisk, at de endnu ikke kan forklare, hvordan effekten virker.

»Det er kommet som en overraskelse for os alle, der arbejder med aerodynamik. Effekten blev opdaget ved at vrikke med en stump vinge fra side til side i en vindtunnel,« siger forskningsholdets leder, dr. Duncan Lockerby fra University of Warwick.

»Sandheden er, at vi ikke er helt sikre på, hvorfor denne teknologi nedsætter luftmodstanden. Men med klimaforandringerne i baghovedet har vi ikke råd til at vente med at finde ud af det. Så vi går i gang med prototyper, og vi har et treårigt projekt til at undersøge fysikken nærmere,« siger han.

Den engelske flyindustri har som fælles mål at nedbringe CO2-udslippet per flypassager med 50 procent inden 2020.

Det skal ske med løsninger på flere fronter. Dels med lettere flykonstruktioner, dels med forbedringer i motorteknologi. Men luftens gnidningsmodstand er også en væsentlig faktor i brændstofforbruget.

Det har i nogen tid være velkendt, at hajer nedsætter deres gnidningsmodstand med cirka 5 procent gennem vandet ved hjælp af små ujævnheder i huden. Men de engelske forsøg med små dyser i vingerne ser ud til at kunne nedsætte luftmodstanden med op til 40 procent.

Selv om der stadig kun er tale om tidlige forsøg, håber forskerne på, at deres resultater vil kunne påvirke den aerodynamiske udformning af både fly, biler og tog.

De første vinger, der skal testes på et fly, vil måske være klar allerede i 2012. Forskningen finansieres af Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) og flyproducenten Airbus.



25. maj 2009 kl 15:25

Henrik Høg Thomsen

det er måske derfor fugle har fjer...

den velkendte effekt fra fisk og havdyr's skæl og knopper kan sansynligvis overføres direkte til til fugle, som har fjer der giver en lignende ubestemt overflade.
Så de gamle pionærer der hoppede rundt med enorme mågevinger på ryggen var måske ikke så latterlige alligevel..... De kunne ikke flyve, men havde måske en lavere luftmodstand end dagens maskiner.


25. maj 2009 kl 15:42

Rolf Stribolt Andersen

Ja, og golfbolde har små fordybninger ...

Det er da en gammel nyhed, at en helt glat overflade ikke er aerodynamisk optimal. Derfor er der forskel på golfboldes og billardballers overflade.


25. maj 2009 kl 16:17

Iver Sørensen

Re: Luftlag på luftlag

Glider luft på et luftlag vil det da mindske friktionen . Nøjagtig som med vand mod et vandholdigt lag . Molekylerne får noget nær en kugleleje kugle effekt .


25. maj 2009 kl 17:14

avatar

Lars Grønnegaard

Det må være prøvet

Det er da en gammel nyhed, at en helt glat overflade ikke er aerodynamisk optimal. Derfor er der forskel på golfboldes og billardballers overflade.

Det er indlysende hvorfor man bruger dem på golfbolde: de flyver 30% længere. Det interessante er, hvorfor man ikke bruger dem på fly-overflader. De skulle vel egentlig ikke være særlig dyre at fremstille??
:-)Lars


25. maj 2009 kl 17:20

avatar

Johnny Kristensen

Re: Det må være prøvet

Ja, eller hvorfor biler ikke har golfbold overflade?


25. maj 2009 kl 18:01

John Johansen

Re: det er måske derfor fugle har fjer...

Så de gamle pionærer der hoppede rundt med enorme mågevinger på ryggen var måske ikke så latterlige alligevel
Måske ikke, men de døde sgu!


25. maj 2009 kl 18:01

avatar

Holger Skjerning

Bedre argumenter ønskes...!

Argumentet om at luft mod luft glider lettere (= mindre friktion) end luft imod en glat overflade... holder vist ikke.
Jo, for det tynde lag (molekylært), der omgiver den glatte overflade på f.eks. en flyvinge har jo hastigheden nul i forhold til vingen! - Altså sker friktionen også her mellem luft og luft. - Ikk'?
HS


25. maj 2009 kl 18:05

John Johansen

Unnderligt!

Hvorfor får en "nyhed" som:

Det er da en gammel nyhed, at en helt glat overflade ikke er aerodynamisk optimal. Derfor er der forskel på golfboldes og billardballers overflade.

8 (otte) anbefalinger?
- Det er sgu da ikke nogen nyhed, endsige revolutionerende!

- End ikke som almindelig parartviden. :-/ ?


25. maj 2009 kl 22:19

avatar

Steen Jensen

Isbrydere

Man har set på tv, at isbrydere benytter metoden med at udsende luftbobler ned langs skibssiden for, derved at nedsætte friktionen mellem skroget og isen.
Er dette monstro ikke den samme effekt ?


25. maj 2009 kl 23:03

Hans Jørgen Nielsen

Karburatorer

Lyder ganske interessant. Det må kunne udnyttes i karburatorer, eventuel blot ved at lægge en overflade med dette mønster på.


26. maj 2009 kl 00:17

avatar

Henning Sørensen

Re: Karburatorer

Lyder ganske interessant. Det må kunne udnyttes i karburatorer, eventuel blot ved at lægge en overflade med dette mønster på.

Den eneste karburator jeg har set i årevis, sidder på min plæneklipper!!!! Veteranbiler skifter næppe heller, da bilen så ikke vil være original, og det tæller i de kredse. Irellevant i karburatorer, da de stort set ikke produceres mere.


26. maj 2009 kl 00:48

Erik Nørgaard

Re: Re: Karburatorer

.... Det må kunne udnyttes i karburatorer...........

Den eneste karburator jeg har set i årevis, sidder på min plæneklipper!!!! ..... Irellevant i karburatorer, da de stort set ikke produceres mere.
Hvis jeg er flink til at læse, kunne det måske blive til en slags "turbo-charger" der "arbejdede" gratis.


26. maj 2009 kl 00:52

Karsten Lund Henneberg

Re: Re: Det må være prøvet

Ja, eller hvorfor biler ikke har golfbold overflade?

Ganske enkelt fordi det der giver goldbolden hullede overflade bedre aerodynamiske forhold, er boldens rotation.

En statisk overflade (f.eks. flyvinge) der føres gennem luften har ingen fordele af en hullet overflade. Det blev afprøvet allerede for 20-30 år siden ....


26. maj 2009 kl 01:23

John Tvingsholm

Re: Re: Re: Det må være prøvet

En statisk overflade (f.eks. flyvinge) der føres gennem luften har ingen fordele af en hullet overflade. Det blev afprøvet allerede for 20-30 år siden ....

...og det er heller ikke det der er tale om i artiklen.
Hvordan kan det her ende som karburatore, golfbolde og gamle nyheder?

Det handler i al enkelhed om at forstyrre fartvindens retlinede bevægelse hen over vingen, så luftmolekylerne i stedet bevæger sig i zigzag.
Denne virkning opnås i de første prototyper ved hjælp af særlige, bittesmå dyser i vingernes overflade, hvorfra luft suges ind og pustes ud i en resonant svingning, som får luftens retning til at dreje fra side til side.

Luftdyser i vingefladen er heller ikke ukendt. Er anvendt i svævefly. Det nye er at skabe en resonant svingning.

Også interessant for vindmøllevinger.


26. maj 2009 kl 02:46

Thomas Pedersen

Re: Re: Re: Re: Det må være prøvet

100% enig!

Normalt har indlæggene på Ing.dk høj kvalitet, men ikke altid. Denne tråd er desværre et godt eksempel på det sidste. En flok halvstuderede røvere sidder og kommer med nogle meget letkøbte (forkerte!) komklusioner, som John også antyder.

Buler i golfbolde for at generere turbulent grænselag har været kendt og anvent i over 40 år, dog under under en anden og mere effektiv form, når retningen ifht. luften ikke er tilfældig; man har anvendt små trekantede turbulens (hvirvel) generatorer på vingerne for at øge 'momentum' i grænselaget på oversiden af vingerne og dermed forhindre dannelsen af laminart grænselag ved aggressive vinkler (angle of attack). Denne metode er dog ikke speciel effektiv og er senere erstattet af bedre aerodynamik og kontrol.

En billard ball og en flyvinger kan ikke sammenlignes aerodynamis. Jo, det kan de godt, men det giver ikke nogen mening!

Resultaterne i denne artikel tyder på, at en 'dynamisk' komponent kan være betydende ifht. at reducere det i forvejen lave friktionstab. Det passer godt med resultater for fugle, delfiner og hajer. Og humlebier!

Det giver god mening, at man med viden, kontrol eller godt design kan modvirker opbygningen af for aerodymamikken destruktive mekanismer kan reducere modstanden gennem luften. Det er her englænderne har fundet et spor, og det skal naturligvis forfølges! Englænderne har meget stolte aerodynamisk traditioner og ville derfor være de første til at vide, hvis det her bare var endnu en ny trivialitet.

Mvh
Thomas


26. maj 2009 kl 07:14

Tommy Berg Nielsen

Re: Re: Re: Re: Re: Det må være prøvet

Er det noget der kan bruges på ventilator vinger?

Mvh
Tommy


26. maj 2009 kl 08:31

Re: Bedre argumenter ønskes...!


Jo, for det tynde lag (molekylært), der omgiver den glatte overflade på f.eks. en flyvinge har jo hastigheden nul i forhold til vingen! - Altså sker friktionen også her mellem luft og luft. - Ikk'?
HS

Jo længere vi kommer ned ad vingen - væk fra forkanterne - des sværere er det at holde grænselaget laminart. Det har været prøvet før, at afsuge ned gennem vingen og det hjælper med at bibeholde et laminart flow og dermed nedsat modstand.

Man kan efterfølgende blæse luft ind over vingen og sikre et fortsat laminart flow.

Principielt er det det man gør med slats på forkanten af vingen. Når vingen har stor indfaldsvinkel sikrer man den mod stall ved at køre slatsene frem. Herved sikrer man et ikke separeret flow og dermed fortsat løft på vingen.

Det foklarer dog ikke hvorfor indblæsningen skal ske i "vinkler", som efterligner en vrikkende vinge - men det er jo heller ikke vist, at det lige præcist er den vrikkende bevægelse, som er den aktive komponent.


26. maj 2009 kl 08:46

Iver Sørensen

Re: Bedre argumenter ønskes...!

Holger.
Forstør en "glat overflade" op til luftmolekylestørrelse og overfladen vil komme til at ligne et vulkanområde . Her vil et diagonaltgående underliggende lag af molekyler der skal passeres af et hurtigere her henover passerende overstrømmende luftlag komme til at virke som et lag den over vingen kommende luftstrøm skal glide på . Det kunne da lyde noget antageligt ? Ik´ ?


26. maj 2009 kl 11:33

avatar

Holger Skjerning

Enig om luft mod luft...!

Iver: Enig, - for det var omtrent det, jeg skrev højere oppe. - Og andre har været tæt på samme konklusion.
Steen: Friktionen i luft er vel 100-1000 gange mindre end i vand, og det er nok det, man udnytter (delvis), når man pumper luftbobler op langs en skibsside for at mindske friktionen.


26. maj 2009 kl 12:03

Søren Lund

Re: Enig om luft mod luft...!

Steen: Friktionen i luft er vel 100-1000 gange mindre end i vand, og det er nok det, man udnytter (delvis), når man pumper luftbobler op langs en skibsside for at mindske friktionen.

Jeg tror ikke luftbobler mindsker friktionen, for hvis luften dækkede en nævneværdig del af den våde overflade, ville det mindske skrogets bæreevne tilsvarende.

Jeg gætter på at luftboblerne er til for at forhindre isdannelser mod selve skroget.

Luftbobler er et uhyre simpelt og effektivt system til at forhindre isdannelser på vandoverfladen, selv ved ekstremt lave temperaturer.

Vore lystbådehavne er vinterbeskyttet, ved at der er lagt trykluftslanger ud langs pælene, med et par huller ved hver pæl, således at området omkring pælene holdes frostfri.

Hvis vandet fryser til omkring pælen ved lavvande, så trækker det pælen op når vandet stiger, så bådebroerne kommer til at ligne rutchebanen ude på Bakken.



26. maj 2009 kl 13:51

Morten Pedersen

Re: Re: Enig om luft mod luft...!

Det gør de. Søg på "microbubbles" og "friction", der er lavet mange forsøg, både småskala og fuldskala på skibe. Se f.eks.

http://www.nmri.go.jp/main/coo....pdf


26. maj 2009 kl 13:55

avatar

Holger Skjerning

Om skrogets bæreevne...!

Søren: jeg er som regel enig, men hør lige lidt fysik:
Trykket i luftboblerne omkring skibet er præcis så stort som trykket i vandet de samme steder!
Og da det er trykket (kræfterne) imod skibets bund og sider, der bærer skibet oppe (= opdriften), må bæreevnen være den samme - med og uden luft.
Kun hvis en betydelig del af vandmasserne omkring skibet består af gasser, falder bæreevnen. F.eks. vil store mængder opstigende gas (metan/kuldioxid) i et havområde reducere vandets massefylde og evt. kunne få skibe til at gå ned.
Men, undskyld, nu er vi langt væk fra "de vrikkende flyvinger"!!


26. maj 2009 kl 15:04

avatar

Steen Jensen

Re: Om skrogets bæreevne...!

Luftboblerne udsendes kun et stykke nede i vandet langs skibssiden - ej fra kølen !


26. maj 2009 kl 15:46

Søren Lund

Et legeme fortrænger...

Holger, jeg tror desværre du har lært så meget om fysik, at du har glemt noget af det allerførste du lærte :-)

Et skib fortrænger præcis den samme masse vand som skibets egen masse. Dermed flyder skibet ovenpå så længe dets massefylde er lavere end vandets.

Hvis skibet skulle kunne flyde på luft, skulle det være ligeså let som en gasballon.

Vandtrykket ved vandoverfladen er det samme som lufttrykket ved vandoverfladen. Luftboblerne i vandet har lige meget tryk hele vejen rundt, så de driver kun opad på grund af vægtfylden, ved at luftmolekylerne bytter plads med vandmolekylerne, med overfladespændingen imellem sig, men de bytter desværre også plads med skroget.

Når du "blander luft i vandet", så falder den samlede massefylde i forhold til skibet, så skibet synker.

Hvis du har prøvet at ligge i et af de der store spa'er hvor der blæses en stor koncentreret mængde luft(bobler) op fra dyser i bunden, så vil du mærke at der absolut ingen bæreevne er i denne luftstrøm. Man falder bare til bunds.


26. maj 2009 kl 23:18

avatar

Holger Skjerning

Søren: Læs det, der står...!

Søren: Protest! Det første, du skriver, er rigtigt.
Men det er forkert, at luftbobler langs skibets overflade reducerer opdriften.
Tegn et tværsnit af skibet - og se på trykkræfterne i hvert punkt. - De er (som jeg skriver ovenfor) præcis de samme med og uden luft. - Og derfor er opdriften uændret. (Mit handikap er her, at jeg har undervist i "Fluid Mekanics" på DTU i nogle år).
Det du oplever i dit spa er det, som jeg forklarede til sidst: at når hele vandmængden opblandes med luft, så reduceres vandets gennemsnitlige massefylde i alt vandet omkring dig, og (Arkimedes' lov) opdriften bliver mindre. Præcis, som jeg skrev!


26. maj 2009 kl 23:21

Benny Olsen

Re: Et legeme fortrænger...

Når du "blander luft i vandet", så falder den samlede massefylde i forhold til skibet, så skibet synker.

Nej, ikke når luften er under tryk svarende til dybden, læs hvad Holger Skjerning skriver.

Det diskuteres her.
http://ing.dk/artikel/92556-da...tion


26. maj 2009 kl 23:42

Benny Olsen

Friktion...

Tør man gætte på at dyserne ødelægger nogle hvirvelvinde der ellers bremser luftens vej over vingen.


27. maj 2009 kl 03:05

John Tvingsholm

Re: Friktion...

Tør man gætte på at dyserne ødelægger nogle hvirvelvinde der ellers bremser luftens vej over vingen.

Nu er jeg ikke med på hvad det er for nogle hvivelvinde du har i tankerne, men fænomenet som artiklen handler om er baseret på Helmholtz resonator.
Problemet for mig at se, er at det kræver en ret nøjagtig lufthastighed over dyserne. Altså virker det kun ved én bestemt flyvehastighed. Men det kan måske løses med en variabel volumen på det bagved liggende kammer?


27. maj 2009 kl 10:27

avatar

Johnny Kristensen

Re: Re: Re: Det må være prøvet

Ja, eller hvorfor biler ikke har golfbold overflade?

Ganske enkelt fordi det der giver goldbolden hullede overflade bedre aerodynamiske forhold, er boldens rotation.

En statisk overflade (f.eks. flyvinge) der føres gennem luften har ingen fordele af en hullet overflade. Det blev afprøvet allerede for 20-30 år siden ....

Mener at kunne huske noget med at en appelsin-lignende overflade gav sejlbåde mindre modstand i vandet.
Er det rigtigt har du ikke ret, mht rotationen.

@johnny


27. maj 2009 kl 12:01

Søren Lund

Re: Re: Friktion...

Tør man gætte på at dyserne ødelægger nogle hvirvelvinde der ellers bremser luftens vej over vingen.

Nu er jeg ikke med på hvad det er for nogle hvivelvinde du har i tankerne, men fænomenet som artiklen handler om er baseret på Helmholtz resonator.

Som jeg har forstået vingers aerodynamik, er det netop de små hvirvel(vinde) der opstår mellem vingens overflade og luftstrømmen over og under vingen der giver opdriften. Disse hvirvler skaber et undertryk, både på oversiden og undersiden, men da overfladen er større og luftstømmen hurtigere, er der et større undertryk på oversiden end på undersiden, og dermed opdrift.

Min umiddelbare opfattelse var derfor at hullerne måske ville øge denne effekt, så man kunne nøjes med en mindre vinge, men det er jo slet ikke sådan de beskriver det.



27. maj 2009 kl 12:04

Søren Lund

Re: Søren: Læs det, der står...!


Holger: Ja, undskyld jeg driller lidt. :-)

Jeg kunne godt argumentere yderligere for at boblerne vil mindske opdriften, men diskusionen hører, som du selv siger, ikke hjemme i denne tråd.


27. maj 2009 kl 12:30

Michael Eriksen

Golfbolde og fly

Tjaeh - måske der er noget om snakken:
http://www.flightglobal.com/ar...html


27. maj 2009 kl 13:50

John Tvingsholm

Re: Golfbolde og fly

Som jeg har forstået vingers aerodynamik, er det netop de små hvirvel(vinde) der opstår mellem vingens overflade og luftstrømmen over og under vingen der giver opdriften. Disse hvirvler skaber et undertryk, både på oversiden og undersiden, men da overfladen er større og luftstømmen hurtigere, er der et større undertryk på oversiden end på undersiden, og dermed opdrift.

Narh... den med hvirvelvindene holder vist ikke. Den enkle forklaring er at pga. den længere strækning på oversiden, så bliver der længere mellem luftmolekylerne dér end på undersiden og det giver undertryket på oversiden.
Men det er langt mere indviklet end dét.
Den rigtige historie er meget længere.


27. maj 2009 kl 18:18

Nils Peter Astrupgaard

Re: Re: Bedre argumenter ønskes...!

[quoteJo længere vi kommer ned ad vingen - væk fra forkanterne - des sværere er det at holde grænselaget laminart. Det har været prøvet før, at afsuge ned gennem vingen og det hjælper med at bibeholde et laminart flow og dermed nedsat modstand.

Man kan efterfølgende blæse luft ind over vingen og sikre et fortsat laminart flow.

Principielt er det det man gør med slats på forkanten af vingen. Når vingen har stor indfaldsvinkel sikrer man den mod stall ved at køre slatsene frem. Herved sikrer man et ikke separeret flow og dermed fortsat løft på vingen.

Det foklarer dog ikke hvorfor indblæsningen skal ske i "vinkler", som efterligner en vrikkende vinge - men det er jo heller ikke vist, at det lige præcist er den vrikkende bevægelse, som er den aktive komponent.
Jeg skrev det citerede - og jeg er sikker på, at det er en væsentlig del af forklaringen.

Modstanden på en vinge (og ved andre strømninger) er meget afhængig af, at strømningen er laminar. For at holde den laminar kan man lave grænselags "afsugning" gennem en lang række små huller - det er dokumenteret at det virker.

Man kan så øge energien ved at blæse den ind igen ved højere hastighed og dermed stabilisere grænselaget. Jeg er overbevist om, at det er det der sker. ;-)


28. maj 2009 kl 13:29

Leif Neland

..ved ikke hvorfor...

Ny, aerodynamisk effekt blev opdaget ved et tilfælde. Den kan få stor betydning for flere typer transport, men ingen forstår endnu, hvordan og hvorfor den fungerer.

Er det ikke generelt, at man ikke ved 100% hvordan en flyvinge fungerer, og man derfor ikke kan lave computersimuleringer men må lave de sidste finpudsninger i vindtunnel?


29. maj 2009 kl 07:13

avatar

Steen Jensen

Roterende vinger

Dengang jeg var knægt midt i 60'erne, så havde vi en plastic-flyver, der fungerede ligesom de alm. drager med langline, men uden den karakteristiske hale.
Denne flyver havde flade aflange vinger monteret på en gennemgående stålpind i fuselagen og disse vinger / propeller kunne rotere helt frit.
Maskinen var meget effektiv og strøg hurtigt op til vejrs, ved en smule vind og det var ret imponerende, at se den i funktion.
Kunne dette princip monstro benyttes i virkeligheden - altså med fremdrivningsmotorer i stedet for langlinen ?


29. maj 2009 kl 13:59

avatar

Holger Skjerning

Opdrift på flyvinge...?

John og Leif: Om opdriften: Når en flyvinge, der hælder lidt, drøner fremad gennem luften, (uanset, om den er plan eller krum), bliver luften på vingens overside bøjet (trukket) nedad af vingen. Det giver et undertryk over vingen. Newtons 2. lov.
Tilsvarende bliver luften under vingen bøjet (presset) nedad. Og det giver et overtryk på vingens underside. - Begge dele giver tilsammen den opdrift, som bærer flyet. (Man kan også indse det ved anvendelse af Bernoullis ligning).
Hvis det foregår nogenlunde laminært, kan man beregne (simulere) virkningen, men hvis der dannes hvirvler, kan det kun simuleres kvalitativt og empirisk. - Men det er man blevet dygtig til!


29. maj 2009 kl 15:47

Søren Lund

Re: Opdrift på flyvinge...?

Holger:

John og Leif: Om opdriften: Når en flyvinge, der hælder lidt, drøner fremad gennem luften, (uanset, om den er plan eller krum), bliver luften på vingens overside bøjet (trukket) nedad af vingen. Det giver et undertryk over vingen. Newtons 2. lov.

Det er nemlig derfor nogle flytyper (eksempelvis til kunstflyvning) kan flyve, selvom de har symmetriske vingeprofiler. Her virker vingerne snarere som finner der styrer flyet gennem luften.

Fordelen ved det asymmetriske vingeprofil er, at opdriften virker mens vingen ligger parallelt med flyveretningen, hvilket nok er lidt mere praktisk end end skråtstillet, når den skal trækkes 12.000 km igennem luften på en tankfuld brændstof.

Jeg bemærkede i øvrigt selv på en flyvetur fra Hong Kong til London, at over Tibet lå flyet mere skråt i luften, end da vi fløj over Danmark.

Det må jo være p.g.a. vægten fra brændstoffet.



30. maj 2009 kl 14:44

John Tvingsholm

Re: Re: Opdrift på flyvinge...?

Holger og Søren:

Om opdriften: Når en flyvinge, der hælder lidt, drøner fremad gennem luften, (uanset, om den er plan eller krum), bliver luften på vingens overside bøjet (trukket) nedad af vingen. Det giver et undertryk over vingen. Newtons 2. lov.

Som sagt er det den simple "wiki" forklaring.

Læs f.eks. her:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-...html

Nu er det nogen tid siden jeg har studeret siden nøje, og jeg husker ikke lige at Coanda er nævnt, men det burde han nok ha' været.

Aktion/reaktion og Coanda er så let fattelige at jeg ikke forstår at man bliver ved med at tørre den enkle forklaring af på folk i bl.a. pilotuddannelser.


30. maj 2009 kl 17:04

Claus Vind

Re: Enig om luft mod luft...!

Iver: Enig, - for det var omtrent det, jeg skrev højere oppe. - Og andre har været tæt på samme konklusion.
Steen: Friktionen i luft er vel 100-1000 gange mindre end i vand, og det er nok det, man udnytter (delvis), når man pumper luftbobler op langs en skibsside for at mindske friktionen.

Ideen er vist, at man blæser luft inde under isen (og fjerner understøttelsen fra vandet) foran isbryderen - og kører en tung isbryder ind oven på, så knækker isen nemlig.

Venlig hilsen

Claus


30. maj 2009 kl 17:16

Claus Vind

Re: Re: Opdrift på flyvinge...?

Jeg bemærkede i øvrigt selv på en flyvetur fra Hong Kong til London, at over Tibet lå flyet mere skråt i luften, end da vi fløj over Danmark.

Det må jo være p.g.a. vægten fra brændstoffet.

Man kan faktisk spare nogle procent af brændstoffet, ved at flytte det rundt imellem tankene undervejs, så den optimale vægtfordeling opretholdes.

Det bliver brugt i bombefly og jeg vil tro, det også er krøbet ind i civil-fly, den der besparelse lokker.

Venlig hilsen

Claus


30. maj 2009 kl 19:36

Carsten Scherrebeck Møller

Turbulens = modstand

Det handler i al enkelhed om at forstyrre fartvindens retlinede bevægelse hen over vingen, så luftmolekylerne i stedet bevæger sig i zigzag.

Det handler i hvert fald om, i al enkelthed, at nedsætte turbulens. Turbulens er intense hvirvler af molekyler, væske eller luft, og de koster dyrt, fordi accellerationen af hvirvlerne kræver energi, og fordi hvirvlerne, når de er dannet, udgør en forstørret gnidningsmodstand. Så vidt muligt, i flyvning, drejer det sig velsagtens om at flytte flest mulige af problemerne så langt bagud at de især foregår kun i hækbølgerne langt bag flyet, fordi problemerne dér ikke ødelægger vingernes flyvemæssige egenskaber, derved bedre styrbarhed og beskyttelse imod stall, antager jeg. Problemet er dog at ethvert problem i luften bliver begyndt allerede omkring vingerne, og enhver turbulens dér koster energi, fordi hvirvler koster energi at accelerere op i omdrejninger. Deraf behovet for at filtrere luften ganske blidt nær overfladerne, så hvirvler allerhøjest bliver til en anelse slinger i molekylernes bevægelser = meget mindre vindmodstand. Det er min tro, at nitter og alverdens andre små ujævnheder på flys vinger, allerede er anbragt hvor de gør nytte (skaber mindre modstand) snarere end skaber modstand(?)

I praksis kan en dæmpning af turbulens medføre en forøget gnidningsmodstand, som sjældent er ønskeligt. Men, et positivt eksempel: I praksis ved vi at en mur ikke evner at danne vindstille velvære på en terasse, fordi en mur skaber turbulens. Derimod er en tyk og diffus blomstret hæk meget bedre, fordi den, hvis den har de rigtige egenskaber, evner at opsluge vindes bevægelsesenergi.

Den indre overflade i fx en brandslange behøver at være så glat som overhovedet muligt, for at mindske tryktab. Ved en vis vandhastighed må det tillige være optimalt at tilføje visse buler på slangens indre overflade, således dæmpe turbulens nær slangens vægge, gøre det muligt for vandet i midten af slangen at flyde uden turbulens = hurtigere. I min tid i civilforsvaret, da vi legede med brandslanger, lærte vi om at slangernes kanvas havde en ru vævning der medførte en meget lav modstand. Om det ligefrem var videnskabeligt optimeret, husker jeg intet om, kun ved jeg at brændvæsener fokuserer intenst på vandtryk og tryktab.

I min ungdom, da jeg spillede golf, iagttog jeg at alle boldes overflader var cirka helt ens med hensyn til fordybninger. Dette vidnede om, min mening, at producenter dengang ikke optimerede boldene til individuelle brugsmåder, fordi en optimal tæthed af fordybninger, og fordybningernes størrelser, afhænger af en bolds hastighed og spin-hastighed, samt af luftens temperatur og måske også af luftens fugtighed. Muligvis kun små marginaler, men golf handler jo om små marginaler.

Flyvinger: Bulernes tæthed og dybde, behovet derfor, må afhænge af hvor hurtigt et fly typisk vil blive fløjet, og velsagtens ved hvilken temperatur, i de lave lufthøjder hvor gnidningsmodstand betyder mest, højere oppe er der jo altid temmelig koldt. Jeg undrer mig dog, om der er noget at hente, for i så fald burde samtlige militære fly for længst have fået en bulet overflade, fordi performance dikterer alt når formålene er militære. Når flyvemaskiner flyver hurtigere end lydens hastighed, opfører luften omkring flyet sig ikke længere som luft, derimod som en slags diffust fast stof(?). Mange militære skydevåben affyrer kugler med hastigheder over lydens, samme problem. Gode riffelkugler til overlydsskud har ingen buler i overfladen, endnu et tegn, for mig, at der næppe er noget at hente ved at tilføje buler, eller alternativt har militære opfindere dummet sig i et helt århundrede.


30. maj 2009 kl 20:00

Søren Lund

Re: Re: Re: Opdrift på flyvinge...?

Claus Vind:

Man kan faktisk spare nogle procent af brændstoffet, ved at flytte det rundt imellem tankene undervejs, så den optimale vægtfordeling opretholdes.

Men det er jo ikke p.g.a. vægtfordelingen at flyet ligger skråt i luften, men fordi det behøver mere opdrift p.g.a. den højere vægt.

Man kan sige flyet bliver nødt til at "stræbe lidt opad" for at holde højden, hvormed den effekt Holger beskriver øges.



31. maj 2009 kl 11:36

avatar

Steen Jensen

Re: Re: Re: Re: Opdrift på flyvinge...?

Man så engang, for nogle år siden i tv angående krigen i Korea og her fortalte både russiske og amerikanske piloter om deres oplevelser i luftkrigen.
Russerne brugte MIG-jagere med smalle "V" formede vinger og når de kom meget højt op i luften, så var det en "kamp" uden lige for, at holde maskinen deroppe i den tynde luft. Der skulle holdes en mere skrå indfaldsvinkel på maskinen for ellers, så røg man af "pinden" og var nødt til, at styrtdykke for at redde livet.
Det var både nervepirrende og brand irriterende, at udkæmpe "hundeslagsmål" i disse højder.


31. maj 2009 kl 12:03

Claus Vind

Re: Re: Re: Re: Opdrift på flyvinge...?

Søren, det er også korrekt.

Så vidt jeg husker på mine få flyvninger fra Japan/Kina var der en tendens til at man lå i en meget laaangsom stigning, så man først nåede tophøjde, når en væsentlig mængde brændstof var brugt.

Steen

Mht. V-form af vingen havde SAAB 29 "Den Flyvende Tønde" markant V-form ifht. tidligere fly, hvilket gav anledning til en stribe ulykker, specielt ved landing.

Hvis der kom vindstød skråt fra siden, fik den vinge, der var mest på tværs af vindstødet forøget sin opdrift, mens den anden tilsvarende tabte opdrift, så flyet kæntrede, så at sige, og gik i jorden. Det var en ny opførsel, så der gik lidt tid (og nogle menneskeliv) før man forstod, hvad der foregik.

Man lavede 661 af dem, imponerende antal.

Venlig hilsen

Claus


31. maj 2009 kl 18:31

Bjarke Mønnike

Var det ikke ikke lettere....

..... at alle gik ind på følgende link og lærte noget om aerodynamik så Holger ikke skal slide sit tastatur op på, at rette misforståelser. :-)

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-...html

Her er alt, hvad man behøver at vide om aerodynamik, som amatør...hvis man vil vide mere så holder Holger sikkert gerne et foredrag på DTU AFD.Fluidmekanik. Det kan være at man også Kan få Stig Øye samme steds fra, til at uddybe emnet.

Hvis man ikke er tilfreds med det, kan man jo konsultere erimeritusserne Johs. Tejlgård og eller Bjarne Maribo Pedersen, der selv om de er meget gamle, stadigt er helt klare i den øverste etage.


31. maj 2009 kl 18:57

John Tvingsholm

Re: Var det ikke ikke lettere....

Hej Bjarke.

Ja, fint link. Omtrent det samme jeg henviste til længere oppe. Der er bare ikke enighed i branchen om hvad det er som foregår. Jeg har også indtrykket af at NASA lektionerne ikke er helt up to date.

Ville hellere høre hvad f.eks. Holger mener om det her:

http://arxiv.org/pdf/nlin/0507...32v7

...og Crummer er jo ikke den eneste med idéer i den retning.
Mit indtryk er at "sandheden" ligger et sted midt imellem en masse idéer og teorier, og at den p.g.a. en masse faktorer som indvirker på hinanden er ligeså svær at beskrive som vejret om et år. Derfor fremkommer der uforudsigelige virkninger som beskrevet i den artikel som tråden her startede med.


31. maj 2009 kl 23:13

Bjarke Mønnike

Re: Re: Var det ikke ikke lettere....

Hej John

Men hvis man bare havde læst og forstået NASA´s
"lærebog" så ville snakken om aerodynamik nok foregå på et mere kvalificeret niveau:-)

Omvendt er Hermann Schlichting, Erich Truckenbrodt samt Prandl nok en tand for hård kost for de fleste.

For megen viden om aerodynamik kunne være dødeligt, hvad Gerald Bull måtte sande da han blev myrdet i 1990.



02. jun 2009 kl 17:28

avatar

Holger Skjerning

Tak for tilliden..!

John: Jeg har kigget i din kilde, som jeg synes er af meget blandet kvalitet. Forklaringen og figurerne, der viser opdriften på en flyvinge er 80% rigtige, men det kan ikke passe, at der kommer et undertryk allerforrest (store blå pile) på flyvingens krumme (konvekse) overflade.
Jeres konstatering af at et tungt lastet fly skal hælde lidt mere end det lette er perfekt, og derfor bruger det lidt mere brændstof på første del af turen - end på sidste del. - Og så hjælper det en smule, at motorerne jo vipper med og derfor giver lidt mere "lift" på det tunge fly! - En Sea Harrier kan i princippet dreje motorerne lidt nedad, når der er brug for øget opdrift!


15. jun 2009 kl 01:27

Johan-Albert Boye

Re: Om skrogets bæreevne...!

Her kommer mysteriet om de forsvundne skibe i Bermuda-trekanten ind.


15. jun 2009 kl 12:45

avatar

Holger Skjerning

Opstigende metan...!

Ja, det menes, at store mængder opstigende metan og måske CO2 kan sænke den gennemsnitlige massefylde af vandet så meget, at mindre skibe kan synke - ganske pludseligt! - Jeg ved ikke, om fænomenet er dokumenteret videnskabeligt.
Men det er noget andet end virkningen af opstigende bobler langs skibes sider. De skader ikke!


15. jun 2009 kl 14:46

avatar

Steen Jensen

Boreplatforme

De flydende boreplatforme, som er ankret med Wirer og kæder i hvert hjørne og som er placeret over i Golfen, er nogen gange udsat for opstigende methangas.
Der har været situationer, hvor sådanne platforme er forlist eller har været meget tæt på, at gøre det.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.