fredag 22 mars 2013

En köl

Det är populärt med frågesport på seglarbloggarna (iallafall på BLUR och Segel och Paddel). Här hänger jag på trenden.

Vad kan den här kölen vara till för båt? Nyritad och med omisskännliga drag av Pianos "approximativt elliptiska" köl (här). Förstås klart inspirerad av Gösta Edwardssons ideer om hur en köl ska se ut. En köl till en båt som ska ha minskat djupgående från 2,2 till 1,8 m med bibehållet rätande moment. "Båten är lite slingrig att styra" var en av de egenskaper som hängde ihop med den gamla kölen (som var en kappseglingsvariant - orginalkölen stack 2 m och vägde 2,2 ton). För att få upp tillräcklig vikt och för att få bättre lågfartsegenskaper har kölfenan fått större area än kappseglingsvarianten. Båten är en 30 år gammal IOR influerad C/R. Den nya blykölen väger 1770 kg varav hälften i bulben och visas här lite klädsamt guldbelagd.

Lite suddiga siffror. Bulben är 1,7 m lång och kölhöjden är 1,15 m. Anliggningsytan mot skrovet är 1,32 m lång.


En vy uppifrån visar bulb utan bäversvans. Bilderna är tyvärr inte i samma skala. Avslutningsvis en bild framifrån, som visar bulbens elliptiska tvärsnitt.
Bulben är 42 cm bred och 28 cm hög, sidoförhållande 3/2 alltså. NACA 64010 till kölbladet (ungefär som till Piano, men relativt sett lite tjockare) och YLB 50% Low Drag Body till bulben. Den från början rotationssymmetriska bulben är omräknad till en ellips med samma tvärsnittsareafördelning och volym.

Varför ritar jag inte en köl med samma tvärsnitt (parallella fram och bakkanter) hela vägen? Som i Blur-länken ovan? Som alla andra ritar? Som de kölar som var med i Chalmers examensarbeten?  Du hittar dom (Här), (här) och (här)!

Av flera skäl.
  • För det första har jag själv väldigt god erfarenhet av en köl med denna planform (Pianos köl).
  • För det andra har jag inte sett någon information (trots intensivt letande) som visar att kölar med parallella fram- och bakkanter är bättre än den här kölens "approximativt elliptiska" planform.
  • För det tredje, så är det fördelaktigt att minska på kölbelastningen nedåt (det är därför elliptiska planformer teoretiskt är bäst) och därmed minska avlösningsvirvelns intensitet i bulbens bakkant.
  • För det fjärde, så innebär kölens högre upp placerade tryckcentrum att det krängande momentet minskar för samma segelkraft (hävarmen mellan segelplanets och kölens tryckcentra minskar).
  • För det femte är det hållfasthetsmässigt bättre med en lång (istället för en kort) kontaktyta mellan köl och skrov.
Varför ingen bäversvans (dvs bulbens bakkant sedd uppifrån är typ drygt 10-15 cm bred, spetsig sedd från sidan)? Ett ganska enkelt svar. Bulbkölen "kräver" att båten kränger på kryssen när det friskar i (annars har man ju ingen nytta av bulben). Kombinationen av typ 20 graders krängning och avdrift innebär att bulben anströmmas uppifrån. Detta skapar avlösning runt bäversvansens plana bakkant. Den spetsiga bakkanten gör det enklare för vattnet att strömma runt bulben. Av samma skäl ritar jag inte heller kölar med bulb som har plan undersida.

Nackdelen med denna köl kan vara att den längre kordan vid anslutningen till skrovet ger ökat inducerat motstånd. Inducerat motstånd är ett samlingsbegrepp för ökningen av motståndet på grund av att skrov, roder och köl seglar med avdrift för att skapa den sidkraft som motverkar segelkrafterna. Delvis uppvägs detta av att den ökade kölarean ger mindre avdrift. Ytterligare en nackdel är den större våta ytan. Men kölen (i den här versionen) är inte avsedd för en lätt ultrasnabb båt där dom faktorerna är kritiska. Här handlar det helt sonika om att göra båten snällare att segla och att få minskat djupgående utan att tappa mer än marginellt (om ens något) i prestanda.

1 kommentar: