I förra inlägget räknade jag på en fenköl med 3 grader nervinklad bulb. Fena med GE profil och samma bulb som Bosse Fransson har till sin Dynamic 35. Resultaten visade att det CFD program jag använder och den modellering jag gjorde inte gav någon skillnad mellan de tre alternativen.
Det har kommit två kommentarer. Patrik Andersson anger att radien ska vara 4 - 6% av kordalängden. Kordan på GE fenan mot skrovet är en meter, radien är 5 cm så det kravet är uppfyllt. Sten Bergqvist anger att det inducerade motståndet är försumbart vid tunna profiler (vilket GE profilen med sina 8,3% är) och börjar bli märkbart vid sådär 12%.
De nya beräkningarna har jag gjort på Bo Franssons köl med 63-012 profil. Det är en 12% tjock laminär profil. Kölen har jag monterat på en CADmodell av Hansson 31 (de var den modellen som tog så lång tid att få fram).
Men skillnaden i prestanda är fortfarande försumbar.
Jag har också haft kontakt med Mikko Brummer om framkantsfillet. Han berättar att det är en 20 år gammal ide och skulle avhjälpa det som kallas "necklace vortex", halsbandsvirvel. Det är ett fenomen som kan uppkomma när en vätska strömmar mot en trubbig nos, tex en bropelare. Det blir en virvel som flyttar sig från sida till sida med en frekvens som bestäms av bl.a. vattnets hastighet. Det finns fina youtubeklipp som beskriver fenomenet. Här är ett (12 sekunder):
Det finns också ett klassiskt klipp om vad som kan hända när det blåser mot en bro som har för liten styvhet och som är utformad så att en virvel flyttar sig från ena (ovan) sidan till den andra (undersidan). Tacoma bridge i Washington state, USA. Klippet är från 1940 och finns i längre youtubeversioner om du vill föja förloppet mer i detalj.
Men nu halkade jag bort från segling. Tillbaka till Vacantifillet. Många IRC och ORCi båtar nere i Europa har utformat kölens framkant på det här sättet. Jag kan inte beräkningsmässigt komma fram till att det skulle vara bra. Men det är inte heller någon försämring. Mina beräkningar gäller enbart kölens effektivitet vid 4 graders avdrift, kryss alltså. Fillet kan vara bra för något annat strömningsfall, i förra inläggt nämner jag att fillet kan minska risken för att en högbelastad profil stallar (flygplansstabililisatorer utformas så).
Strömning med framkantsvirvel som pendlar från sida till sida kan kanske också var en källa till kölvibrationer, men åtminstone för Pianos del så kommer kölvibrationerna vid 11 och 14 knop, farter vi vi når enbart på rena surfar i havssjö. Då tror jag inte att det kan handla om laminära halsbandsvirvlar. Det går för fort för det helt enkelt.
Det finns säkert nån som läser detta som kan bidra till att kasta ljus över den här frågan dvs vad Vacanti fillet ytterligare skulle kunna vara bra för.
Fillets är något funkar i verkligheten och det är rätt väl genomforskat hur dom skall se ut. Det är dock tveksamt om din CFD-kod har förmågan att modellera de hästsko-virvlar som uppstår i hörnet mellan köl och båt och i vilket fall som helst så tror jag att är ditt mesh för grovt för att fånga fenomenen runt dessa virvlar. Det går bra att räkna på sånt här men kostnaden för programvaror och datorkraft ligger långt botrtom vår hobbyverksamhet.
SvaraRaderaEn ytterligare kommentar är att man skall inte blanda ihop hästskovirvlarna som en fillet påverkar med den parametriska virvelavlösning på en profils bakkant som indicerar vibrationer. Det är helt olika fenomen.
Pelle, om du vet var man kan hitta information så vore det intressant om du kunde tipsa.
SvaraRaderaOm det studerats ingående eller vara genomforskat så känns det märkligt att det ser så olika ut även på de båtar som det satsats enorma resurser på.
Oracle visste hur man skulle designa men inte Emirates, märkligt om nu ämnet är genomforskat.
Vad jag tror utan att veta är dock att det inte är så enkelt som att bara skala upp en profil och lofta ner den till en mindre med en jämn radie vilket många verkar göra.
Bosse
Mycket som är skrivet om interferensmotstånd och fillets (eller cuffs som flygarna brukar kalla det) är så gammalt att det inte finns på google (även om man hittar en del flygrelaterat om man söker på "fairing cuffs"). En bra referens att börja med (som för så många strömmninsproblem) är kapitel 8 i gamle Hoerner (Sighard F. Hoerner, Fluid Dynamic Drag, 3:e upplagan, 1965, utgiven på eget förlag.) Den är inte lätt att få tag på men bör finnas på biblioteken på de tekniska högskolorna.
SvaraRaderaAtt sen man kommer fram till olika resultat är inte så märkligt eftersom det som i så många ingenjörsproblem inte finns ett entydigt rätt svar utan svaret beror på vad man vill åstadkomma och hur stora resurser man har till förfogande. Ofta finns ju inte möjligheten att göra uttömmande studier med CFD och experiment utan man får lita till det som man kan läsa sig till och sin "ingenjörsintuition". Dessutom är det kanske inte så förvånande att de som lagt stora resurser på stt förfina sin ubåt eller stridsflygplan inte är jättepigga på att publicera det man lärt sig.......
Det är nog sant att hemlighetsmakeriet är stort, så även bland segelbåtskonstruktörerna så det bästa eller nästan enda är att studera bilder och smyga runt i hamnarna och mäta på lyckade konstruktioner som brukar vinna (har en egen mapp i datorn med bilder och noteringar från smygdagarna i hamnar på vintern).
RaderaOslo är bra att smyga i för de har lite nyare båtflotta där.. mindre svenska hamnar är mest av karaktär "båtmuseum" ;-)