fredag 4 april 2014

Febern stiger

Ännu inte sjösättning men febern har börjat stiga inför Bohusracet om knappt tre månader. Bosse Bergqvist och Tommy Strandberg har fixat Scampin Fanny ännu mer under vintern. I tidigare inlägg har Bosse beskrivit det jättejobb dom la ner på att spackla upp kölprofilerna förra säsongen. Du hittar inläggen  (här) och (här). Nu handlar det om spegelblanka ytor.

" ...
Nu pågår arbetet med Scampin för fullt och nu är återigen köl, roder och botten renslipat. Det var så kul förra året så varför inte göra det igenJ.
Allt ovan vattenlinjen är omhändertaget med Abralon och dubbla lager vax så det börjar bli en vacker dam i år som dessutom kommer slippa att ”åka runt” med ett peke i fören. Coden0:n är borttagen och har istället ersatts med en 31 kvm stor och lätt genua i Tecnora från Ullmans.

Botten kommer i helgen sprutas och därefter 2000 finish från fören till kölen och akterom den blir det minst 1000-korn på Abralonet.
Akterkanten på kölen har nu ett vasst hörn i nederkant enligt din rekommendation och kölen har fått ytterligare tre lager epoxi och ojämnheterna i kölskarv samt kölens nederdel är spacklade. Nosprofilen på skäddan har bättrats på och när bottenfärgen är lagd (vitJ) så skall Feston få gå varm med i slutändan Abralon 4000 på köl och roder. Ingen båt på kusten, med bottenfärg, skall ha en bättre botten.

Vad gäller vinkeln på undersidan kölen så har jag vägt in den med laser och finner att den lirar ganska väl med flytläget. Vagnen och klossningen av kölen är inte 100 vilket gör att båten ser ut att stegra sig. I vilket fall så kommer vi, när vi står vid kran, att lägga en kraftig tejpad planka med epoxispackel och sänka ner kölens undersida i det och låta det hela härda innan vi skär rent på sidorna. På detta sätt räknar vi med att få en
helt slät undersida med skarpa kanter (akterom breddmax).
 
Bifogar kölmallarna som vi använde förra våren. Den inre svarta profilen är Norlins förslag på en förbättrad standardköl och den blå är vår justering av hans framkant. Från breddmax turade vi in vår profil med Peters och avslutade med ca 5-6 mm akterkant. Kordalängden är 1475 mm.



Upplösnigen ger inte bilden rättvisa. Man kan ana två konturer både fram och bak. Bosses Scampimodifiering är den yttre i framkanten och den inre i bakkanten. Sicka ett meddelande i kommentarsfältet med e-postadress, så vidarebefordrar jag den till Bosse om du vill ha full upplösning. Jag publicerar inte kommentarer med e-postadresser.

Så här ett år senare kan man ha lite funderingar kring vår lite trubbiga framkant men det fungerade bra i fjol så vi rör inte den i år.

Skickar lite bilder (längs arbetets gång) när köl, roder samt botten är färdigslipat. Botten var inte i närheten av den tänkta finishen under fjolåret vilket förhoppningsvis kommer hjälpa till i lättvind ihop med den gigantiska genuanJ.
... "

Innan sprutmålning av botten

Vattenslipad epoxiprimer innan bottenmålning
Sen kommer VC17
 

torsdag 3 april 2014

En tur till Färjelanda

Färjelanda ligger i sydvästra Dalsland på gränsen till Bohuslän. Några mil från Uddevalla, ta 172:an vid Shellmacken norrut så kommer du dit. Det är vägen jag åkte hösten 2009 när jag pendlade Skåne-Älvenäs för att få iordning på Piano. Igår tog jag morgonbussen från Viken, tåg från Helsingborg, bytte i Göteborg och ett tu tre var jag i Uddevalla. En promenad ner till museet och ån för att se hur där ser ut när inga båtar finns som klättrar på varandra inför starten på Bohusracet. Lugnt förstås, många flanerar och fikar, båtpresseningar på hamnliggare åker av, riktigt fint!
Bohusläns museum den 2ndra April
Allkonstnären Mikael dyker upp, han har varit på nödutryckning till nån kund, rensar undan lite verktyg i skåpbilen så min väska får plats, rensar passagerarsätet på papper och dator och så åker vi till Färjelanda.
Mikaels verkstad. I fordon ingår även segelbåtar!
Vi ska reparera masten till Cheetah 30. En kolmast som havererade i samband med Lysekil Race förra året. Vi försökte hitta en metod att fixa masten provisoriskt redan då, men skadan var för omfattande. Från tillverkaren i Holland hade tidigare kommit ett långt paket, vårt jobb var att kapa till rätt längd, limma ihop den gamla övre delen med den nya nedre mha en innerhylsa som stack in 15 cm i vardera masthalvan. Skarven skulle placeras alldeles över nedre spridaren, min mast är ju skarvad på precis det sättet. Tre bitar är ihopsatta till ett 14,7 m lång mast med skarvarna placerade vid övre och nedre spridarna. Cheetahmasten har bara en skarv vid nedre spridaren.
Vadå - en vägg ivägen?

Undrar om han bara körde in båten eller gjorde hålet först?
I verkstan finns kapmaskiner och bandslip plus alla andra maskiner som kan behövas. Efter några timmars jobb där vi succesivt upptäckte defekter i också den övre delen avbröt vi arbetet. Det skulle inte bli någon mast att segla tvärs över Skagerack med i kuling. Kontaktade tillverkaren och idag på em började dom bygga också en ny övre del. Snabba ryck där alla inblandade är helt fokuserade på att Cheetah 30 ska segla som förr också i sommar.
Slipar den nya delen invändigt för att sen limma in skarvhylsan. Men innan vi kom så långt avbröt vi arbetet. Portabel kapmaskin ner t.h. Mikael i mitten.
Fast egentligen inte riktigt som förr. Faktum är att Mikaels båt har blivit 1% snabbare under vintern. Många båtar utvecklas och blir snabbare pga utvecklingsarbete under seglingssäsongen. Men det blir inte SRSmätta båtar. Dom blir plötsligt snabbare i januari varje år. Äntligen har SRS TK insett potentialen hos Mikaels båt. I sommar kommer hon att fräsa förbi oss ännu tidigare och ännu snabbare på Bohusracet.
Mikael efter att han fått beskedet om det nya mättalet!
Cheetahs hemliga vapen t.v. - röstjärnet med det reglerbara toppvantet som används för att krumma masten istället för att som vi andra använda häckstaget. När armen som lutar snett neråt dras upp med hjälp av en talja i däcket spänns toppvantet mha en hävarmsmekanism.  Toppvantet går ända upp i topp - det behövs för att klara belastningen när stora gennakern är hissad. Költrumman ända upp i däck är kapad och boendekomforten har ökat betydligt.
1350 kg snart på språng. Bidar sin tid bakom pelaren i Mikaels verkstad
Det blev en tidigare hemfärd än beräknat. Genom aprilfagra Dalsland, Bohuslän, Halland och lika fagert Skåne. På lördag kommer två mätningsmän från Råå och ska kontrollmäta Piano. Vi får se om också hon helt plötsligt blir snabbare.
En vacker gammal stationsbyggnad. Byggd 1903 och kulturminnesmärkt 1992. Där finns väntsal men  resebutiken är stängd och det finns inga spår av annan verksamhet.

onsdag 2 april 2014

Fillet (3)

I Principles of Yacht Design (i fortsättningen PYD) finns en notis om fillet, i min upplaga  (third edition) står på sid 119 i slutet av första stycket under Fig. 6.17:

"The classic design of the fillet is to start at the leading edge and increase the radius along the intersection backwards to the trailing edge, were the fairing radius should be of the order  of the (largest) boundary layer thickness." Texten anger vidare att 5 cm kan var lagom radie vid skrov/köl infästningen för en 40-fotare (motsvarar gränsskiktstjockleken, mer om gränskikt kommer senare), om man har vingköl kan 1 cm radie vara lagom. Fillet ska gå ut i en tunn spets bakom kölen.

Jag slår i mina äldre kompendier inom det här området. Hittar ingenting om fillet i den kompendieversion från 80-talet som var föregångaren till PYD: Segelbåtskonstruktion. Tittar i Sven Ridders kompendium Yachtkonstrukton från 1984. Där står att bakkantfillet är bra. Man ska börja bakom kölens maxtjocklek och bygga på bakåt, typ Expressens bakkant. Står på sid 3.11 om nån till äventyrs har ett ex att bläddra i.

I slutet av samma stycke i PYD som jag citerat i inledningen på det här inlägget står:
"Other ideas for fillet design have been suggested recently, but they do not seem to work at an angle of attack, and are thereore of little use in yacht design".

Det är ju det fallet jag räknat på, dvs inverkan av fillet när man kryssar med avdrift 4 grader. Och kom fram till samma slutsats som anges i PYD.

PYD är en handledning man kan använda när man konstruerar båtar. Gör si, gör så. Gör inte si, gör inte så. Tyvärr innehåller boken inga bra fysikaliska förklaringar till varför si eller varför så.

Svenne Ridder diskuterar först att költjockleken mot skrovet ska begränsas så mycket som möjligt, han anger också en lämplig siffra på relativa tjockleken: 12% max. Nedtill kan kölen göras tjockare.
"Ett sätt att förbättra situationen vid kölens anslutning mot skrovet är att införa en utfyllnad (fillet) i kölanslutningens bakre del. Denna utfyllnad minskar de lokala positiva tryckgradienten och därmed också benägenhten för gränsskiktsavlösning i området".

Mellanspel ett om tryckgrdient:

Ökande strömningshastighet och därmed negativ tryckgradient dvs minskande tryck när man följer vatenströmningen bakåt är bra, det innebär möjligheten att laminär strömning kan upprätthålls, Minskande hastighet ger positiv tryckgradient och helt enkelt risk att vattnet inte orkar följa profilen, när strömningen släpper från profilen kallas det bakkantsavlösning.

Mellanspel två om gränsskiktstjocklek:

Gränsskikt att det tunna vattenlager som helt eller delvis följer med båten. Om du står i aktern på tex en större färja och tittar ner mot vattnet intill skrovet så ser du tydligt hur ett nästan en meter tjockt vattenskikt föjer med, gränsen mellan gränsskiktet och det stillastående vattnet utanför syns tydligt. Tittar du framåt ser du att gränsskikttjockleken är tunnare. Tjockleken ökar bakåt och speciellt efter att skrovbredden minskar. Längst bak blir strömningen helt ostrukturerad med många virvlar. Där har du gränsskiktsavlösning. Fenomenet kan uppträda bakom en dåligt utformad bulb eller i bakkaten på en lika dåligt utformad köl (trubbig bak) när anfallsvinkeln blir för stor.

De CFD beräkningar jag gjort och de försök man tex gör i en vattenränna med modeller tar fram de stationära strömningsegenkaperna, dvs strömningen har pågått ett tag och stabiliserats. Strömningen runt ett stort fartyg i normal drift utan för stora vågor har säkert också den karaktären. Men hur är det med en 10 m segelbåt? Som rör sig hej vilt i vågorna på kryssen. Hinner gränskiktet stabiliseras innan en våg plötsligt flyttar båten. Och strömningen får börja om från början. Det tar ca 3 sekunder att segla en båtlängd med en 10 meters båt i farten 6 knop. Ibland kan man säkert segla stabilt huvudsakligen rakt fram i minst 10 sekunder. Men ofta kommer man inte så långt innan båten rycker till igen. Hur känns det att hänga på railen i stökigt väder? När strömningen ska börja om från början, så börjar båten med gränsskiktstjockleken noll. Dessutom tillkommer det faktum att vattenrörelsen på en vågtopp innebär lite motström, i en vågdal har man lite medström. Så frågan är om det överhuvudtaget är relevant att diskutera gränsskiktstjocklek för en segelbåt. På platt vatten - ja. I gropig sjö - nej. Det är det här resonemanget som har lett mig till att ha så slät och blank botten som möjligt. När gränskiktstjockleken är noll så har ytfinheten beydelse. Detta leder oss också tillbaka till fillets. Fillets radien ska man - enligt PYD - välja i förhållande till gränsskiktets tjocklek. Vilken radie ska man välja om gränsskiktets tjocklek ständigt varierar?

Om jag ska försöka sammanfatta vad som hittills framkommit om fillets så blir det så här:

1. Min CFD beräkningar har inte kunnat verifiera att framkantsfillet förbättrar kölens effekyivitet när man kryssar med 4 graders avdrift.
2. Framkantfillet är inte bra (Sven Ridder 1984).
3. Bakkantfillet är bra eftersom det minskar risken för bakkantavlösning (Sven Ridder 1984)
3. Fillet som börjar framifrån med liten radie och med ökande radie bakåt  är bra (PYD utan att ange varför det är bra).
4. Fillet är utrett och det är bra (Pelle Lindell i kommentar till inlägget Fillet (2), du får bläddra ner).
5. Framkantfillet (enl Vacanti) dämpar halsbandsvirveln (necklace vortex). Men jag hittar ingen kvantifiering av inverkan.

Utöver detta har jag hittat lite spridda kommentarer på nätet om minskad risk för stalling tex.

Hur ser moderna båtar ut? Båtar med nån slags prestandabåtstämpel på sig. Xp 33 tex kan ha en ganska lång anliggningsyta mellan köl och skrov. Kordalängden minskar neråt, övergången sker med radie i både fram och bakkanten.


Xp 33, bilden från BLUR
Säkert är den här kölutformningen styrd mer av att infästningen ska hålla när man smäller på än att den är optimal ur strömningssynpunkt. Det kanske helt enkelt är så att fram- och bakkantfillet har så liten betydelse strömningsmässigt att man kan låta hållfasthetskravet ta över. Tom för en produktionsbåt med anspråk på att vara prestandabåt.

Slutsatsen hittills är att dom som (jag tror) vet säger att fillets - rätt utformade - är bra. Nu återstår att förklara varför! Dessutom tycker jag att beskrivningarna på hur fillets ska utformas är vaga. Det måste finnas bra illustrativa undersökningar på detta! Bara att leta vidare.

tisdag 1 april 2014

Profession : navigateur

När man skriver ett blogginlägg ska man också ange etiketter. Här skrev jag IMOCA 60, Vendee Globe och dessutom min egen längtansfulla etikett: Äventyr.

Ni minns säkert Jean Pierre Dick från senaste Vendee Globe, han låg trea efter Francois Gabart och Armel Cleach, lite före Alex Thomsson när hans båt Virbac Paprec tappade kölen  söder om Azorerna. JPD lyckades få hem båten och gå i mål efter att ha sökt nödhamn på spanska Biscayakusten när ett oväder passerade.

Jean Pierre Dick i samma framåtsrävande pose som vi brukar se honom
Efter Vendee Globe målgången förra senvintern drog han igång ett MOD70 projekt, en 70-fots trimaran cirkus skulle turnera runt världen men allt fick ett snöpligt slut när hans båt Virbac slog runt. Hela MOD70 cirkusen säckade helt enkelt ihop.


Tycker mig ana lite högre fribord. Och så förstås tillbakalutad förstäv. Inga utriggare (inte tillåtet enligt nya regeln) och robustare kölkonstruktion den här gången.
Men Jean Pierre Dick ger sig inte. Nu blir det IMOCA 60 igen. Nästa start i Vendee Globe går hösten 2016. Den nya båten - förstås också ritad av VPLP börjar byggas till hösten. Kommer att segla under namnet StMichel - Virbac. Här är det preliminära projektprogrammet:
 
o Hösten 2014 byggstart av StMichel - Virbaco Sommar 2015 : Lansering av StMichel - Virbac
o November 2015 : Transat Jacques Vabre dubbel
o December 2015 : Hemsegling solo
o Juni 2016 : The Transat solo
o November 2016: Vendée Globeo Augusti 2017 : Rolex Fastnet Race dubbel
o November 2017 : Transat Jacques Vabre dubbel

Jean Pierre Dick fyller 50år alldeles innan starten av Transat Jacques Vabre nästa år. Är förstås från Frankrike. Yrke: navigatör.

Mycket kul att se fram emot i vintermörkret härhemma om knappt två år.

söndag 30 mars 2014

Fillet (2)

Blogginläggen kommer inte så tätt f.n. Det blir så när varje inlägg kräver många och långa beräkningar och omfattande CAD modellering. Frågorna ansamlas i kommentarerna, så småningom kommer många av dom att besvaras. Den gångna veckan har jag jobbat vidare med beräkningar på "Vacanti fillet", utbyggnaden i kölens främre övre del. Kolla förra inlägget, där är geometrin beskriven.

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.

tisdag 25 mars 2014

Fillet

När man kryssar behövs sidkraft för att motverka segelkrafterna, avdriften är nödvändig för att skapa snedanströmning mot kölen. Men samtidig som sidkraften skapas, så uppstår också förluster. Det samlade namnet för detta är inducerat motstånd. Kölen bromsar även när den anströmmas rakt framifrån, men den bromskraften ingår inte i det inducerade motståndet. Självklart vill man minska det inducerade motståndet så mycket som möjligt, det går inte att undvika men man vill ha så mycket sidkraft som möjligt i förhållande till motståndet. Designprocessen är en i högsta grad serie av kompromisser och går i flera steg, man ska ta hänsyn till djupgående, rätande moment, hållfasthet, area, mätregel tex. När dom stora linjerna väl är fastlagda så kan man jobba vidare med dom små. Och då handlar det bl.a. om hur kölen ska anslutas mot skrovet. Fillet är ett begrepp som används i CAD världen och som betecknar en utfyllnad av en innerhörna eller en avrundning av en ytterhörna. Fillets används mellan kölfena och skrov huvudsakligen för att öka hållfastheten (en bred anslutning är starkare) och ibland för att minska det inducerade motståndet.

Ett färskt exempel på fillets i seglarvärlden är Oracles roderdesign vid Americas Cup i höstas.
Oracle roder med horisontalvingen för att lyfta aktern. En fillet, som också sträcker sig lite framför rodret byggdes in för att eliminera tendenserna för kavitation vid farter upp mot 40 knop. Snett bakifrån.
Snett framifrån.
 America Cup katamaranerna är förstås extrema exempel. Andra exempel, som fortfarande är extrema men som iallafall lite grand närmar sig våra betydligt vanligare båtar är VO 70 båtarna.
Svängkölen till Ericsson 4. Bilden från JIMMY.

VO 70 roder, också den här bilden har jag fått av JIMMY.
I en sliten kopia på mitt skrivbord av en artikel om kölar och roder skriven av David Vacanti (här) finns en bild på sid 2:
En standard trapetsformad köldesign med "Vacanti fillet" i kölens övre främre hörna. Vacanti använder begreppet "Interference Drag", det är vanligare att använda "Induced Drag", men det är förstås samma förlust man beskriver.
Artikeln handlar just om kölar och roder. På sid två finns en lång lista på vad som krävs av en optimal racingköl. Det finns många siffror och inverkan av olika faktorer, men tyvärr inte en enda siffra om inverkan av "Vacanti fillet". Jag såg den här bilden för många år sen, men just den svepande beskrivningen och avsaknaden av siffror på hur mycket bättre kölen blev gjorde mig skeptisk. Men idag vet jag att många båtar har modifierade kölar enligt Vacanti. Nu när jag har möjligheten att köra CFD beräkningar gav jag mig i kast med att försöka beräkna eventuell förbättring.

Vad finns det för möjlig förkaring till att det skulle bli bättre? Vad händer i övre hörnan?

Jimmy skickade mig ytterligare en bild:
I kölens övre främre hörna avlöjar den mörkare röda nyansen att kraftig tryckstegring som skapar lokal virvelbildning. Det är denna lokala virveleffekt längst upp man vill dämpa mha fillet. Americas Cupbåt från enskrovstiden.
Frågeställningarna när jag började räkna var enkla:

1. Har Vacanti fillet någon positiv inverkan på kölprestanda?
2. Kan man sätta en siffra på förbättringen?
3. Hur kan man förklara en eventuell förbättring?

Nu måste jag genast göra er besvikna, men jag har inget svar. Det här inlägget har tagit mig en veckas intensivt arbete att förbereda, med att läsa in mig på beräkningsdelen och att dammsuga nätet/litteraturen på referenser. Att räkna igenom poblemen på flera olika sätt, att variera filletform osv för att var säker på att skillnaderna inte hänger ihop med hur minsta elementstorleken kan anpassas till formändringar i kölens överkant. CFD beräkningar är ingen självklart enkel sak att göra, en viktig del i analysen handlar om att resultatet ska bli (åtminstone nästan) lika när jag utför beräkningarna med succesivt finare elementindelning. Det här beyder förstås inte med nödvändighet att det inte blir någon invekan av Vacantifillet. Det betyder bara att den programvara som jag har tillgänglig inte har den upplösning som skulle kunna skilja på de tre fall jag beräknat. (För den riktigt CFD nördige kan jag berätta att elementstorleken i kölens framkant vid anslutningen mot skrovet är ca 1 x 1 x 1 cm3. Fillet sträcker sig 8 cm framför den rena kölens framkant och 5 cm nedåt. Hela CFD modellen för de fall jag beräknar har mellan 1 - 1,5 millioner kartesiska element.)

Kölmodelln har GE-profil, en 8,3% tjock profil som jag också har på Piano. Kölbladet har 1 meter korda i överkanten och 0,6 m vid anslutningen till bulben. Bulbmodellen är samma som Bosse Fransson har till sin Dynamic 35. Kölbladets djup till främre bulbspetsen är 1431 mm, köles maxdjup inklusive den 3 grader nervinklade bulben är 1,6 m. I första hand har jag som vanligt beräknat kölens Lift och Drag och beräknat L/D, en storhet som beskiver kölens kvalite. Den här gången har jag med en rund svagt krökt platta som "skrov" ovanför kölen som ska "röra om" vattnet lite lagom i kölens anslutning mot skrovet så att just det inducerade motsåndet kommer med.

Jag har räknat på tre fall, kölfena ansluter till skrovet utan någon fillet. Skarpa innerhörn alltså. Fall två är en rund fillet i kölens framkant och det tredje fallet  just Vacantifillet.

Siffervärdet som ramlade ut för de tre beräkningarna är enkelt att beskriva. L/D är praktiskt taget identiskt för de tre kölmodellerna och lika med med 10,6.

Även om beräkningarna inte gav några siffervärden på inverkan av fillet, så ramlade en del andra intressanta resultat ut. Här kommer lite bilder, som visar tryckfördelningar och friktionskoeffecienter. Klicka på bilderna så blir dom lite tydligare:

Köl utan fillet. Färgkodningen visar tryckfördelningen på kölens trycksida (läsidan) vid 4 grader avdrift och 3 m/s. Röd färg i framkanten visar högt tryck. Samma höga tryck verkar också lokalt på skrovet. Efter det höga trycket i framkanten skjunker trycket och är minst ungefär mitt på kölen för att därefter öka bakåt.  I området från den öga tryckstegringen i framkanten till tryckminimum finns föutsättningar för laminär strömning och därmed lågt Drag hos kölen. Det betyder inte att strömningen nödvndigtvis blir laminär, för att så ska ske måste ytfinishen vara extremt bra.
Samma köl sedd från lovart = sugsidan. Den törsta delen av sidkraften på kölen skapas på kölens sugsida (i ett tidigare inlägg på den här bloggen har jag angett att största delen av kraften skapas på trycksidan men det var alltså fel).
Samma köl i sidovy. Fägkodningen anger friktionskoeffeienten under förutsättning att ytfinishen är perfekt. Blå ytor anger lägst friktion. I framkanten är friktionen hög (de smala röda bandet). När man följer strömningen bakåt slår färgen över till blått - laminär strömning alltså. Efter ca 25 av kordan sker ett överslag till rött, det är omslaget till turbulent strömning. Den laminära strömningen stannar upp och i princip stannar (det är då friktionen blir riktigt låg). Då slår strömningen utanför det laminära skiktet ner mot ytan och den virvlande turbulenta strömningen innebär helt enkelt större motstånd. Observera att en stor del av bulbens trycksida har laminär srömning. Viktigt att också polera bulben alltså!
Samma köl, nu utrustad med en rundad fillet. Här överförs det höga trycket till fillet. Samma färgkodning som för kölen ovanför.
Sugsidan på köl med rundad fillet. Samma kodning som i övriga bilder.
Sugsidan på köl med Vacantifillet, färgkodningen anger friktionskoefficienten. Blått område: möjlig laminär strömning
Trycksidan på köl med Vacantifillet. Låg friktionskoefficient har större utbredning på trycksidan.
Köl utan fillet. Friktionskoeffecienten på kölens tryck- och bulbens undersida.
Köl med Vacantifillet. Frktonskoeffecient på kölens tryck- och bulbens undersida.
Köl utan fillet. Friktionskoefecienten på kölens sug- och bulbens undersida.
Vad blir det här inläggets slutsatser? Beräkningarna har inte ändrat min första intuitiva känsla att Vacantifillet sannolikt inte har så stor betydelse. Ska jag ändå spackla dit en? Ännu inte - jag vill gärna ha nån form av bevis. Vid enstaka tillfällen har den inställningen inneburit att jag hårdnackat vägrat ändra nåt som trots allt borde ändras. Det kan vara så i det här fallet också, men jag tänker inte lufta Piano i nåt VM äventyr och för Bohusracet är den nuvarande kölen OK. Det känns förstås skönt att inte behöva lägga ner två veckors arbete på att spackla så här nära sjösättningen.

Men trots allt kan de finnas anledning att bygga på fillet. VOR båtarna har det, många stora snabbseglare har rundade fillets, se bilderna i början på det här inlägget. Fillets minskar storleken på tryckpulsen i kölen/rodrets öve framkant och därmed minskar risken för avlösning som startar uppifrån, stall alltså. Stallningsvinkeln ökar, vilket är en klar fördel för båtar som har liten köl/roder area där man måste ta till stora roderutslag eller mer eller mindre ofrivilligt ibland får stor avdrift.

Beräkningarna härovanför gäller stationär strömning, dvs den enda rörelse som finns är vattnets strömning med konstant hastighet och riktning över kölbladet. Verkligheten är inte så. Vågor, variationer i seglens drivkraft tex innebär att antrömningen mot kölen hela tiden ändrar riktning och hastighet. Inte mycket, men tillräckligt för att möjligheterna för laminär strömning ska påverkas. Dessutom är det ofta man inte behöver nån sidkraft alls (eller iallafall betydligt mindre än på kryss) vilket innebär anströmning rakt framifrån och areor där laminär strömning är möjlig ökar. Det är såna faktorer som är bakgrunden till att jag polerar hela kölen och rodret istället för bara de delar som visas blåa i friktionsoefficientbilderna ovan.
Också den här bilden har jg fått av JIMMY.
Avslutningsvis en bild på bulber från Americas Cup 2003  Spanar man noga ser man fillet också mellan Oracles fena och bulb.

lördag 22 mars 2014

Anasazi Girl vid världens ände

Tormentina, Raivo, Pearl och pappa James. Anasazi Girl med vingklippt mast. Alla foton:: Somira Sao
Klipp ur Anasazi Girls blogg:

" ... We are currently in Puerto Williams on Isla Navarino, Chile. With the generous help of Aerovías DAP, the five of us flew from the city of Punta Arenas to Puerto Williams. On arrival, we moved back on board Anasazi Girl and were tied alongside the Chilean Navy rescue vessel Sibbald for three nights before getting moved to the Club Naval de Yates Micalvi.

Commander Juan Soto, Lieutenant Javier Germain and the crew of Sibbald gave us a warm and generous welcome. Jorge Montenegro, the Commanding Officer of the Beagle Naval District and Maritime Governor of Puerto Williams has also given our family an incredible welcome to the beautiful Island of Navarino.

James and I are preparing an accident report explaining in detail the events leading up to the dismasting and the subsequent events after involving the rescue by the Armada de Chile.

Thanks to all our friends and family around the world who have sent us messages of love and concern. A million thanks to the Armada de Chile, the Chilean government, the US Navy, US Consulate General, and all of the Chilean Navy personnel who risked their lives to make this a successful rescue & salvage mission. ... "


Fler bilder från Puerto Williams, Isla Navarino på södra stranden av Beaglekanalen. 10 timmars motorgång från Kap Horn.




När Tormentina - storflickan som nu är 5 år - var riktigt liten tillbringade den då ännu lilla familjen 6 månader i Patagonien.  På cykelsemester.