De correcte verklaring voor lift

nielscgp

Hallo,

Ik moet voor school een profielwerkstuk maken en ik heb als onderwerp de optimale vleugelvorm. Nou wil ik in de inleiding graag uitleggen wat een vleugel eigenlijk precies doet. Daarmee ben ik begonnen door te zeggen dat het populaire model waarin gezegd wordt dat de lucht over de vleugel heen er even lang over "wilt" doen als de lucht eronderdoor en dus sneller moet stromen omdat de weg bovenlangs langer is door de bolling van een vleugel, hetgeen volgens de wetten van Bernoulli een onderdruk creëert en dus lift, FOUT is. Ik heb in boeken en op internet gezocht naar de correcte verklaring maar ik heb problemen deze goed te verwoorden aangezien hij zo ingewikkeld is. Het Coanda-Effect heb ik al uitgelegd, Bernoulli nog niet maar dat snap ik wel, verder heb ik gehoord dat newton's wetten erbij komen kijken, navier-stokes vergelijkingen, continuïteitsvergelijkingen, Euler-vergelijkingen en de ***-Joukowski theorie. Dat zijn nogal wat verschillende theorieën. Mijn vraag is dus hoe moet ik dit uitleggen, en hoe hangen al deze theorieën samen om uiteindelijk CORRECT het principe van lift te verklaren?

Met vriendelijke groeten,

Niels

physicalattraction

Ik heb zelf ooit deze pagina gelezen over het effect, die heeft me wel flink geholpen. Ik hoop voor je dat het geen probleem is dat het in het Engels is. Als je nog iets specifiekere vragen hebt, dan horen we het graag.

Ik zou niet teveel moeilijke theorieën erbij gaan halen die je misschien wel nodig hebt om kwantitatief uit te rekenen hoe groot een vleugel moet zijn en welke vorm deze moet hebben om in de lucht te blijven, maar die je kwalitatief niet nodig hebt om uit te leggen waarom vliegtuigen überhaupt in de lucht kunnen blijven. Ik geloof dat in de pagina die ik net aanhaalde alleen de wetten van Newton genoemd worden zoals je die al eerder op het middelbaar gehad hebt.

Verder verhuist deze topic naar het Thermodynamica en Stromingsleer forum, daar het daar per slot van rekening ook over gaat.

DePurpereWolf

De uitleg via het bernoulli principe is niet verkeerd, het is gewoon niet uitgebreid genoed. En zoals vele theorieen, eentje met veel aannamens.

Linkje 1: http://www.allstar.fiu.edu/aero/airflylvl3.htm

Linkje 2: http://science.howstuffworks.com/transport.../airplane11.htm

Vooral linkje 2 zal het een en het andere uitleggen.

nielscgp

ok dit zijn een paar handige sites, bedankt daarvoor. ik had zelf ook al het idee dat het opzich niet zo ingewikkeld hoefde als op de engelse wikipedia stond voor mijn pws. dan zit ik alleen nog met de kwestie dat bij het bepalen van de optimale vleugelvorm een heleboel factoren komen kijken, waarvan ik ze allemaal heb behandeld behalve hoe de bolling van de bovenkant van de vleugel moet verlopen voor onze vleugel. Zijn hier berekeningen voor die je kunt doen? Een formule bijvoorbeeld waarbij de bolling en de gegenereerde lift samenhangen? lijkt me namelijk lastig aangezien een vleugel zegmaar niet simpel gebold is maar aflopend gebold (waarschijnlijk niet de correcte termen maar jullie snappen het idee

)

shimmy

Daarmee ben ik begonnen door te zeggen dat het populaire model waarin gezegd wordt dat de lucht over de vleugel heen er even lang over "wilt" doen als de lucht eronderdoor en dus sneller moet stromen omdat de weg bovenlangs langer is

Ik geef je gelijk in het feit dat dit de meest populaire beschrijving is (ook onder bijvoorbeeld natuurkunde leraren), maar gebruik deze woorden alsjeblieft niet op deze manier. Wat jij hier beschrijft is vrij vertaalt de "gelijke omstroomtijd misvatting". Het is niet zo dat de lucht die over de vleugel stroomt er even lang over wil doen als de lucht die onder de vleugel door stroomt en lucht doet dit grotendeels dan ook helemaal niet. Het is wel zo dat lucht aan de bovenkant van een profiel met invalshoek sneller (iets anders dan even snel) stroomt dan lucht onderlangs maar daar kan je weer van zeggen dat de het snelheidsverschil ontstaat door drukverschil inplaats van het drukverschil door het snelheidsverschil. Bedenk bijvoorbeeld dat als je een platte plaat onder een hoek in een luchtstroom houdt dat de lucht een beide zijden een even lange weg aflegt maar er toch een grotere druk aan de onderkant van de plaat heerst.

Om op een simpele manier lift uit te leggen is de Newton wijze inderdaad vaak de meest simpele manier (hij resulteert ook in de minste moeilijke vragen bij een presentatie). Kort gezegd houdt dit dus in dat er als gevolg van neerwaartse afbuiging van lucht (downwash) twee reactie krachten zijn: lift en weerstand.

nielscgp

ik weet dat ik dat bovenste niet moet uitleggen hoor

dat zei ik ook, mijn punt was nou juist wat de echt correcte verklaring dan wel is want ik wil in mijn PWS geen versimpelde theorieën maar gewoon de correcte, of ze nou ingewikkeld zijn of niet

en gewoon één correcte theorie waarin alles op een rijtje wordt gezet kan ik dus niet vinden

shimmy

behalve hoe de bolling van de bovenkant van de vleugel moet verlopen voor onze vleugel. Zijn hier berekeningen voor die je kunt doen? Een formule bijvoorbeeld waarbij de bolling en de gegenereerde lift samenhangen? lijkt me namelijk lastig aangezien een vleugel zegmaar niet simpel gebold is maar aflopend gebold

Speel eens met Foil sim.

shimmy

dat zei ik ook

Sorry, nu lees ik wat je bedoelt en dat schreef je inderdaad al.

Nogmaals, als je een niet tegenspreekbare beschrijving wilt geven zou ik de "Newtonwijze" als uitgangspunt nemen. Volgens mij kan daar nooit van beweerd worden dat hij onvolledig is omdat hij nog steeds op blijft gaan als je zaken als het Coanda-Effect er bij gaat nemen. Je kan hooguit stellen dat je de zaak op een kleinere schaal wilt gaan bekijken en dan zul je er wel principes als die van Bernoulli bij moeten gaan betrekken.

bessie

dan zit ik alleen nog met de kwestie dat bij het bepalen van de optimale vleugelvorm een heleboel factoren komen kijken, waarvan ik ze allemaal heb behandeld behalve hoe de bolling van de bovenkant van de vleugel moet verlopen voor onze vleugel. Zijn hier berekeningen voor die je kunt doen? Een formule bijvoorbeeld waarbij de bolling en de gegenereerde lift samenhangen? lijkt me namelijk lastig aangezien een vleugel zegmaar niet simpel gebold is maar aflopend gebold (waarschijnlijk niet de correcte termen maar jullie snappen het idee )

Klopt. Het voorspellen van de aerodynamische eigenschappen van een vleugelvorm is zeer ingewikkeld. Je moet wel bedenken dat een vleugel niet in één situatie gebruikt wordt, maar in heel veel: landing, start, hoge snelheid, noem maar op. Verder is niet alleen de lift, maar ook de weerstand en het opgewekte moment van belang. Je kan dus niet zeggen, ik maak de vorm zo dat de draagkracht maximaal wordt.

In de praktijk is het ontwikkelen van nieuwe profielen een ingewikkeld proces van windtunnelproeven, berekeningen op diverse wijzen, computersimulaties en noem maar op. Er zijn diverse profiel-series en families in gebruik, waarvan de eigenschappen voor verschillende omstandigheden zijn bepaald.

Ik heb even snel gekeken naar het simulatieprogramma van Shimmy, en dat lijkt uit te gaan van één airfoil. Dat zegt in principe weinig over andere profielen, er zullen wel overeenkomsten zijn maar ook veel verschillen. Als je op dit onderwerp onderzoek wilt doen, kun je beter proberen de eigenschappen van enkele veel gebruikte profielvormen te pakken te krijgen, en hier de verschillen en overeenkomsten van te bestuderen. Ik heb mijn gegevens een jaar of wat geleden weggegooid anders had ik je die gegeven, helaas. Succes,

shimmy

Ik heb even snel gekeken naar het simulatieprogramma van Shimmy, en dat lijkt uit te gaan van één airfoil. Dat zegt in principe weinig over andere profielen,

Wellicht heb je te snel gekeken. Het kiezen van verschillende profielvormen is wel degelijk een optie van het programma (elipse, plaat en vleugel-vorm). Hoewel de software op het eerste gezicht simpel oogt zijn er wel degelijk een enorme uitgebreidheid aan input en output opties, hoewel het natuurlijk ook zijn beperkingen kent.

Voor onderzoeken van invloed van bolling zou je bijvoorbeeld voor de elipse of plaat kunnen kiezen om vervolgens dikte en camber te varieren.

Overigens gaf ik de link van FoilSim II, wil je meer opties, zoek en download dan FoilSimIII.

bessie

Ik ben misschien te kritisch, maar het gaat mij erom dat de vorm van een vleugel niet bepaald wordt door een simpele kromtestraal.

Bij vliegtuigen wordt gewerkt met standaard-profielen, waarbij zoals TS zei de kromtestraal verloopt. Voor deze standaard-profielen zijn data-sheets beschikbaar, waarbij verschillende diktes worden gebruikt. Je moet het zo zien, de boven- en onderhuid van de profielen is een functie van de afstand vanaf de profiel-neus.

Om een andere dikte te krijgen vermenigvuldig je de functies gewoon met een 'diktefactor'. Het verloop van de kromtestraal is dan dus wel typerend voor dat profiel, maar je kan toch verschillende diktes gebruiken (van belang voor de sterkte van de vleugel).

Als je nu de data-sheets van een aantal profielen te pakken kan krijgen, kun je op overzichtelijke wijze presenteren welke invloed de kromming of welving heeft op de draagkracht en de weerstand.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

De correcte verklaring voor lift

De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift

Re: De correcte verklaring voor lift