Некоторые расчеты для гоночной К1

Обсуждение моделей морских и озерных каяков, байдарок, каноэ и аналогичных плавсредств. Опыт эксплуатации морских каяков. Сравнение моделей каяков. Выбор морского каяка.
Ответить
Аватара пользователя
Шкешыр
Сообщения: 776
Зарегистрирован: 30 июн 2018, 22:29
Reputation: 152
Город: москва

Некоторые расчеты для гоночной К1

Сообщение Шкешыр » 04 ноя 2020, 00:18

От нечего делать посчитал общее и волновое сопротивление гоночной К1 водоизмещением 105 кг и шириной 38 см по ватерлинии, оптимизированной для 200 м спринта. То есть для скорости 20 км/ч. И обводы тоже. Вот графики. Rt - общее сопротивление, Rv - сопротивление трения, Rw - волновое сопротивление. По оси Y отложена сила сопротивления в килоНьютонах. По оси Х - скорость в м/с.
Общее сопротивление K1.jpg
Общее сопротивление K1.jpg (54.93 КБ) 696 просмотров
Волновое сопротивление K1.jpg
Волновое сопротивление K1.jpg (56.1 КБ) 696 просмотров
Обводы К1 для скорости 20 км_ч.jpg
Обводы К1 для скорости 20 км_ч.jpg (134.95 КБ) 696 просмотров
Тут много чего интересного видно. И долю волнового относително общего и характерные пики на волновом сопротивлении, соответствующие результату сложения носовой и кормовой волн на разных скоростях и то, что для спринтерских лодок рокер нужен совсем небольшой, а в носу так и вовсе никакой практически. Кстати последние лодки Nelo так примерно и выглядят. Хотя там рокер в носу все же присутствует - не все же ходят 200 м со скоротью 20 км/ч ) Есть и другие дистанции. А чем меньше расчетная скорость, тем выше поднимается в носу рокер. И в корме соответственно.
Еще я посмотрел что стало бы, если бы ICF отменило ограничение на длину. Сейчас оно 520 см. Так вот, лодки бы удлиннились до 780 см, ширина осталось бы той же (просто потому, что и сейчас задница в 38 см кокпит не у всех пролезает да и устойчивость и так уже запредельно низкая), сопротивлние на скорости 20 км/ч уменьшилось бы в результате на 3%. Для гонок 3% - это очень немало я думаю. Рокер, кстати, поднялся бы к носу и корме заметно выше, чем на 520 см лодках.

Аватара пользователя
Mikle
Сообщения: 1126
Зарегистрирован: 15 апр 2010, 05:32
Reputation: 80
Город: Самара

Re: Некоторые расчеты для гоночной К1

Сообщение Mikle » 04 ноя 2020, 03:51

Средний рисунок (составляющие волнового сопротивления?) непонятен без пояснений. Интересно бы у на x помножить, т.е. сделать графики мощности от скорости. Мощность - все-таки нагляднее.

Оптимум при 7.2м для скорости 20 при ширине 38 - как получен - путем построения графика зависимости силы от длины по нескольким точкам ?

Чем меньше скорость, тем выше рокер - это требование просто по уменьшению длины КВЛ, или что-то еще ?
КБ СамБот - производство судов для спорта, отдыха и туризма

Аватара пользователя
Шкешыр
Сообщения: 776
Зарегистрирован: 30 июн 2018, 22:29
Reputation: 152
Город: москва

Re: Некоторые расчеты для гоночной К1

Сообщение Шкешыр » 04 ноя 2020, 05:06

Mikle писал(а):
04 ноя 2020, 03:51
Средний рисунок (составляющие волнового сопротивления?) непонятен без пояснений. Интересно бы у на x помножить, т.е. сделать графики мощности от скорости. Мощность - все-таки нагляднее.

Оптимум при 7.2м для скорости 20 при ширине 38 - как получен - путем построения графика зависимости силы от длины по нескольким точкам ?

Чем меньше скорость, тем выше рокер - это требование просто по уменьшению длины КВЛ, или что-то еще ?
Это все считет программа оптимизации обводов по эволюционному алгоритму: оставляет размножаться только те линии каяков, которые дают лучшие результаты по полному сопротивлению.
На среднем рисунке показана зависимость полного волнового сопротивления от скорости и его составляющих: волнового сопротивления поперечных волн и сопротивления расходящихся волн. Эффект от интерференции носовой и кормовой волны проявляется в основном с поперечными волнами, потому что расходящиеся носовые и кормовые друг с другом по сути не взаимодействуют. Поэтому волнообразная структура и видна в основном на графике сопротивления поперечных волн.
Мне нагляднее сила, а не мощность ) Но в любом случае я эти графики менять не могу - они генерируются программой. Можно отдельно потом в любой другой программе развлекаться используя данные Michlet. Но мне как-то без надобности.
Про рокер - это результаты расчетов программы. Тут можно только догадываться почему при более высоких скоростях и укороченных (относительно оптимальных) корпусах рокер уменьшается. Если взять оптимальный корпус без ограничений - 10.5 м х 24 см - то он будет иметь почти строго веретенообразную форму с полукруглыми обводами. Соответственно рокер будет максимальным даже при скорости 20 км/ч.

Аватара пользователя
Шкешыр
Сообщения: 776
Зарегистрирован: 30 июн 2018, 22:29
Reputation: 152
Город: москва

Re: Некоторые расчеты для гоночной К1

Сообщение Шкешыр » 04 ноя 2020, 18:27

Вот кстати как выглядит волновая картина на скорости 20 км/ч:
Waves K1.jpg
Waves K1.jpg (98.82 КБ) 591 просмотр
Видно, что поперечных волн почти не осталось.
И вот реальнай кадр из видео (человек тут со всей дури гребет):
K1 wave pattern high speed 2.jpg
А вот на скорости 9 км/ч для К1, оптимизированного для такой скорости (большой рокер):
Тут как раз поперечных много.
Вложения
R1 waves 9kmh.jpg
R1 waves 9kmh.jpg (91.75 КБ) 591 просмотр

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 14 гостей