Влияние формы и площади руля на скорость

[Шкешыр]

Интересно, но в справочнике по профилям есть графики, где прочерчены именно эффективности разной толщины профилей, а на одной из ординат расположена шкала роста скорости, либо угол атаки. Эффективность, это один их основных их параметров, если я ничего не напутал. Я думаю, что этот параметр самый основной, когда говорят о профилях. Насколько я помню, эффективнось - это отношение сил, одной которую профить создает, а вторая это сопротивление которое также создает этот профиль. С ростом скорости профили приходится делать тоньше по причине роста сопротивления которое они создают, при той же эффективности.

Хотя я могу серьезно ошибаться и, физика, она у всех разная. Может быть и так, может быть.

Качество профиля (или его эффективность) - это отношение Су к Сх. Эти величины не зависят от скорости. В этом их изначальный смысл. Соответственно и качество (эффективность) профиля от скорости не зависит.
Учите матчасть.
Сх и Су зависят только от угла атаки. Соответственно и качество профиля зависит только от угла атаки.

Можно пояснить, в данном случае куда вы направили ось y, а куда ось х ?

Насчет проигрыша 0.3 км/ч: конечно это не чистый эксперимент - измерения в 2 разных дня.
Проигрыш конечно большой - аж 3%.

Мощность буксировочного сопротивления в крейсерском режиме при ваших 10.5 км в час (на сюрфски ?) - видимо, около
150-200 Ватт.

Мощность сопротивления примерно пропорциональна кубу скорости (т.к. сила сопротивления - квадрату).
Отсюда следует, что в вашем "эксперименте", получается, что потери мощности на большем профиле составили аж 9% !
Т.е. около 14-19 Ватт! Т.е., при скорости в 10.3 км в час - сила дополнительного сопротивления составила около 6 Ньютонов (для 17 Ватт), или около 0.6 кг.

В принципе, не так уж это мало! (Если мысленно представить себе динамометр, подсоединенный к устройству, буксирующему в воде со скоростью 10.3 км в час этот профиль - довольно странно, что такая маленькая пластинка при продольной буксировке может родить силу в 600 грамм...А фактически даже больше, т.к. мы говорим о разности маленькой и большой пластинки)

О чем это говорит - о том, что профиль слишком несовершенный? Или о том, что руль был не всегда в нейтрали, под углом в 0 градусов к потоку ? Или о том, что все-таки эксперимент был некорректен ?

Y - поперек движения естественно.
Эксперимент далеко не научный. Но я то же примерно намерил на Seabird Inuk с рулем и без него.
Что касается профиля, то он как раз у маленького руля нифига не совершенный. А у большого вполне себе соответствует. аэродинамическим стандартам:

[Mikle]

Тогда тем более непонятно, откуда там в нейтрали возникла сила сопротивления в 600 грамм. Или все-таки все дело в том, что он постоянно находится не совсем в нейтрали ?

[Шкешыр]

Тогда тем более непонятно, откуда там в нейтрали возникла сила сопротивления в 600 грамм. Или все-таки все дело в том, что он постоянно находится не совсем в нейтрали ?

Я обоими рулями подруливал примерно одинаково когда была необходимость. На скорости 10.5 км/ч сопротивление моего судна составляет примерно 25 Н. Производная сопротивления от скорости - около 10 Н/1.6 км/ч (это экспериментальные данные для спортивной K1 на этой скорости). Это дает всего 1.9 Н при изменении скорости на 0.3 км/ч. То есть 190 г, а не 600. По мне, так это очень похоже на правду.

[Mikle]

Я обоими рулями подруливал примерно одинаково когда была необходимость. На скорости 10.5 км/ч сопротивление моего судна составляет примерно 25 Н. Производная сопротивления от скорости - около 10 Н/1.6 км/ч (это экспериментальные данные для спортивной K1 на этой скорости). Это дает всего 1.9 Н при изменении скорости на 0.3 км/ч. То есть 190 г, а не 600. По мне, так это очень похоже на правду.

Что-то тут не то. 25 Н * 2.92 м/c (10.5 км в час) = 73 Ватт мощность буксировочного сопротивления. Она кажется заниженной для данной скорости. По крайней мере, я в расчетах по плагину к Rino Ceros видел большие значения. И КПД человека при гребле явно больше 50%. А ваша мощность на 10 км дистанции - явно не менее 140 Ватт.

Что касается производной сопротивления R(V)- то кривая этой зависимости должна быть явно нелинейная (по крайней мере- по формуле Прандтля-Штиха сопротивление трения квадратично по V. Волновое сопротивление - тоже нелинейно (близко к квадратичному) ). Поэтому правильнее говорить о производной в конкретной точке V = V0. В этом плане непонятно, о какой экспериментальной производной Вы говорили.

[Maxno]

интересно, как моя лопата влияет...
photo_2020-09-30_11-43-48.jpg

Полагаю, что очень плохо, такие лопаты обычно без профиля и волну дают - будь здоров. Профилированный руль даже большего сечения может иметь меньшее сопротивление. Как щас помню офигенное сравнение, что профиль 22 мм шириной имеет сопротивление 2мм круглого прутка. Это немного из другой стихии, но даёт понимание разницы.

[Шкешыр]

Что-то тут не то. 25 Н * 2.92 м/c (10.5 км в час) = 73 Ватт мощность буксировочного сопротивления. Она кажется заниженной для данной скорости. По крайней мере, я в расчетах по плагину к Rino Ceros видел большие значения. И КПД человека при гребле явно больше 50%. А ваша мощность на 10 км дистанции - явно не менее 140 Ватт.

Что касается производной сопротивления R(V)- то кривая этой зависимости должна быть явно нелинейная (по крайней мере- по формуле Прандтля-Штиха сопротивление трения квадратично по V. Волновое сопротивление - тоже нелинейно (близко к квадратичному) ). Поэтому правильнее говорить о производной в конкретной точке V = V0. В этом плане непонятно, о какой экспериментальной производной Вы говорили.

Михаил, вы в электричество верите? Надеюсь, что да. Если вы внимательно смотрели на приложенный график, то должны были заметить, что он состоит из 3 наборов точек. Один набор - чисто экспериментальный (греки кажется в свое время измеряли), второй - расчет, основанный на эмпирической модели (тоже базирующейся на куче экспериментов), третий - расчет тройного интеграла Митчела. И все они показывают примерно одно и то же. Чего вам еще?? Какие ватты??
Плюс я вам уже написал, что для Seabird Inuk я получал очень похожий результат. Там я вообще все измерял с пульсометром.

[Mikle]

Что-то тут не то. 25 Н * 2.92 м/c (10.5 км в час) = 73 Ватт мощность буксировочного сопротивления. Она кажется заниженной для данной скорости. По крайней мере, я в расчетах по плагину к Rino Ceros видел большие значения. И КПД человека при гребле явно больше 50%. А ваша мощность на 10 км дистанции - явно не менее 140 Ватт.

Что касается производной сопротивления R(V)- то кривая этой зависимости должна быть явно нелинейная (по крайней мере- по формуле Прандтля-Штиха сопротивление трения квадратично по V. Волновое сопротивление - тоже нелинейно (близко к квадратичному) ). Поэтому правильнее говорить о производной в конкретной точке V = V0. В этом плане непонятно, о какой экспериментальной производной Вы говорили.

Михаил, вы в электричество верите? Надеюсь, что да. Если вы внимательно смотрели на приложенный график, то должны были заметить, что он состоит из 3 наборов точек. Один набор - чисто экспериментальный (греки кажется в свое время измеряли), второй - расчет, основанный на эмпирической модели (тоже базирующейся на куче экспериментов), третий - расчет тройного интеграла Митчела. И все они показывают примерно одно и то же. Чего вам еще?? Какие ватты??
Плюс я вам уже написал, что для Seabird Inuk я получал очень похожий результат. Там я вообще все измерял с пульсометром.

Попробуйте внимательно перечитать то, что я написал про ватты. Мощность буксировочного сопротивления для скорости 10.5 мне кажется заниженной, исходя из аналогичных расчетов, проведенных в Orca3D. А если исходить из того, что ваше КПД при гребле никак не менее 70% (а скорее более) - то получается ваша мощность при такой скорости никак не более 100 Вт - что тоже очень странно! Т.е. если бы это была мощность, скажем, на 100 км - это я еще мог бы понять. Но явно это странно для мощности на 10км гребли. Да и скорость средняя 10.5 - явно это не прогулочный режим.
Т.ч. тут не вопрос веры, тут вопрос сравнения с аналогичными данными как по расчетам, так и по мощности человека в таком режиме. Результаты в данном случае мне непонятны.

[Шкешыр]

Попробуйте внимательно перечитать то, что я написал про ватты. Мощность буксировочного сопротивления для скорости 10.5 мне кажется заниженной, исходя из аналогичных расчетов, проведенных в Orca3D.

Честно говоря мне не сильно хочется разбираться в каких-то расчетах Orca, когда люди тупо измеряли динамометром сопротивление в опытовом бассейне. Вы в динамометры верите меньше, чем в какие-то непонятные расчеты?
Ok, если вам так милы Ватты, то вот видео, где девушка выделяла на весле 125 Вт и двигалась на К1 со скоростью 10.9 км/ч: https://www.youtube.com/watch?v=BvalgGphzc8
Я не знаю какое у весла-ложки КПД. Но не думаю, что больше 70%. Получаем 90 Ватт приложенных непосредственно к лодке через симпатичную попу спортсменки. У вас получилось 100? Отлично! В пределах погрешностей измерений и тепловых потерь в попе девушки все сходится

[Шкешыр]

Поэтому правильнее говорить о производной в конкретной точке V = V0. В этом плане непонятно, о какой экспериментальной производной Вы говорили.

Я говорил о производной в точке со скоростью около 10.5 км/ч. Посмотрите на график уже наконец. Про квадратичные зависимости расскажите Прандлю, а потом Штиху. Они порадуются. А я предпочитаю верить приборам. График, который я вам в очередной раз предлагаю изучить поподробнее, был получен именно так. При большом желании там можно и квадратичную и кубическую зависимость разлядеть и вообще целый ряд Фурье, а то и полиномы Лежандра ))

[H-520]

Учите матчасть.

Попрошу не учить меня, что я должен учить. Во первых мне уже поздно, во вторых не за чем, А в третьих почему тогда не используют Clark-Y ну хотябы всё ещё с поршневыми моторами, но на чуточку более быстрых аппаратах?
А чё, подъемная сила ломовая ведь была, на тряпколетах то?
Чё не захренячить профиль от фанерного планера на какой ни будь SR-73?