1 / 80

Grunnkurs seiling 2K seiljoller

Grunnkurs seiling 2K seiljoller. Fluiddynamikk, krefter og grunnleggende båthåndtering av Torgrim Log tlog @ statoilhydro.com / torgrim.log @ hsh.no. Prof. T. Log. Som professor i Branndynamikk (fysikk, matte and kjemi) vet jeg at seilteori kan være vanskelig å forstå

raoul
Download Presentation

Grunnkurs seiling 2K seiljoller

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Grunnkurs seiling2K seiljoller Fluiddynamikk, krefter oggrunnleggende båthåndteringavTorgrim Logtlog@statoilhydro.com / torgrim.log@hsh.no Prof. T. Log

  2. Som professor i Branndynamikk (fysikk, matte and kjemi) vet jeg at seilteori kan være vanskelig å forstå for dem som ikke har bakgrunn i fluidmekanikk. Vi kan jo ikke direkte se vinden. Det er derfor ikke helt enkelt å forstå hvordan den påvirker seilene og hvordan båten responderer. Jeg håper at denne introduksjonen i seilteori gjør det enklere for deg å forstå kreftene som er involvert. Torgrim Log Haugesund Prof. T. Log

  3. Vind og vinkler Prof. T. Log

  4. Du jogger mot øst: - Hastighet 2 m/s - Hva føler du da? - En motvind på 2 m/s - Apparent Wind = 2 m/s La oss studere det samme i vind fra nord Det er vindstille Prof. T. Log

  5. Du jogger som før mot øst, 90º på vinden: - Hastighet 2 m/s - Hva følte du nå da? - En vind på skrå forfra, ikke sant ? - Følbar vind (Apparent Wind) er vektorsummen av vinden fra nord (3 m/s) + den ”motvind” du selv laget pga jogging mot øst (2 m/s) 3 m/s vind fra nord 3 m/s AW = 3,6 m/s 3 m/s 60º 2 m/s Dermed ble følbar vind 3,6 m/s og ca 60º på skrå forfra Prof. T. Log

  6. 3 m/s vind fra nordVi jogger mot øst med 2 m/s Prof. T. Log

  7. 3 m/s vind fra nordVi jogger mot vest i 2 m/s Prof. T. Log

  8. 3 m/s vind fra nordVi seiler mot øst, fart 2 m/s (4 knop) Prof. T. Log

  9. 3 m/s vind fra nordVi seiler mot vest, fart 2 m/s (4 knop) Prof. T. Log

  10. 3 m/s vind fra nord 3 m/s Men, vinden var jo fra nord, ikke sant? (Vi beveger oss hele tiden relativt til vinden og tar hensyn til det ved seiling.) Prof. T. Log

  11. To prinsippielle former for vind True Wind (TW) True Wind Angle (TWA) Boat Speed Wind (BSW) Prof. T. Log

  12. BSW Apparent Wind (AW) (”Seilevind” / følbar vind) Slør TW TW BSW Seilevinden (AW) er summen av TW-pilen og BSW-pilen satt etter hverandre (i.e. vektorsummen av TW og BSW). Lengden på pilen angir styrken. Prof. T. Log

  13. Slør AW TW Apparent Wind Angle (AWA) BSW Vi justerer alltid seilene etter AW (AWS og AWA). (Det er denne ”seilevinden” (hastighet og vinkel) båten, seilene og vi utsettes for ved seiling.) Prof. T. Log

  14. Slør AW TW Apparent Wind Angle (AWA) BSW På slør kommer seilevinden (AW) alltid mer forfra (mindre vinkel) og er sterkere enn True Wind. Dette gir meget god båtfart  Prof. T. Log

  15. TW AW Apparent Wind Angle (AWA) Skarp kryss BSW På skarp kryss (TWA = 45°) har vi AWA ~ 30°. Apparent Wind Speed er da mye sterkere enn True Wind Speed, og som vi ser, mer forfra. Prof. T. Log

  16. Rom slør AWS Apparent Wind Angle (AWA) TWS BSW Seiler vi på skrå med vinden er Apparent Wind svakere enn True Wind Speed, og mer forfra. Prof. T. Log

  17. Platt lens Apparent Wind Angle (AWA) TWS AWS BSW Platt lens er Apparent Wind vesentlig lavere enn True Wind. (Ved svak bris er seilevinden (AWS) så beskjeden at båtfarten blir temmelig skuffende ) Prof. T. Log

  18. Platt lens innover Hetlandsvågen Platt lens er Apparent Wind vesentlig lavere enn True Wind. (Ved svak bris er seilevinden (AWS) så beskjeden at båtfarten blir temmelig skuffende ) Prof. T. Log

  19. Aerodynamikk og krefter Prof. T. Log

  20. Seilet medfører at luftstrømmen bøyes av. Det virker derfor en kraft fra seilet på luftstrømmen. En like stor motsatt rettet kraft må, i følge vår kjære Isac Newton, nødvendigvis virke på seilet. ”Kraft = Motkraft” På utsiden av seilet er det mest endring av strømningsretningen, dvs. mest krefter involvert. Prof. T. Log

  21. Undertrykket gir det vi kaller løft på seil / flyvinge (eng. lift), og suger seilet mot le. (Deler av løftet skapes i forkant, dvs før vinden når fram til seilet.) Prof. T. Log

  22. Den totale kraften er gitt ved summen av disse små kraftvektorene og kan prinsippielt deles opp i løft vinkelrett på AW og drag med AW. Mot vinden optimaliseres trim for maks løft og minimum drag Drag Løft Total kraft Prof. T. Log

  23. Kjøl og ror hindrer sideveis avdrift. (Ved sideveis avdrift dannes undertrykk (løft) på motsatt side av kjøl og ror. God båtfart gir bra ”kjøl-løft” og lite avdrift samt gir roret løft når vi styrer.) AW Framoverrettet kraftkomponent Total kraft Sideveis kraft- komponent Prof. T. Log

  24. Den lille ”dyttingen” vinden gjør på lo side betyr kun 20-30% av framdriftskraften Total kraft Undertrykk på le side (tilsvarende det vi får oppå ei flyvinge) står for 70-80% av framdriftskraften Trykk = Kraft / Areal  Kraft = Trykk • Areal Prof. T. Log

  25. For stram skjøting av seil er vanlig. Seilene står fint og alt ser OK ut. Men luftstrømmen på baksiden er turbulent med lite løft. Prof. T. Log

  26. For stramt skjøte (forts.) Innerlusa står bra Ytterlusa er kaotisk Svært viktig å ha laminær luft- strøm på utsiden av seilet ! Prof. T. Log

  27. På slør og kryss skal begge lusene vise laminær strøm Innerlusa står bra Ytterlusa står bra Prof. T. Log

  28. Seiltrim på kryss Prof. T. Log

  29. To seil må ”samarbeide” Prof. T. Log

  30. Omtrentlige tall for 2K: Ved TWS = 5 m/s og TWA = 45° trekker: - et enslig forseil 15 N - et enslig storseil 45 N - SUM: 60 N Setter vi dem sammen får vi om lag: - forseil30 N (!) - storseil 40 N (-) - SUM: 70 N (!), dvs mer enn 60 N !!!  Magi, eller fluiddynamikk ??? Storseil & genua: Et komplisert samspill Prof. T. Log

  31. Bøyde strømnings- linjer i forkant av stor- seilet (”oppvind”). Storseil Prof. T. Log

  32. Storseilet gir meget gunstig AWA for forseilet: - Øket virkningsgrad for forseilet - Kan gå skarpere opp på kryss - Gir balanse i styring av båten AW ved forseilet kommer mer bak- fra grunnet stor- seilets oppvind (svært gunstig !) Forseilet blir langt mer effektivt. Vi kan få mer fart eller krysse høyere opp mot vinden. Prof. T. Log

  33. Godt samspill mellom forseil og storseil er a og w for god båtfart og god høyde mot vinden. Storseilet skjøtes mhp: - Eventuelt innslag ved masten - Lusen(e) i akterliket skal strømme fritt bakover - Skal se / føles riktig - Iterasjonsprosess - Krengning i sterk vind Forseilet skjøtes mhp: - Lusene ved forliket - Strømme fritt bakover - Unngå turbulens Prof. T. Log

  34. Problem nå ? - For stramt storseilskjøte - Slakk ut 20-30 cm ? - Prøv deg fram Prof. T. Log

  35. Problem nå ? - For slakt storseilskjøte - Stram inn 20-30 cm ? - Prøv deg fram - Eller var dette bevisst for å redusere krengning? Prof. T. Log

  36. Problem nå ? - Forseilet skjøtet på feil side (bakk) - Tenk fluiddynamikk og løft - Ikke lag en unødvendig brems som fanger masse vind (krengning) Prof. T. Log

  37. Hvor kommer vinden fra? Tenk krefter Tenk seiltrim Ikke glem at båten har 2 seil … Ikke trim for stramt Hold fart i båten Optimaliser hele tiden Det er som med sikkerhetsarbeid: Alltid noe som kan forbedres ! Prof. T. Log

  38. Dybde (bus) i seilene Prof. T. Log

  39. Setting av storseil Storseilfall NOR 1030 Uthal ved revet storseil Halshjørne (innhal) + Cunningham ved revet storseil (å feste dette hals- hjørnet riktig ved revet seil gjøres kun av halvparten av seilerne så langt, på tross av opplæringskurs…) Uthal Halshjørne (innhal) Cunningham Kick Prof. T. Log

  40. 13 m/s vind(!) Riktig seiltrim? Kun revet storseil (erfarne seilere) (Kristine og Vilde, Haugesund Race Weekend 2011) Prof. T. Log

  41. Stram kick*(trekker bommen ned og mastens topp bakover)  Flater ut øvre 2/3 storseilet (mest aktuelt i sterk vind) - Når vi ønsker høyde mer enn kraft og fart - Ved for stor krengning (uten å reve) - (Busen går da noe bakover) Stramt storseilfall / Cunningham - Får busen framover igjen Bomuthal (påvirker nedre 1/3 storseilet): - Svak vind: Slakt bomuthal (stor dybde) - Middels vind: Middels bomuthal (middels dybde) - Sterk vind: Stramt bomuthal (liten dybde) Dybde i storseilet *) Meget effektivt på brøkdelsriggede båter (der forstag/genua ikke går til toppen av masten) (På store seilbåter kan vi i tillegg stramme akterstaget.) Prof. T. Log

  42. Svak vind Uthal Mastebøy ~ 60% ~ 40% Storseilets bus ~ 15% Normal vind ~ 65% ~ 35% ~ 10% Sterk vind* ~ 70% ~ 30% ~ 5% *) For stor bus (dybde) i sterk vind gir (med få unntak) helt uregjerlig båt ! Prof. T. Log

  43. 10 m/s vind Hvorfor så mye mastebøy? (Lars Johan og Håvard, NM 2012) Prof. T. Log

  44. Forenklet modell for krefter/båtfart Fs = CdlApsrl(AWS)2 1 Seilkraft : 2 • Øker vinden fra 5 m/s til 7 m/s dobles kreftene ! • Sterk vind er mer turbulent • Vindrossene kommer vesentlig raskere • Du har mindre tid til å korrigere • En liten feil  tap av kontroll eller bading ! • 7 m/s er derfor mye vanskeligere enn 5 m/s • For ikke å snakke om vindrossen på 10 m/s • Seiling i sterk vind med 2K er avansert og • krever solid erfaring (+ er veldig gøy) ! 42 = 16 52 = 25 62 = 36 72 = 49 82 = 64 osv Prof. T. Log

  45. 13 m/s vind(!) Mark Statham (RSA) og Joanna Lubera (POL) (Vinnere Haugesund Race Weekend 2011) Prof. T. Log

  46. Problemstillingi sterk vind(NB! Begynnerkurset kvalifiserer ikke for vind > 5(6) m/s.) Prof. T. Log

  47. Det er mye vind. Tenk at båten står i ro. Går dette bra ? For hard skjøting: - Sideveis krefter - Minimal framdrift - Umulig å slå - Båten driver sidelengs - Lystrer ikke roret - Krenger svært mye ! Prof. T. Log

  48. Instinktivt slipper man ut storseilet for å lette sideveis press. Hvordan går det da? Vel, noe blir bedre: - Bedre framdrift, men - Baugen presses mot le (ikke balanse i kreftene) - Må ha mye rorutslag for å skape balanse (= brems) - Sakte fart, ”steady state” - F.eks. ikke mulig å slå ! Forseilets kraft virker langt foran kjølen og presser baugen fra vinden Forslag til løsning for å få kontroll igjen ? Prof. T. Log

  49. Få kreftene til å virke framover! Skjøt seilene slik at de er på nippet til å blafre. Riktig skjøting: - Kreftene går framover - Båten skyter fart - Kjøl og ror fungerer - Lett å holde retningen - Begrenset krengning - Kontrollen gjenvinnes Prof. T. Log

  50. Hva skjer når farten øker ? Prof. T. Log

More Related