Multihull 0 Postad 4 Januari , 2006 I seglingsliteratur kan man läsa om spalteffekten; hur storsegel och fock påverkar varandra. Den gängse förklaringen, även i nyutkommen litteratur, är att vinden pressas in mellan stor och fock så att hastigheten ökar i spalten och att storseglet därigenom får mera kraft. Detta måste vara fel om inte segel har egna naturlagar. Redan 1971 läste jag en artikel av amerikanen Arvel Gentry där han med hjälp av den då nya datorkraften visade på en helt annan förklaring. Han visade att vindhastigheten blir lägre i spalten och genom storseglets inverkan i stället ökar på fockens läsida. Om Gentry har rätt har de flesta författarna av seglingsliteratur och därigenom de flesta seglare, fortfarande efter mer än tretio år fel uppfattning om spalteffekten. Om Gentry har fel vill jag ha en bra förklaring på följande: 1. Om man tar två pappersark och blåser mellan dem sugs arken ihop och fladdrar mot varandra. Det går inte att blåsa isär arken. I vanlig fysik beror det på att strömmande luft har lägre tryck än mera stillastående luft och arken sugs till varandra när man blåser. Prova själv! Om lufthastigheten i spalten mellan seglen ökar enligt traditionell seglarvetenskap varför sugs inte seglen ihop och fladdrar som pappersarken gör? 2. När man seglar om en båt i lovart kommer man fram till en punkt där det känns som kraften i båten inte räcker längre. Man blir liggande en stund utan att komma förbi. Det kallas på seglarfyikspråk att läbåten kastar skitvind eller spegelvind på lovartsbåten. De två båtarna har inbördes samma positioner som en fock och ett storsegel på samma båt. Om den gängse uppfattningen om spalteffekten gäller, borde vindhastigheten öka i spalten mellan båtarna, precis som i spalten mellan segel på samma båt. Varför får då inte lovartsbåten ökad vindhastighet och en extra skjuts förbi läbåten? Jag tror tills någon övertygar mej om annat att Arvel Gentry hade rätt redan 1971 att vinden bromsas i spalten mellan segel. Om vi betraktar lågtrycket som vindens motor och drivkraft, att luften sugs in mot lågtryckscentrum, blir det inte lika självklart att det skulle suga extra hårt i en trång spalt mellan segel. Av detta följer: - Att en del av den luft som skulle ha gått genom spalten, i stället går framför och i lä av focken. Därmed ökar fockens och minskar storseglets dragkraft. - Att inslaget i storseglet närmast masten när man skotar focken hårt, beror på att luften stoppas upp och att trycket ökar. så att det till och med blir högre än på storens lovartsida. - Att det är dax att skrota uttrycket spegelvind och låta skitvind stå för störd och virvlande luft i lä om en båt. - Att läbåten får mera kraft och ökar farten när lovartsbåten försöker segla förbi,(som focken) samtidigt som lovartsbåten förlorar kraft, (som storseglet). Vinden drar, skeppet far... Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
SvenA 0 Postad 7 Januari , 2006 Hej Bengt! Kan inte vara någon annan bakom ett inlägg med den underskriften plus Multihull. Om du kollar min sjöbod ser du att vi har t.o.m. en Magnumklubb här på MG. 5 månader kvar.... SvenA Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
Seawolf 379 Postad 7 Januari , 2006 Du har i stort sett rätt i din redovisning. För att komplicera bilden lite till får man lyfta blicken lite högre ändå, och se att seglen på en båt egentligen fungerar som en vindriktningsändrare i ett område på åtskilliga båtlängder runt masten. Den kraft som båten får i segeln totalt, är direkt proportionell mot hur många grader man kan ändra vindriktning och vindhastighet i hela detta område. Då får man även gratis en förståelse för hur både en lä- och lovartsbåt kan störa varandra (de får ju dela med sig mellan varanda av den totala vindriktningsändringen) och älltså hur viktigt det är att kunna segla i ett område som ingen annan båt ändrar vindriktning i. När man vet detta, kommer frågan om hur mycket man lämpligen ändrar på vindriktningen, samt var, utefter masthöjden. I lättvind skall man självklart ändra den nästan så mycket som möjligt utefter hela masthöjden, för man har råd med denna lilla krängande kraft. I takt att vindhastigheten ökar och båten kränger får man tvista segeln så att man tappar krängmoment i toppen av riggen, och man förlitar sig då mera på segelns nedre del för att ändra vindriktningen i lagom många grader i riggens nedre halva. 1 Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
Multihull 0 Postad 7 Januari , 2006 Svar till Seawolf Du har helt rätt i att seglen fungerar som vinriktningsändrare. Jag var mest ute efter att da död på den seglivade myten att vindhastigheten ökar i spalten mellan storsegel och fock. Det är ju som du (och jag) skriver att vindriktningsändringen sker i ett så stort område att det berör även båtar i närheten. Om man då betänker att varje kubikmeter luft väger över 1,2 kg, och hur många m3 det far förbi båten per sekund som då skall ändra riktning och att centrifugalkraften av denna vikt skall hållas emot av seglen, inser man att det blir stora krafter när det piper i. Kraften ökar ju med kvadraten på hastigheten. Att twista sglet i toppen är ju ett sätt att spilla vind när det blir för mycket av det goda, men twisten är väl i första hand för att kompensera för den högre vindhastighetne högre upp i seglet. Båtens fart i förhållande till den verkliga vinden ger olika relativ vindriktning uppe och nere i seglet. Ju snabbare båt ju mindre twist och ju långsammare båt ju mera twist. Detta förutsatt en skapligt hög mast, så att hastighetsskilnaden uppe och nere är märkbar. Om vi återvänder till spalteffekten igen, så rekomenderas alla att köpa eller låna C A Marchaj:s bok Sailing Theory and prctice (1982) och titta på på sidan 393. Där finns en bild som genom praktiska modellprov visar hur hur båtar påverkar varandra i närområdet. Detta experiment gjordes troligen före datorernas och Arvel Gentrys tid, men visar att båt för om och i lä får ett krafttillskott på 120% i ett litet område och att båt akter om och i lovart endast har runt 70% kraft kvar jämfört med fri vind. I denna -82 års utgåva, har Marchaj även fått med Gentrys teorier och en bild på sidan 95. Varför lever myten om spalteffekten kvar nu, över 30 år senare? Vinden drar... Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
gustaf05 0 Postad 7 Januari , 2006 Man kan ju snegla på vindkraftverken som har litet av samma problematik. Luften börjar där bromsas en bit innan den når rotorbladen och viker dessutom åt sidan innan dess så att man tappar en del luft. Efter att ha passerat rotorn fortsätter luften att bromsas och får sin lägsta hastighet en bra bit i lä om rotorn innan luften åter börjar få fart. Den bromsade turbulenta luften brer ut sig bakom rotorn och får sin största diameter där hastigheten är lägst. Bäst verkningsgrad nås när rotorbladens spetshastighet är 6-7 gånger högre än vindens hastighet. Effekten är proportionell mot vindhastigheten i kubik tom. Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
Seawolf 379 Postad 7 Januari , 2006 Jo, i svag vind är tvisten till för dels att kompensera för den högre vindstyrkans påverkan på den skenbara vindriktningen. I fallet partialrigg ändras ju heller inte vindriktningen av ett försegel innan storen och där behövs därför både mera tvist och mera buk (lägre ned bildar ju storen mera en rak fortsättning på den profil som genuan har påbörjat.) MEN, och det är nog så viktigt: I ökande vind har man en begränsad styvhet på båten att använda. Båtens motstånd genom vattnet ökar vid krängning och om draget sitter alltför mycket upptill i seglet då, kommer man att förbruka för mycket av styvheten där, och draget kommer längt åt lä vilket ger lovgirighet. Om man tvistar lite mera i stället så kommer draget att ligga lägre och mindre ut i lä= mindre lovgirighet. Så att så fort båten kränger max skall man både tvista och plana ut toppen av seglen mera. Det är ju så att man får högre kvot framdrivning/krängning om man ändrar mindre på vindriktningen (samma sak kan uttryckas i att en planare profil ger bättre sådan kvot än en bukig). Optimeringen går alltså ut på att ändra vindriktningen alltmindre vid ökande vindstyrka, och man minskar detta med början upptill och sedan neråt, för att till sist ha ett nästan helt platt segel, med en viss tvist i så övre delen knappt kränger båten alls. Man kan säga att man genom utplaningen behåller det krängande moment som båten tål fast vinden ökar. Som bonus kommer man då att få en ökande framdrivade kraft (kvoten blev ju bättre) Så om man sammanfattar, använd inte båtens styvhet fullt ut genom segel som är för bukiga i toppen, det bromsar för mycket, i alla fall på kryss. Först vid frisk vind med plana segel ger kvoten framdriv/kräng någon fördel av sådan krängning. Och som sagt lite inslag här och där i sammanhanget är peanuts, bara luftflödet förbi seglen löper fint och utan större hinder, och man inte har segelprofiler med stängda aktra halvor, c:a. Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
Multihull 0 Postad 9 Januari , 2006 Till Seawolf: Vi är helt överens, fördel flerskrovsbåt som accelererar i stället för att luta. Men det finns ju en gräns även för dom och då gäller dina ord även för flerskrovsbåtar. Till Gustaf05: Parallellen med vindkraft är intressant men förmodligen lurig Eftersom det är fyrtio år sedan jag läste fysik är jag inte säker, men kan det vara så att det som ökar med kubiken är det optimala effektuttaget, bestående av kraft gånger hastighet? Jag tänker mej att i praktiken, till skilnad från en vindpropeller, står båten still i förhållande till vindhastigheten. Kraften blir då enligt fomeln för den kinetiska energin W=m*v2/2. Som sagt, man glömmer mycket på fyrtio år, och förmodligen är verligheten mer komplicerad än så här, men det käns i båten som kvadraten är mera rimlig. Vinden drar... Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
gustaf05 0 Postad 10 Januari , 2006 Det är lättare att betrakta luften före rotorn än efter.Luften som blåser mot rotorn kan ses som en cylinder med rotorns diameter som påverkar rotorn med en kraft som är proportionell mot kvadraten på vindhastigheten precis som din känsla redan sagt dig. Sen är det kraften gånger hastigheten som ger effekten (vindhastigheten i kubik). En segelbåt som seglar vinkelrätt mot vinden kan ju liknas vid ett rotorblad. Den spalt som är fokus för ditt inlägg kanske kan jämföras med avståndet mellan två rotorblad som släpper igenom förbrukad luft? Med många rotorblad skulle det mesta av luften bara runda rotorn och gå värdshus förbi. Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
Multihull 0 Postad 11 Januari , 2006 Till Gustaf05 Det var en intressant tanke som jag tror stämmer! Om man tänker på de små tätbladade vindhjul som användes välden över till att pumpa vatten mm så roterar dom förhållandevis sakta. Den mesta luften går säkert runt hela hjulet i stället för igenom. Jag hittade en gammal bok om vidkraft (av Bengt Södergård) där det stog att en snabblöpande propeller med 8 - 10 långsmala blad skulle vara ganska optimalt och ge 85% aerodynamisk verkningsgrad, men ekonomiskt realistiskt blir två eller tre blad fördelaktigare, som vi ser i dag. Åter till segelbåten. Den mest effektiva riggen per m2 segel är den med ett enda segel, högt och smalt (precis som ett propellerblad). Denna rigg användes också på snabba jollekattor med vridbar mast, t ex A-cat. På vanliga segelbåtar med fast mast är focken med en trång spalt mot storen ett effektivt sätt att dölja mastens skadliga inverkan på storseglets profil. Man får ner tryckcentrum och fockens framkant är ju störningsfri. Men eftersom en sådan rigg totalt sett är väldigt kort och bred gör faktiskt spalten nytta genom att stabilisera flödet på storens läsida. Man kan väl jämföra med flygplanens landningsklaffar, dom lämnar också en liten spalt mellan klaffen och vingen för att behålla ett laminärt flöde och minska det avlösta området. Så långt jag förstår så verkar en partialrigg inte särskilt effektiv i toppen, där blir mest bara mast och virvlar. Å andra sidan är väl ändviveln i toppen så dominerande att det kan kvitta. Och så går det ju lätt att böja masten för trimning av storsegelbuken. Americas cup-båtarna har inte mycket kaltopp, dom har noga kollat in hur det fungerar. Arvel Gentry som jag nämde i mitt första inlägg, har varit mycket delaktig i den utvecklingen. Man kan söka på hans namn och hitta mycket läsvärt. Vinden drar... Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
flaxseglare 1 Postad 13 Mars , 2020 (redigerade) Spalteffekt Vinden på läsidan av ett segel har lite svårt att svänga runt storseglets framkant och speciellt då masten är en stor klump som hindrar. Förseglet assisterar vinden så att den strömmar in i en mindre brant vinkel och börjar följa läsidan. Med för stor spalt måste storseglet släppas ut en aning för att få föjning på läsidan. Får man inte strömning på läsidan lämnar vinden storseglet och kommer också i vägen för flödet på läsidan av förseglet. Spalten är inte någon strypning. Det är ju fri vind och inte någon pump där man får ökat tryck om man stänger kranen. Segel ska befatta sig med så stor volym som möjligt och avlänka med så mycket vinkel vinden tål innan den staplas på hög och krossas i en enda röra eller tvingas svänga för brant på läsidor så att den släpper. Ställer man seglen platt mot vinden svänger luften undan långt före seglet och i banor som inte bryr sig om priset på seglet eller segelmakarens namn. Tryck mot seglet blir det även av vindens lite mer självständiga undanväjande, men det blir inget optimalt som gör segeldukens datorsimulerade vingprofil rättvisa. All luften ska bearbetas i den designade kurvform som seglet har. Alla luftmolekyler har inte privilegiet att stryka längs segelduken, men de som är närmast duken har kompisar strax vid sidan och vid sidan långt ut från segelduken. De kommunicerar med varandra genom tryck och det är de närmast seglet som tar upp hela trycket av alla kurvtagningar kompisarna gör flera meter ut från segelduken. På läsidan är livet svårare. Där måste molekylerna hålla samman i ytterkurva och trycket sjunker då seglet skapar ett tomrum som fylls på av luft som accelerar in mot seglet. Lägre tryck är bra för det är tryckskillnaden melan dukens båda sidor som är kraften i seglet. Försöker man för mycket och kräver att vinden ska följa seglet på läsidan så far den hellre i den riktning den var på väg och bland molekylerna på läsidan hittar man de som faktiskt funnit lä i skydd av vinden. Ja ungefär så. Redigerad 13 Mars , 2020 av flaxseglare 1 Dela detta inlägg Länk till inlägg Dela på andra webbplatser
