Segeltheorie

[hai-na]

Moin Gemeinde ,

heute bin ich auf eine interessante Webside i. S. Grundlagen Segelstellung etc. gestoßen:

http://www.diekow-segel.de/theorie/theorie.htm .

Besonders das Kugelmodell finde ich sehr anschaulich und die Widerlegung des Düseneffektes zwischen Vor- und Grosssegel.

Habe schon die SuFu bemüht. Die Macher der Webside sind ja wohl für manchen Tipp gut. Einen Verweis auf die o. g. Info konnte ich nicht finden. Also: Empfehlung!

LG
Heiner

(vielleicht kann ich ja so noch ein paar "Danke" einsammeln .)

[Mallorca Michael]

danke

[KaiB]

Danke

[Chippy]

Jo, hett allns sien Wissenschaft!

Gruß Rolf

[ugies]

... jo Rolf dor, mit de Wetenschaff, dor hest du woll recht.

[Sriajuda]

Zitat von hai-na

Moin Gemeinde ,

heute bin ich auf eine interessante Webside i. S. Grundlagen Segelstellung etc. gestoßen:

http://www.diekow-segel.de/theorie/theorie.htm .

Besonders das Kugelmodell finde ich sehr anschaulich und die Widerlegung des Düseneffektes zwischen Vor- und Grosssegel.

Habe schon die SuFu bemüht. Die Macher der Webside sind ja wohl für manchen Tipp gut. Einen Verweis auf die o. g. Info konnte ich nicht finden. Also: Empfehlung!

LG
Heiner

(vielleicht kann ich ja so noch ein paar "Danke" einsammeln .)

Hm, ich habe keine Ahnung, ob die gute Segel machen.....aber an der aerodynamischen Theorie sollten sie arbeiten. Auch durch stete Wiederholung wird's nicht richtig: Nicht die Geschwindigkeit des Luftstroms verursacht Druckänderungen, sondern umgekehrt. Und das hat dramtische Folgen für das Verständis dessen, was an umströmten Profilen vorgeht!

Fragt mal den nächstbesten Meteorologen...

[Dicke Lippe]

Am Anfang war aber der Wind der ein Segelböötchen anschieben sollte und kein Tief Emma, das ein armseliges Hoch verscheuchte.

Wie der Wind entsteht ist hier doch völlig egal, hier ist die (Wind-)Geschwindigkeit schon vorhanden und verursacht beim Auftreffen auf einen festen Gegenstand entsprechend der möglichen Strömungen halt entsprechende Druckunterschiede. Ist doch ganz einfach.

Ich fand den Link Spitze und habe ihn direkt mal abgespeichert! Danke.

[mloeschner]

Zitat von Dicke Lippe

Wie der Wind entsteht ist hier doch völlig egal, hier ist die (Wind-)Geschwindigkeit schon vorhanden und verursacht beim Auftreffen auf einen festen Gegenstand entsprechend der möglichen Strömungen halt entsprechende Druckunterschiede. Ist doch ganz einfach.

Nee, noch nicht fertig Durch die Druckunterschiede wirken Kräfte. Jetzt fährt's

Fangen wir doch mal mit Bernoulli an und arbeiten uns dann zum umströmten Profil (hier: Segel) vor.

Wer das verstanden hat und auf die Praxis übertragen kann, soll auch weiter praktische Erfahrungen sammeln, anstatt sich in Lehrbüchern zu vergraben.

[Sriajuda]

Zitat von Dicke Lippe

Am Anfang war aber der Wind der ein Segelböötchen anschieben sollte und kein Tief Emma, das ein armseliges Hoch verscheuchte.

Wie der Wind entsteht ist hier doch völlig egal, hier ist die (Wind-)Geschwindigkeit schon vorhanden und verursacht beim Auftreffen auf einen festen Gegenstand entsprechend der möglichen Strömungen halt entsprechende Druckunterschiede. Ist doch ganz einfach.

Ich fand den Link Spitze und habe ihn direkt mal abgespeichert! Danke.

Zitat aus der Quelle:

>Dann haben die der Krümmung folgenden Luftteilchen der Lee seite einen längeren Weg, als die Luft-teilchen der Luvseite zurückzulegen. Sie müssen sich „beeilen“, um mit der über die Luvseite fließenden Luft rechtzeitig am Achterliek anzukommen.

Sonst würde dort ein „Loch“ entstehen, das es in der Physik nicht geben kann. <

Wenn ich sowas lese, rollen sich mir die Fußnägel auf! Mehr grobe Fehler auf kürzerem Raum zu diesem Thema kann man wohl nicht unterbringen.

Und so geht es da ständig weiter...Nein, das ist für das Verständnis des Segels kein guter Link, sorry.

Der Verweis in die Meteorologie sollte nur illustrieren, daß die Luft immer dem Druckgradienten folgt, jede Luftströmung nur durch Druckdifferenzen entsteht und sich auch nur durch diese verändert. Das gilt für globale Wettersysteme genauso wie für unsere kleinen Segel.

[KaiB]

Gab oder gibt es eigentlich Versuche Segel Tragflächenprofilen mehr anzupassen.
Da Tragflächen im Verhältnis zum Bauch des Segels eine relativ kürzere Unterseite (Luvseite wenn man so möchte) und damit höhere Strömungsunterschiede aufweisen womit auch die Druckunterschiede anwachsen -> mehr Auftrieb.
Sollte ein Tragflügelprofil dann umgelegt auf Segel und Amwindkurse bzw. Kurse außerhalb des Staudruckwinkels nicht auch den Vortrieb optimieren.

Die einzigen mir einfallenden Segel deren Form zumindest dahingehend ähnlich ist sind etwa Wishboneriggs mit um den Mast laufenden Profilen, nat. ist auch hier der "Längenunterschied" beider Seiten nicht so groß wie bei einer "echten" Tragfläche.

Das normale Segel ist sicher aktuell der beste Kompromiss für alle Kurse, ich frage nur aus Neugier, ob schon wer mit derlei Profilen rumgetestet hat.

[KaiB]

Zitat von Sriajuda

....Der Verweis in die Meteorologie sollte nur illustrieren, daß die Luft immer dem Druckgradienten folgt, jede Luftströmung nur durch Druckdifferenzen entsteht und sich auch nur durch diese verändert. Das gilt für globale Wettersysteme genauso wie für unsere kleinen Segel.

Aber es geht hier doch darum, dass der Wind als gegebene Größe bereits vorhanden ist und als solcher durch das Profil eines Segels umgelenkt und somit einer Druckdifferenz in sich unterworfen wird.
Diese künstliche Druckdifferenz nutzen wir zum Vortrieb.

Über die Um oder -beschreibung eines Phänomenes mittels eines gedanklichen Modelles kann man sicher streiten aber wenn es auch für den Laien verständlich ist, ist zumindest der Hauptzweck doch erreicht.


PS: Als ich früher in der Schule in Physik das Segel erklärt bekam, da wurde damals einfach ein Kräfteparalellogramm reingezeichnet und damit hatte es sich. Das war nun auch nicht der Weißheit letzter Schluß. Da ließ man alles Aerodynamische direkt außen vor.

[sailor0646]

Zitat von Sriajuda

Zitat aus der Quelle:

>Dann haben die der Krümmung folgenden Luftteilchen der Lee seite einen längeren Weg, als die Luft-teilchen der Luvseite zurückzulegen. Sie müssen sich „beeilen“, um mit der über die Luvseite fließenden Luft rechtzeitig am Achterliek anzukommen.

Sonst würde dort ein „Loch“ entstehen, das es in der Physik nicht geben kann. <

Wenn ich sowas lese, rollen sich mir die Fußnägel auf! Mehr grobe Fehler auf kürzerem Raum zu diesem Thema kann man wohl nicht unterbringen.

Und so geht es da ständig weiter...Nein, das ist für das Verständnis des Segels kein guter Link, sorry.

Der Verweis in die Meteorologie sollte nur illustrieren, daß die Luft immer dem Druckgradienten folgt, jede Luftströmung nur durch Druckdifferenzen entsteht und sich auch nur durch diese verändert. Das gilt für globale Wettersysteme genauso wie für unsere kleinen Segel.

Hallo sriajuda (interessanter Vorname),

Ja, leider finden sich in aktuellen Segelbüchern und Kommentaren immer noch die alten, aber leider völlig falschen Überdruck vs. Unterdrucktheorien an einem umströmten Profil. Es fällt aber wenigen Leuten auf, das ein Segel gar kein "Profil" ist..... Ein flaches Brett, mit dem richtigen Winkel in den Wind gehalten, hat auch Auftrieb. Da gibt es aber leider auch gar kein Profil. Das wird wohl auch noch einige Generationen dauern, bis sich das bei allen Seglern herumgesprochen hat. Die Motorbootfahrer müssen das ja nicht verstehen.

Wenn man aber das Trimmen empirisch betreibt, ist es auch wieder egal, wie die Theorie wirklich funktioniert. Hauptsache ist doch, man wird schneller, wenn man das "Richtige" macht.

[mloeschner]

Zitat von sailor0646

Es fällt aber wenigen Leuten auf, das ein Segel gar kein "Profil" ist..... Ein flaches Brett, mit dem richtigen Winkel in den Wind gehalten, hat auch Auftrieb. Da gibt es aber leider auch gar kein Profil.

Und wozu haben wir dann einen Segelbauch? Wozu Segelmacher?

[sailor0646]

Hallo Marty,

ein Segel ist profiliert (die Aussenseite hat die Form eines Profils). Es fehlt ihm aber die "kürzere" Unterseite.

Ein Profil ist etwas anderes.

Natürlich ist die Form eines Segels wichtig, aber aus anderen Gründen, als die Überdruck/Unterdruck-Freunde meinen.

[mloeschner]

Zitat von sailor0646

Hallo Marty,

ein Segel ist profiliert (die Aussenseite hat die Form eines Profils). Es fehlt ihm aber die "kürzere" Unterseite.

Nicht jedes Profil ist halbsymetrisch.

[Sriajuda]

Zitat von mloeschner

Und wozu haben wir dann einen Segelbauch? Wozu Segelmacher?

Der Segelbauch, ebenso wie die gewölbte Oberseite eines Flugzeugflügels, ist nur deswegen gewölbt, damit die Druckveränderung, die die Luft erfährt, während sie sich von der Vorderkante des Profils nach hinten bewegt, pro Zeiteinheit möglichst gering ist. Dadurch wird ein vorzeitiger Strömungsabriss / Wirbelbildung vermieden. (Betrifft nur die Leeseite, also die Unterdruckseite.) Das kann man sich ein bischen wie beim Auto in der Kurve vorstellen: Je enger die Kurve, desto größer die Zentripetalkräfte, bis hin zum 'aus der Kurve fliegen' - dem Analog zum Strömungsabriss am Segel / Tragflügel.

Auf der Luvseite ist das nicht ganz zo wichtig, da es dort nicht so leicht zum Strömungsabriss kommen kann; daher kann (muss aber nicht!! - siehe Flugdrachen) die Unterseite eines Flugzeugflügels nahezu ohne Krümmung verlaufen.

Ihr könnt ja mal bei einem Frisbee die Unterseite mittels Frischhaltefolie 'plan' machen - er wird nicht besser fliegen, eher schlechter.

Wenn man das verstanden hat, ergeben sich andere Dinge ganz von selbst, insbesondere die Gründe, warum die Segelwölbung bei zunehmender Windgeschwindigkeit und bei veringertem Anstellwinkel reduziert wird. (werden muss), oder warum Twist im Segel notwendig ist, insbesondere bei geringeren Windstärken.

[mloeschner]

Zitat von Sriajuda

Der Segelbauch, ebenso wie die gewölbte Oberseite eines Flugzeugflügels, ist nur deswegen gewölbt...

Das weiß ich, der Beitrag war ironisch gemeint...

[sailor0646]

Zitat von mloeschner

Nicht jedes Profil ist halbsymetrisch.

Hallo Marty,

warum habe ich wohl das Wort "kürzere" in Anführungszeichen gesetzt?

[mloeschner]

Zitat von sailor0646

Hallo Marty,

warum habe ich wohl das Wort "kürzere" in Anführungszeichen gesetzt?

Soso Wie erzeugen denn die Unter- / Überdruckgegner die Kräfte, die sie vorwärts bringen?

[sailor0646]

Durch die Umlenkung der Strömung und die sogenannte Zirkulation.

[mloeschner]

Zitat von sailor0646

Durch die Umlenkung der Strömung und die sogenannte Zirkulation.

Du erschütterst gerade mein Weltbild! Diese Theorie muss ich erstmal genau studieren, bevor ich da ein Wort glaube.

[sailor0646]

Villeicht hilft dir dies ja ein Wenig.


http://www.aniprop.de/aniprop_auftrieb_simpel_seite.pdf

[Sriajuda]

Zitat von sailor0646

Durch die Umlenkung der Strömung und die sogenannte Zirkulation.

Ich halte die beiden Diagramme für völlig abwegig. Bei der geraden, angestellten Fläche wird die Luft niemals quasi 'um die Kante knicken' - im Gegenteil, es kommt sehr schnell zum Strömungsabriss und einer entsprechenden Wirbelzone, die sich nach hinten verbreitert. Gleichzeitig sorgt aber dieselbe Wirbelzone dafür, daß von der Platte weiter entfernte Luftströme 'sanfter' um die Kurve geführt werden - die Luftwirbel erzeugen die Annäherung eines Profils, wenn auch recht ineffizent.

Die Zirkularströmung in der zweiten Abbildung konnte ich noch nie beobachten. Habt ihr keine Windfäden in den Segeln? Seit ihr jemals, wenn ihr beim am-Wind-Segeln in Luv zum Mast gegangen seit, von hinten angepustet worden???

Bei einem Vortrieb erzeugend eingestellten Segel halte ich das für völlig unmöglich.

[mloeschner]

Zitat von Sriajuda

Bei einem Vortrieb erzeugend eingestellten Segel halte ich das für völlig unmöglich.

Dito. Wie soll diese "Rezirkulation" der Luft stattfinden? Aber klar, bei eurer Theorie gibt es natürlich keine Druckunterschiede und somit auch keinen induzierten Widerstand beim Druckausgleich.

Tut mir leid, ich kann meinen Schädel nicht so verbiegen, dass das irgendwie hineinkommt.

[Sriajuda]

Zitat von mloeschner

Dito. Wie soll diese "Rezirkulation" der Luft stattfinden? Aber klar, bei eurer Theorie gibt es natürlich keine Druckunterschiede und somit auch keinen induzierten Widerstand beim Druckausgleich.

Tut mir leid, ich kann meinen Schädel nicht so verbiegen, dass das irgendwie hineinkommt.

Doch, natürlich gibt es Druckunterschiede, und die sorgen für die treibende Kraft. Was aber immer wieder falsch dargestellt wird, ist das Zustandekommen der Druckunterschiede und der entsprechenden Strömungen.

Um eine Strömungsänderung (Beschleunigung, + oder -) zu bewirken, bedarf es einer Kraft, die auf die Luft (teilchen) wirkt. Diese Kraft entsteht aus der Differenz von Drücken, welche ihrerseits durch die mechanische Veränderung (Umlenkung) des Luftstroms erzeugt werden.

Meist wird das umgekehrt dargestellt, was dann zu den Unsinns-Fantasien von "längeren Wegen" und dem 'gemeinsamen Ankommen an der Achterkante' führt.

Der gesamte Vortrieb/Auftrieb läßt sich durch die Umlenkung der Luft erklären (wobie diese letztendlich über Wellen und Wirbel abgebaut wird.). Unser Quentchen Vortrieb entspricht sich am Ende einer geringstfügigen Verlangsamung des Windes - wir haben ihm etwas Energie entzogen.