Moi!
Lueskelin kirjaa veneiden suunnittelusta ja jäi ihmetyttämään ruongon muodon vaikutus kulkuvastukseen. Olen ymmärtänyt, että suurin osa vastuksesta tulee märkäpinnasta ja aallonmuodostuksesta, joka taas riippuu pääosin vesilinjan pituudesta - ja toki nopeudesta.
Onko tuo vesilinjan pituus kaarevan vesirajan pituus vai venee pituus vesirajan korkeudella? Ts. vaikuttaako veneen leveys vesirajan pituuteen?
Entä mikä on painon merkitys? Sitä ei juuri mainita. Käytännön kokemus sanoo, että painava vene lähtee hitaammin liikkeelle, mutta onko tässä kyse vain hitaammasta kiihtyvyydesta ja tasaisessa vauhdissa eroa (kulkuvastukseen) ei ole muuta kuin suurempi märkäpinta?
Lueskelin kirjaa veneiden suunnittelusta ja jäi ihmetyttämään ruongon muodon vaikutus kulkuvastukseen. Olen ymmärtänyt, että suurin osa vastuksesta tulee märkäpinnasta ja aallonmuodostuksesta, joka taas riippuu pääosin vesilinjan pituudesta - ja toki nopeudesta.
Onko tuo vesilinjan pituus kaarevan vesirajan pituus vai venee pituus vesirajan korkeudella? Ts. vaikuttaako veneen leveys vesirajan pituuteen?
Entä mikä on painon merkitys? Sitä ei juuri mainita. Käytännön kokemus sanoo, että painava vene lähtee hitaammin liikkeelle, mutta onko tässä kyse vain hitaammasta kiihtyvyydesta ja tasaisessa vauhdissa eroa (kulkuvastukseen) ei ole muuta kuin suurempi märkäpinta?
Vastaukset 12
Vanhimmat
Itseä mietityttää, se kuinka täyteläisiä keulan ja perän pitää olla, että saadaan aikaan täyspitkä vesilinja. Siis kuinka koverat taitteet mahtavat toimia? Riittävät kapeat osat siirtämään keulan ja perän aaltoja kauemmas toisistaan.
Vesilinjan pituus:
tuollahan tuo termi on hienosti määritelty:
http://www.paatti.com/joe17/vene/vesilla/index.htm
"Vesilinjan pituus on se pituus joka mitataan veneen keskilinjasta, joka koskettaa vettä."
Eli suoraa janaa pitkin mitattu suure, ei kaarevaa kylkeä pitkin.
Ok. Mutta tuota veneen pulleutta tai muutakaan muotoa ei noissa kaavoissa huomioida, tai massaa? Luulisi, että sulavalinjainen olisi pulleaa nopeampi? Vai onko näin vasta suurissa nopeuksissa?
Vesilinjan pituus, sen kaaren pituudesta riippumatta määrittää sen milloin perä uppoaa keulan muodostamaan aaltoon. Mitä kovempaa mennään sitä isompi keula-aalto ja sitä pidempi vesilinja tarvitaan jottei veneen perä painu alas aallonpohjaan. Pystyasento jarruttaa.
Mutta eikö tuohon vaikuta myös perän kantavuus. Jos on oikein ohut perä, mallia merikajakki, niin eihän se käänny pystyyn kun kantavuus on paljon edempänä?
keula-aallon takana on lyhyelle veneelle ylämäki. riippumatta kantavuudesta
...ce.
Jos tarkastellaan pelkkää allonmuodostusvastusta, on se suoraan verrannollinen painoon, mikäli verrataan samanmuotoisia kappaleita joiden frouden luku pidetään samana.
Tuo siis tarkoittaa että jos suurennat pienoismallin täyskokoiseksi veneeksi mittakaavassa 10:1, eli pituus, leveys ja korkeussuuntaiset mitat ovat kaikki kymmenkertaisia, ja märkäpinta siten 100 kertainen sekä paino 1000 kertainen, on suuremman aallonmuodostusvastus 1000 kertainen kun sen nopeus on neliöjuuri(10) kertainen.
Samalla nopeudella mitatusta vastuksesta ei yksinkertaisilla laskelmilla voida päätellä yhtään mitään, sillä erilaisella froudenluvulla aallonmuodostusvastus on tyystin erilainen.
Aallonmuodostusvastukseen vaikuttaa huomattavsti moni muukin seikka, kuten uppouman jakauma pituussuunnassa, vesilinjan leveys ja sen jakauma, ja moni muukin seikka mutta vähemmän kuin jo mainitut sekä pituus ja nopeus.
Aika surkea kirja kyseessä jos edes tällaisia perusasioita ei siitä löydy, tai sitten vastuksen arviointi ei vaan kuulu aiheeseen.
Eli tulkintani yllä kerrotusta on, että veneen painolla on (uppoumanopeuksillakin) suuri merkitys kulkuvastukseen vesilinjan pituuden lisäksi. Ja noista mainituista 1000 / 100 -suhdeluvuista päätellen suurempi märkäpinta ei ole läheskään ainoa syy, miksi painava vene kulkee kevyttä hitaammin.
Päättelinkö oikein? Mutkikkaita juttuja.
Johtuuko tuo vastus siitä uppoumasta, eli syrjäytetyn veden määrästä vai painovoimasta, eli yrityksestä nousta keula-aallon päälle, vai molemmista?
Kirja on kyllä ihan hyvä (Marine Diesel Engines), mutta käsitteli tätä asiaa vain pintapuolisesti. Eikä se oikeastaan ole veneen suunnittelua käsittelevä, vaan lähinnä veneen dieselmoottoreita, mutta tämä vastusasia tuli esiin tehontarpeen ja potkuriasioiden yhteydessä. Tai no, onhan se moottorinvalintakin suunnittelua. :)
Osaatko sanoa jonkun valistuneen arvauksen, mikä on tuon leveyden vaikutus? Jos kaksi yhtä painavaa venettä, mutta toinen 20% leveämpi kuin toinen, niin paljonko on ero kulkuvastuksessa samalla (matka)nopeudella?
Kun verrataan samanpituisia veneitä, homma menee vaikeammaksi. Vastus ei kasva suoraan painosuhteessa, vaan tyypillisesti paljon vähemmän. Sitten vielä nopeus muuttuu vähemmän kuin vastus.
Jos samaan runkoon laitetaan lisää painoa, vesilinja pitenee, mikä osin kompensoi painon negatiivisen vaikutuksen. Painavampi vene myös kantaa purjeensa paremmin, jolloin se on yleensä nopeampikin joissain oloissa. Tyypillisesti 10% painolisä samaan runkoon hidastaa venettä keskimäärin n. 1%. Tästä ei suoraan voi päätellä vastuslisää, mutta se on suuruusluokkaa 2-3%.
Märkäpinnan suhde uppoumaan riippuu runkomuodoista ja pyöreällä muodolla se on pienin mahdollinen. Tällöin tosin muotovakavuus on olematon. Tästä muodostuu yhdessä vesilinjan pituuden kanssa kitkavastusta.
Sitten aallonmuodostukseen...
Rungon syväys pitäisi olla mahdollisimman alhainen samalla kun vesilinjan leveys yleenä ottaen mahdollisimman kapea.
Vesilinjan pituus pitäisi olla mahdollisimman pitkä.
Veneen täyteläisyyskerroin (pristamic coiffecient) kuinka paljon on veneen syrjäyttämä tilavuus/keskilinjan vedenalainen pinta-ala*vesilinjan pituus, tunnetaan prismaattisen kertoimena joka on optimissa aina tietyllä veneen vesilinjapituuteen suhteutetulla nopeudella. Yleensä jotain 0,45 ja 0,65 välillä
Veneen pituusssuuntaisella painopisteellä on myös merkitystä, myös tilavuuden keskipiste sijaitsee samalla kohdalla. Yleensä se on hieman keskiveneestä taaksepäin noin 3,5% vesilinjasta ja puoliplaanareilla taaempana jopa 10-15%. purjeveneet optioidaan kuitenkin melko lailla uppoumanopeusalueelle.