Teoriaa veneiden nopeudesta

Riippuu kullä rungon mallista saako sitä millään teholla liukumaan, yleensä tarvitaan vähintään nousulistat tai erilaisia lisätasoja ym. Kokeilin itse aikoinaan perämoottoria (20 hv) vanhan skftungilaismallin mukaan tehtyyn isooon korkealaitaiseeen soutuveneeseen. Liukuun noususta ei ollut puhettakaan, vaan pohjan pullea muoto paremminkin imaisi venettä sitä syvemmälle mitä enemmän hanaa käänsi.

ilpo kirjoitti:

Riippuu kullä rungon mallista saako sitä millään teholla liukumaan, yleensä tarvitaan vähintään nousulistat tai erilaisia lisätasoja ym. Kokeilin itse aikoinaan perämoottoria (20 hv) vanhan skftungilaismallin mukaan tehtyyn isooon korkealaitaiseeen soutuveneeseen. Liukuun noususta ei ollut puhettakaan, vaan pohjan pullea muoto paremminkin imaisi venettä sitä syvemmälle mitä enemmän hanaa käänsi.

Lue lisää

Siis konetehoa pitää olla PALJON jos meinaa uppoumarunkoista plaaniin saada! 20hv ei ole mitään! Varmaan arvaatkin etteivät tarvittavat konetehot ole mitenkään järkevässä suhteessa veneen kokoon/painoon.

Pohjalistat sun muut toki auttaa, mutta ei ne välttämättömiä ole. Lisää voimaa vaan ja isompi rusetti, kyllä se pulleakin pohja jossain vaiheessa alkaa kantaa.

TJ kirjoitti:

Siis konetehoa pitää olla PALJON jos meinaa uppoumarunkoista plaaniin saada! 20hv ei ole mitään! Varmaan arvaatkin etteivät tarvittavat konetehot ole mitenkään järkevässä suhteessa veneen kokoon/painoon.

Pohjalistat sun muut toki auttaa, mutta ei ne välttämättömiä ole. Lisää voimaa vaan ja isompi rusetti, kyllä se pulleakin pohja jossain vaiheessa alkaa kantaa.

Lue lisää

Uppoumarunkoinen vene kulkee plaaninopeuksia vain auton lavalla. Teho järjetön lisääminen lisää painoa niin paljon, ettei uppoumarungon hydrodynaaminen nostovoima yksinkertaisesti vain riitä. Eri juttu, jos pohja muutetaan liukuvaksi esim. entisestä pingispöydästä sopivasti sahailemalla...Ja pellinkiläiset taas ovat alun alkujaan tarpeeksi keveitä pituuteensa nähden toimiakseen puoliliukuvina.

ilpo kirjoitti:

Riippuu kullä rungon mallista saako sitä millään teholla liukumaan, yleensä tarvitaan vähintään nousulistat tai erilaisia lisätasoja ym. Kokeilin itse aikoinaan perämoottoria (20 hv) vanhan skftungilaismallin mukaan tehtyyn isooon korkealaitaiseeen soutuveneeseen. Liukuun noususta ei ollut puhettakaan, vaan pohjan pullea muoto paremminkin imaisi venettä sitä syvemmälle mitä enemmän hanaa käänsi.

Lue lisää

itse hommassin trimmilevyt peraan niin sit vasta sai plaaniin tollasen aikas painavan vanhan 5 m pitkan vaneri lasikuituveneen koneena vanha 30 evari ikiliikkuja suosittelen,

Muuten ihan OK, mutta miten ihmeessä perustelet pituuden vaikutuksen nopeuteen plaanaavilla veneillä? Ei oikein tunnu uskottavalta.
(Liukuvene tarvitsee minimissään n. 20 hv/venetonni. Tällä teholla 5 m vene kulkee n. 17 solmua ja 10 m vene n. 20 solmua)

Maallikko kirjoitti:

Muuten ihan OK, mutta miten ihmeessä perustelet pituuden vaikutuksen nopeuteen plaanaavilla veneillä? Ei oikein tunnu uskottavalta.
(Liukuvene tarvitsee minimissään n. 20 hv/venetonni. Tällä teholla 5 m vene kulkee n. 17 solmua ja 10 m vene n. 20 solmua)

Lue lisää

Tärkein syy:
1) Liukuveneen kitkakerroin pienenee veneen pituuden kasvaessa, vrt. Reynoldsin luku

Pari pienempää syytä:
2) pidempi venee kulkee vakaammin aallokossa
3) pidemmän samanpainoisen veneen ilmanvastus on pienempi

Asiaan voi tutustua vaikka kirjasta Larsson, Eliasson: Principles of yacht design 2.painos (2000) s. 182 ->

Arviot on pikaisesti tehty Barnaby-Levi -menetelmällä.

Ei kyllä 20 hp / tonni riitä kuljettamaan liukuvenettä käytännössä. Itselläni on 7m / 2500kg liukuvene 165hp moottorilla, eikä siinä ole tippaakaan liikaa. Sanoisin, että minimiteho veneen vaivattomaan liukuun saamiseksi on n. 60 hp / tonni.
Allokossa ja voimakkaassa vastatuulessa tämäkin on alakanttiin.

tepu kirjoitti:

Tärkein syy:
1) Liukuveneen kitkakerroin pienenee veneen pituuden kasvaessa, vrt. Reynoldsin luku

Pari pienempää syytä:
2) pidempi venee kulkee vakaammin aallokossa
3) pidemmän samanpainoisen veneen ilmanvastus on pienempi

Asiaan voi tutustua vaikka kirjasta Larsson, Eliasson: Principles of yacht design 2.painos (2000) s. 182 ->

Arviot on pikaisesti tehty Barnaby-Levi -menetelmällä.

Lue lisää

Aika vaikuttavat perustelut, mutta ei taida olla ihan koko totuus. On toki selvää, että ominaisuudet aallokossa paranevat kun runkopituus kasvaa. Mutta jos tarkastellaan aihetta vain teoriassa ja tyynellä veden pinnalla vaikuttaisi asia olevan aivan toisinpäin. Sillä:

1. Parhaat nopeuskertoimethan saavutetaan kantosiipialuksilla, joissa hydrodynaamisen alueen muodostaa lyhyet ja leveät tasopinnat.

2. Jos puhutaan nopeahkoista veneistä, ei veneen leveys/pituus vaikuta lainkaan vesilinjan pituuteen ajon aikana, sillä pohjan takanurkat ovat kuitenkin vedenpinnan yläpuolella ja vesilinjan pituuden määrää kulkukulma. Kulkukulman tulisi taas veneen pituudesta riippumatta olla luokkaa 3 astetta.

3. Oman kokemukseni mukaan rungon pituus on nopeuden kannalta ollut enemmänkin ongelma. Vene kulkee liian pitkällä vesilinjalla pienessä kulmassa, jolloin märkäpinta vain kasvaa. Nopeuden kasvaessa keulaa ei saa enää trimmilläkään ylös ja vene ns. yliplaanaa. Toki painopisteestähän siinä kyse on, mutta siihen vaikuttaa myös rungon pituus.

kirjasto.fi haku kertoi, että omistamaasi alan opusta ei löydy kirjastojen hyllyiltä. Onko ostamisen arvoinen paketti, jos nimenomaan plaanaavien veneiden hydrodynamiikka kiinnostaa?

Maallikko kirjoitti:

Aika vaikuttavat perustelut, mutta ei taida olla ihan koko totuus. On toki selvää, että ominaisuudet aallokossa paranevat kun runkopituus kasvaa. Mutta jos tarkastellaan aihetta vain teoriassa ja tyynellä veden pinnalla vaikuttaisi asia olevan aivan toisinpäin. Sillä:

1. Parhaat nopeuskertoimethan saavutetaan kantosiipialuksilla, joissa hydrodynaamisen alueen muodostaa lyhyet ja leveät tasopinnat.

2. Jos puhutaan nopeahkoista veneistä, ei veneen leveys/pituus vaikuta lainkaan vesilinjan pituuteen ajon aikana, sillä pohjan takanurkat ovat kuitenkin vedenpinnan yläpuolella ja vesilinjan pituuden määrää kulkukulma. Kulkukulman tulisi taas veneen pituudesta riippumatta olla luokkaa 3 astetta.

3. Oman kokemukseni mukaan rungon pituus on nopeuden kannalta ollut enemmänkin ongelma. Vene kulkee liian pitkällä vesilinjalla pienessä kulmassa, jolloin märkäpinta vain kasvaa. Nopeuden kasvaessa keulaa ei saa enää trimmilläkään ylös ja vene ns. yliplaanaa. Toki painopisteestähän siinä kyse on, mutta siihen vaikuttaa myös rungon pituus.

kirjasto.fi haku kertoi, että omistamaasi alan opusta ei löydy kirjastojen hyllyiltä. Onko ostamisen arvoinen paketti, jos nimenomaan plaanaavien veneiden hydrodynamiikka kiinnostaa?

Lue lisää

1. Kantosiipialuksen hydrodynaaminen noste syntyy aivan toisella periaatteella (profiilin paine-eron synnyttämällä nostovoimalla, jossa yläpinnan alipaine on ratkaiseva tekijä) kuin v-pohjaveneessä (kohtauskulman ja nopeuden aiheuttaman paineen synnyttämänä), joten näiden vertaaminen ei tässä toimi.

2. Jos veneen nopeus on niin suuri, että v-pohjan takakulmat ovat irti vedestä, ei kyllä puhuta enään mistään 20-35 solmun nopeuksista tai normaalipainoisista veneistä. Huomaa, että pohjasta sivuille lähtevä vesisuihku osallistuu pintakitkaan siinä kuin pohjan alla virtaava vesikin.

3. Nopeusero syntyy samalla tehopainosuhteella, vaikka veneet olisivat saman muotoiset ja kulkisivat samalla trimmikulmalla, koska isomman veneen kitkakerroin pidemmästä vesilinjasta johtuen on pienempi.

Larssonin kirjassa on n. 20 sivua liukuveneen hydrodynamiikkaa ja loput yli 300 sivua enemmän tai vähemmän purjeveneisiin tai uppoumaveneisiin liittyvää. Kokonaisuudessaan venesuunnittelukirjojen äiti.

tepu kirjoitti:

1. Kantosiipialuksen hydrodynaaminen noste syntyy aivan toisella periaatteella (profiilin paine-eron synnyttämällä nostovoimalla, jossa yläpinnan alipaine on ratkaiseva tekijä) kuin v-pohjaveneessä (kohtauskulman ja nopeuden aiheuttaman paineen synnyttämänä), joten näiden vertaaminen ei tässä toimi.

2. Jos veneen nopeus on niin suuri, että v-pohjan takakulmat ovat irti vedestä, ei kyllä puhuta enään mistään 20-35 solmun nopeuksista tai normaalipainoisista veneistä. Huomaa, että pohjasta sivuille lähtevä vesisuihku osallistuu pintakitkaan siinä kuin pohjan alla virtaava vesikin.

3. Nopeusero syntyy samalla tehopainosuhteella, vaikka veneet olisivat saman muotoiset ja kulkisivat samalla trimmikulmalla, koska isomman veneen kitkakerroin pidemmästä vesilinjasta johtuen on pienempi.

Larssonin kirjassa on n. 20 sivua liukuveneen hydrodynamiikkaa ja loput yli 300 sivua enemmän tai vähemmän purjeveneisiin tai uppoumaveneisiin liittyvää. Kokonaisuudessaan venesuunnittelukirjojen äiti.

Lue lisää

Kantosiiven noste syntyy, oppikirjojen mukaan, aivan samalla periaatteella kuin veneen pohjan tasopinnan nostekin. Kantosiipiteorian peruskaavat pätevät identtisesti niin molemmilla, kuin vain alapinnallaan toimivan siiven kanssa. Ja toimiihan kantosiipi, aluksen kuormasta ja nopeudesta riippuen usein normaalistikin vain alapinnallaan. Kantosiipien profiilista ei sinänsä kannata keskustella, sillä ne ovat tyypillisesti puhtaita tasopintoja. Kantosiipiteorian mukaan pienin kulkuvastus saavutetaan tasopinnan kulkukulman ollessa 3…5 astetta ja se on täysin riippumaton siitä osallistuuko työhön molemmat vai ainoastaan alapinta.

Vesilinjan tehollista pituutta on pyritty jo ammoin lyhentämään ns. porraspohjaratkaisujen avulla, joita tänäkin päivänä löytyy kilpaveneiden alta. Näillä ratkaisuilla on pyritty saattamaan pohjan kantavien tasojen kulkukulmaa suuremmaksi.

Vesilinjan tehollisen pituuden kasvattaminen aiheuttaa auttamattomasti kulkukulman ja siten myös hydrodynaamisen nosteen pienenemisen, joka kulmalla 0 astetta tippuu arvoon nolla. Tämä taas vuorostaan aiheuttaa märkäpinnan kasvun, joka lisää kitkan aiheuttamaa kulkuvastusta (kulkukulmalla 0 astetta nousee plaaniin tarvittava märkäpinnan pinta-ala äärettömäksi).

Maallikko kirjoitti:

Kantosiiven noste syntyy, oppikirjojen mukaan, aivan samalla periaatteella kuin veneen pohjan tasopinnan nostekin. Kantosiipiteorian peruskaavat pätevät identtisesti niin molemmilla, kuin vain alapinnallaan toimivan siiven kanssa. Ja toimiihan kantosiipi, aluksen kuormasta ja nopeudesta riippuen usein normaalistikin vain alapinnallaan. Kantosiipien profiilista ei sinänsä kannata keskustella, sillä ne ovat tyypillisesti puhtaita tasopintoja. Kantosiipiteorian mukaan pienin kulkuvastus saavutetaan tasopinnan kulkukulman ollessa 3…5 astetta ja se on täysin riippumaton siitä osallistuuko työhön molemmat vai ainoastaan alapinta.

Vesilinjan tehollista pituutta on pyritty jo ammoin lyhentämään ns. porraspohjaratkaisujen avulla, joita tänäkin päivänä löytyy kilpaveneiden alta. Näillä ratkaisuilla on pyritty saattamaan pohjan kantavien tasojen kulkukulmaa suuremmaksi.

Vesilinjan tehollisen pituuden kasvattaminen aiheuttaa auttamattomasti kulkukulman ja siten myös hydrodynaamisen nosteen pienenemisen, joka kulmalla 0 astetta tippuu arvoon nolla. Tämä taas vuorostaan aiheuttaa märkäpinnan kasvun, joka lisää kitkan aiheuttamaa kulkuvastusta (kulkukulmalla 0 astetta nousee plaaniin tarvittava märkäpinnan pinta-ala äärettömäksi).

Lue lisää

Kerrotko sen oppikirjan tekijän ja kirjan nimen, niin voin tarkistaa asian?

Toisenlaista tietoa veneiden kantosiivistä (hydrofoil):
http://www.tspeer.com ja
http://www.tspeer.com/Hydrofoils/generic.pdf

Porraspojan pääidea on pohjan märkäpinta-alan pienentäminen. Hydrodynaaminen noste säilyy, koska pohjan osien trimmikulma on suurempi kuin suoran pohjan. Märkäpinnan pienentyminen porraspohjassa vaikuttaa pohjan kitkavastukseen paljon voimakkaammin kuin kitkakertoimen pieni muutos ylöspäin.

Mistä tämä trimmikulma 0 tähän ilmestyi? Eihän tässä ollut kysymys saman veneen vesilinjan venyttämisestä keulaa painamalla, vaan toisesta, suuremmasta veneestä, jolla luonnostaan on pidempi vesilinja. Edellisessä viestissäni kohdassa 3 kirjoitin "...samalla trimmikulmalla,"

Plaani kirjoitti:

Ei kyllä 20 hp / tonni riitä kuljettamaan liukuvenettä käytännössä. Itselläni on 7m / 2500kg liukuvene 165hp moottorilla, eikä siinä ole tippaakaan liikaa. Sanoisin, että minimiteho veneen vaivattomaan liukuun saamiseksi on n. 60 hp / tonni.
Allokossa ja voimakkaassa vastatuulessa tämäkin on alakanttiin.

Lue lisää

Olet tietysti siinä mielessä oikeassa, että 20 hv/tonni ei riitä läheskään kaikkien veneiden liukuun nostamiseksi. Jos veneellä on kovin syvä V-pohja ja hyvin takana oleva painopiste, liukuunousuun tarvitaan selvästi enemmän. Kaikki liukuvat veneet eivät tietysti ole syvä V-pohjaisia (nykyisin tosin jo enemmistö).

Se 20 hv tonnille on mainittu tarkastelussani lähinnä pienimpänä mahdollisena liukuveneen tehona, ei minään tehosuosituksena.

tepu kirjoitti:

Kerrotko sen oppikirjan tekijän ja kirjan nimen, niin voin tarkistaa asian?

Toisenlaista tietoa veneiden kantosiivistä (hydrofoil):
http://www.tspeer.com ja
http://www.tspeer.com/Hydrofoils/generic.pdf

Porraspojan pääidea on pohjan märkäpinta-alan pienentäminen. Hydrodynaaminen noste säilyy, koska pohjan osien trimmikulma on suurempi kuin suoran pohjan. Märkäpinnan pienentyminen porraspohjassa vaikuttaa pohjan kitkavastukseen paljon voimakkaammin kuin kitkakertoimen pieni muutos ylöspäin.

Mistä tämä trimmikulma 0 tähän ilmestyi? Eihän tässä ollut kysymys saman veneen vesilinjan venyttämisestä keulaa painamalla, vaan toisesta, suuremmasta veneestä, jolla luonnostaan on pidempi vesilinja. Edellisessä viestissäni kohdassa 3 kirjoitin "...samalla trimmikulmalla,"

Lue lisää

Ihan ensimmäiseksi kiitokset linkeistä, joiden tietosisältö kasvatti maallikon tietämystä (hydrofoil) kantosiivistä melkoisesti.

Tähän saakka kirjaviisaus onkin rajautunut K.J.Gummeruksen julkaisemaan Tekniikan käsikirjaan vuodelta 1942, jossa kantosiipiteoriaa sovelletaan moottoriveneen konevoiman määräämiseen sivulla 697. Kirjassa siipeä käsitellään luonnollisesti tasopintana, koska sillä simuloidaan veneen pohjan tasopintojen toimintaa.

Maallikon muu tietämys onkin sitten rajautunut vain näköhavaintoihin venäläisistä jokialuksista, joissa kantosiivet todellakin olivat kokolailla tarkkaan puhtaita tasopintoja.

Kantosiivet eivät näemmä olekaan mikään kovin simppeli juttu, sillä etenkin pienemmille nopeuksille suunnitellut siivet ovat usein yllättävän paksuja ja voimakkaasti profiloituja.

Erilaisia vaihtoehtoja on märän ja puolimärän siiven lisäksi tikapuista vaikka minkälaisiin ratkaisuihin. Siipikulmaakin säädetään hydrauliikalla ja vasta-aallon korkeuden tutkamittaus ohjaa automaattisesti siipikulmia. Siipiprofiilin suunnittelussa tulee huomioida kavitointi yms. luonnonilmiöt ja profiili sovitetaan tietylle nopeudelle.

Sitten se alkuperäinen aihe:
Taidamme tarkastella asia hieman eri näkövinkkelistä ja siinä se ero.

Itse olen lähtenyt olettamuksesta, että pohjan takanurkat ovat vedenpinnan tasolla tai sen yläpuolella, kuten yleensä pienveneillä huippunopeuksilla onkin.
Jos tämän lähtöasetelman pohjalta tarkastellaan kahta saman painoista ja samalla pohjan v-kulmalla varustettua alusta, on niiden hinausvastus pienimmillään samalla kulkukulman arvolla, jolloin märkäpintakin on täsmälleen sama. Jos toinen veneistä on metrin pidempi, niin vaikuttaako se vesilinjan pituuteen? Ja mitä etua lisäpituus tuo tullessaan, sillä ylimääräinen mittahan ei ole vesikontaktissa?

Jos taas pohjan peränurkat kulkevat vauhdissa vedenpinnan alapuolella, kuten varmaan aihetta tarkastelet on tilanne toisenlainen. Näinhän useimmat hitaammat ja raskaammat liukualukset liikkuvat.

”Opiskeluni” tältä osin jatkuu ja palaan ehkä aiheeseen, jos löydän aiheen tiimoilta jotain argumentoitavaa. Aihe ei toisaalta taida enää kiinnostaa tämän palstan enemmistöä, mutta kun ei tänne viitsi nettiosoitteitakaan viskoa, niin jatketaan täällä.

Ajatustenvaihto kanssasi on ollut todella mielenkiintoista ja oletankin, että olet alan ammattilainen, opiskelija tai peräti opettaja (alan kirjallisuus löytyy hyllystä ja nettilinkit muistista). Uskallatko paljastaa?

Maallikko kirjoitti:

Ihan ensimmäiseksi kiitokset linkeistä, joiden tietosisältö kasvatti maallikon tietämystä (hydrofoil) kantosiivistä melkoisesti.

Tähän saakka kirjaviisaus onkin rajautunut K.J.Gummeruksen julkaisemaan Tekniikan käsikirjaan vuodelta 1942, jossa kantosiipiteoriaa sovelletaan moottoriveneen konevoiman määräämiseen sivulla 697. Kirjassa siipeä käsitellään luonnollisesti tasopintana, koska sillä simuloidaan veneen pohjan tasopintojen toimintaa.

Maallikon muu tietämys onkin sitten rajautunut vain näköhavaintoihin venäläisistä jokialuksista, joissa kantosiivet todellakin olivat kokolailla tarkkaan puhtaita tasopintoja.

Kantosiivet eivät näemmä olekaan mikään kovin simppeli juttu, sillä etenkin pienemmille nopeuksille suunnitellut siivet ovat usein yllättävän paksuja ja voimakkaasti profiloituja.

Erilaisia vaihtoehtoja on märän ja puolimärän siiven lisäksi tikapuista vaikka minkälaisiin ratkaisuihin. Siipikulmaakin säädetään hydrauliikalla ja vasta-aallon korkeuden tutkamittaus ohjaa automaattisesti siipikulmia. Siipiprofiilin suunnittelussa tulee huomioida kavitointi yms. luonnonilmiöt ja profiili sovitetaan tietylle nopeudelle.

Sitten se alkuperäinen aihe:
Taidamme tarkastella asia hieman eri näkövinkkelistä ja siinä se ero.

Itse olen lähtenyt olettamuksesta, että pohjan takanurkat ovat vedenpinnan tasolla tai sen yläpuolella, kuten yleensä pienveneillä huippunopeuksilla onkin.
Jos tämän lähtöasetelman pohjalta tarkastellaan kahta saman painoista ja samalla pohjan v-kulmalla varustettua alusta, on niiden hinausvastus pienimmillään samalla kulkukulman arvolla, jolloin märkäpintakin on täsmälleen sama. Jos toinen veneistä on metrin pidempi, niin vaikuttaako se vesilinjan pituuteen? Ja mitä etua lisäpituus tuo tullessaan, sillä ylimääräinen mittahan ei ole vesikontaktissa?

Jos taas pohjan peränurkat kulkevat vauhdissa vedenpinnan alapuolella, kuten varmaan aihetta tarkastelet on tilanne toisenlainen. Näinhän useimmat hitaammat ja raskaammat liukualukset liikkuvat.

”Opiskeluni” tältä osin jatkuu ja palaan ehkä aiheeseen, jos löydän aiheen tiimoilta jotain argumentoitavaa. Aihe ei toisaalta taida enää kiinnostaa tämän palstan enemmistöä, mutta kun ei tänne viitsi nettiosoitteitakaan viskoa, niin jatketaan täällä.

Ajatustenvaihto kanssasi on ollut todella mielenkiintoista ja oletankin, että olet alan ammattilainen, opiskelija tai peräti opettaja (alan kirjallisuus löytyy hyllystä ja nettilinkit muistista). Uskallatko paljastaa?

Lue lisää

Ja tarkemmin ajatellen, kaikki arvauksesi ovat oikein. Keskimmäinenkin vielä reilun kuukauden.

tepu kirjoitti:

Ja tarkemmin ajatellen, kaikki arvauksesi ovat oikein. Keskimmäinenkin vielä reilun kuukauden.

Löytyiskö "takataskusta" linkkejä, joissa käsitellään aihetta: nousulistat.