NL8103458A - Inrichting voorzien van een wand welke tijdens bedrijf samenwerkt met een relatief ten opzichte van de wand in een hoofdstromingsrichting stromend medium. - Google Patents

Description

--. ' ,' ...

if" w -1- 21999/CV/tl

Korte Aanduiding: Inrichting voorzien van een wand weIke tijdens bedrijf samenwerkt met een relatief ten opzichte van de wand in een hoofdstromingsrichting stromend medium.

5 De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voorzien van een wand,welke tijdens bedrijf samenwerkt met een relatief ten opzichte van de wand in een hoofdstromingsrichting stromend medium,in het bijzonder een surfplank waarbijHeSrijf relatief ten opzichte van de door de bodem van de surfplank gevormde wand water stroomt.

10 Met de uitvinding wordt beoogd een inrichting van bovengenoemde soort te verkrijgen,waarbij de weerstandskracht,die wordt opgewekt tegen de r&atieve verplaatsing van de inrichting en het stromend medium ten Opzichte van elkaar zo gering mogelijk te houden. .

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat de desbe-15 treffende wandjgezien langs de wand en in de hoofdstromingsrichting, is voorzien van twee achter elkaar gelegen draagv1afcken,weIke zich schuin ‘omhoog naar voren uitstrekken; .

Door toepassing van de constructie volgens de uitvinding kan wor·’-den bewerkstelligd,dat het oppervlak waarover het voorwerp en het stromen-. ‘20 de medium tijdens bedrijf met elkaar in aanraking zijn zo gering mogelijk wordt gehouden ,zodat een optimaal rendement wordt verkregen,terwijl de constructie tevens niet bijzonder gevoelig is voor de ligging van het zwaartepunt van het voorwerp,

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand 25 van bijgaande figuren.

. ' Fig. 1 toont schematisch een doorsnede over een tweetal achter elkaar opgestelde draagvlakken.

Fig. 2 toont een grafiek,waarin de weer'3tandskracht,de wrijvings-kracht en de totale kracht ten opzichte van de hellingshoek van een 30 draagvlak is uitgezet. ;/

Fig.toont een bovenaanzicht op een surfplank volgens de uitvinding. .

• Fig. 4 toont een langsdoorsnede over de in fig.3 afgebeelde surfplank, 35 Indien een medium zoals een vloeistof of een gas met een snelfceid ieder van een tweetal draagvlakken 1 en 2 (fig.l) treft onder een opti- 8103458 .--·** :· % - . - - ' .

-2- 21999/CV/tl male hoek-aL zal het daarbij behorende met het medium .in contact komende oppervlak Ajbij .vaartuigeri wel het zogenaamde natte oppervlak genoemd> minimaal zijn en dientengevolge zal de wrijvingsweerstand Fyf* en de weerstandskracht Fy minimaal zijn,met als gevolg een maximaal rehde-5 ment tot V * «^mits het zwaartepunt van de te dragen last tussen beide •' · draagvlakken ligt. _

Optimale trefhoek (zie fig.l) .; bij twee draagvlakken zijn per draagvlak: ; ...

1) De wrijvingskracht y/ h f* v > &$ OO

10 2) · De weerstandskracht Fw# = F», tg /Tn7 3) De liftkracht - h f> v Af sin oL· waarin ® wrijvingsweerstand coefficient,welke bij platte ; vlakken van.het Reynold getal afhangt.

1:15 4) Re = /3 ^1^ " v- ; ' :; y ' ' · -:Λ ·;'··%,; :5) cf j/rT. . ' -¾¾ ^ . .. v ·; S" 20 : (voor 5,105< Re < 107-0 soortelijke mass a in m^ 3 - ·.. · '·' . : v = snelheid in £m/sJI -'--'-z ‘:: · - :'A''“'nat¢e/;'oppaκvΐAk¢e^tt&^3 'ΐA“;¾^*^^' '25 b - breedte natte oppervlakte in [pt3 1· = natte lengte oppervlak in£mj : ' ; · - trefhoek in graden ^ - dynamische (absolute),wrijtfing | Ns/m^ • G = te dragen last op draagvlakken luj 30 .· · . · . ..

: de optimale trefhoek«I wordt bepaald door de weerstandskracht • Fw en de wrijvingskracht F^ .

Het minimum van F + Ff is bepalend voor de optimale hoek .

* · _ „ W ·

Uitgaande van een bepaaldp belasting G, een snelheid v. een-medium 35 met soortelijke massa/? is bij twee gelijke draagvlakken volgens formule (3), per draagvlak 8103458 3f·.· - t i- - ' - -3- 21999/CV/tl fai 2 -= k, waarin /} va 5 k = A/ Vu'v constant zal zijn

Ff3 * γΑχ (1)

Verder is het turbulente stroraingsgebied C constant.

10 Indien nu A=gj^-^ in formule (1) wordt gesubstitueerd geldt: F_ . % /0v voor een draagvlak.

n r / sin .

Voor twee draagvlakken: 15 - - (cf %/°v2k . sin sin oCs waar K een constante factor is.

De totale weerstandskracht : F a F + F -( fig.l) W W, Wj 20 . Verder is F = F ( bij twee gelijke draagvlakken,en .- Wi --- - % * fa, .· te *· . V’

Dus tw 2. Fa tg oi/ 25 In de in fig.2 weergegeven grafiek is,zowel het verloop van ri _1 . w •f w uitgezet tegen de trefhoek ^ evenals . r

Fr + F = Fm t w i 30 De totaalkracht Ej, heeft een minimum in punt 0 van de grafiek in fig^2. De hoek&£die daar bijhbortis. de optimale trefhoek voor - de draagvlakken.

Bij deze hoek ondervindt het lichaam,waarvan de twee draagvlakken deel uitmaken tijdens bedrijf de klelnste tegenwerkende cq afremmende 35 kracht .

8103458 · ' * / . '. . ' ·' f „ ' . 1¾ - -· ' . _ . '. * " ¢- .- - -¾ • · ' *?ίϋ ·' . ‘ .- - “·: . ---- · ' - £. . - · . - gv£· · ' . / -4- . 21999/CV/tl & , - -.- · · · · - , -. p

Door toepassing van twee gezien in de hoofdstroraings- Ivj richting v achter elkaar gelegen zich schuin omhoog onder een hoek «*(,<:. ||§ . ' /-.-. jpKSj? uitstrekkende draagvlakken zal een wijziging in de ligging van het zwaarte- gf punt van het voorwerp de resultaten verkregen door de optimale instelling §1 - · ‘ · . -.- · §l|!j

5 van de draagvlakken althans nagenoeg niet nadelig beinvloeden. : M

Het boven omschreven principe is in het bijzonder met succes toe p te passen bij zogenaamde surfplanken of zeilplanken zoals sctiematisch -•|1

·- · - ·* f * ·. /.- . ·'··... .J .. weergegeven in de fig.3 en 4. . S

Fig. 3 toont daarbij eenbovenaanzicht op een op zich bekende ||| 10 gebruikelijke uitvoeringsvorm van een surfplank 3,waarvan de bodem,welke / jjj de wand vormt,die tijdens gebruik van de surfplank met let wateroppervlak ' jjj|| 4 in aanraking komt ,09 da hierboven gescteste wijze volgens de uitvin— ,||j

ding is voorzien van een tweetal zich schuin van achteren near voren B

omhoog uitstrekkende draagvlakken 5 en 6. ' -r ···.''.

· · - · « ·. , . , · jj’-Jtri.

15 Aan de zijkanten van de surfplank is de onder het draagvlak 6 - --m gelegen ruimte begrenst door zijechotten 7,terwijl in deze zijschorten 7 ., · f*i juist onder het vlak 6 zich althans nagenoeg evenwijdig aan dit vlak 6 uitstrekkende langgestrekte openingen 8 zijn aangebracht.

Door/^eioepassen van deze schort.en wordt voorkomen,dat de onder ^ 20 het vlak 6 gelegen ruimte tijdens bedrijf volslaat door dwars op de -:''/?;'lengtericheing van, 4a .eu(f^iai)k./lope|^0';2oiye!»|t;«rwijl-4a.\.epleten''8 i " voorkomen,dat ingenoeraderuimteeenonderdrukzalkunnenQptreden, ' ’’If

In de praktijk is gebleken,dat door toepassing van de constructie .- ||· volgens de uitvinding de snelheid van de surfplank aanzienlijk kan worden [l| 25 vergroot ten opzichte van de tot nu toe gebruikelijke surfplanken of .. . , - . - . .-. ' . -. ·. :' -1 zeilplanken. - λ.·. -· -.· · : ,. ·· !|\ .· .. · . 4 -' .-- r?f

Het zal echter duidelijk zijn,dat het principe volgens de uit- : vinding ook kan worden toegepast bij andere,inrichtingen,die zijn voor- || zien van een lichaam,dat tijdens bedrijf samenwerkt met een medium,zodanig .. :¾ 30 dat een relatieve verplaatsing tussen dit lichaam en dit medium plaats- , : ¾ vindt,zoals bijvoorbeeld vaartuigen,waterski's, drijvers van een vater- ' ® vliegfuig, snelheidsmeters , afsluiters en dergelijke. -:/,

35 ' ‘ · · - · -' I

• '· . . 1¾

8103458 I

Claims (2)

1. Xnrichting voorzien van een wand,welke tijdens bedrijf samen-werkt met een relatief ten opzichte van de wand in een hoofdstromings-richting stromend medium,in het bijzonder een surfplank,waarbij tijdens bedrijf re&ief ten opzichte van de door de bodem van de surfplank 5 gevormde wand water stroomt5met het kenmerk,dat de desbetreffende wand, gezien langs de wand en in de hoofdstromingsrichting ,is voorzien van twee achter elkaar gelegen draagvlakken,welke zich schuin omhoog naar voren uitstrekken.

2. Inrichting in de vorm van een surfplank volgens conclusie 1, met het 10 kenmerkjdat aan de zijkanten van de surfplank althans ter hoogte van het achterste draagvlak naar beneden hangende schorten zijn aangebracht, welke zijn voorzien van verhoudingsgewijs kleine doortochten,die onder het desbetreffende draagvlak uitmonden. 15 . ' ' . · « · » 8103458