sciencetalk

Vermogen berekenen motor lier om zwever op te trekken.

Totaal gewicht zwever plus inzittenden is 250kg

De maximum gewenste stijgsnelheid van de zwever bepaalt op 4m/sec

Verondersteld dat geen energie door de wind wordt geleverd (windstil)

1000kgm/s = 13.3pk (75kgm/s = 1pk)

Klopt dit ? in de praktijk blijkt eerder een motor van 100pk nodig te zijn ?

Ik doe zelf aan zweefvliegen en merkte direct op dat de gegevens aan de lage kant liggen.

Het maximum gewicht van bijvoorbeeld een G103 twin astir is ongeveer 600kg (met inzittenden).

Een standaard lier trekt ook veel sneller dan 4m/s, een realistische maximum waarde zou 10 tot 15m/s zijn.

In de realiteit komt er dan nog een tegenwerkende kracht van luchtweerstand bij. Je hebt dan ook nog het gewicht van de kabel waar geen rekening mee gehouden wordt, als dit een stalen kabel is telt dit gewicht ook mee. Een standaard lier zal wel een vermogen hebben van ongeveer 300pk. De oplossingmethode ziet er goed uit.

Het vermogen is W=E/t=Fs/t=(250x10x4)/1=10000(J/sec)=133(pk).

Nee, de uitkomst van 13,3 pk klopt.

Je hoeft niet met de zwaarteversnelling te vermenigvuldigen, dit is al meegerekend in de conversie met pk.

75kg*m/s=1pk

dus

75watt=0,1pk

Als g=10 is.

Dus de eenheid Watt (Nm/sec) heeft als eenheid (kgm/sec)/(m/sec²)=kgsec=(Nsec²/m)(sec)=Nsec³/m? Dan zou Nm/sec=Nsec³/m, of zie ik iets over het hoofd (hetgeen ik wel vaker doe)?

Flisk schreef: ↑ma 20 jan 2014, 02:56
In de realiteit komt er dan nog een tegenwerkende kracht van luchtweerstand bij. Een standaard lier zal wel een vermogen hebben van ongeveer 300pk. De oplossingmethode ziet er goed uit.

Met uw gegevens kom ik aan 120pk dat is onrealistisch om een zwever op te trekken.

En toch kan ik moeilijk geloven dat het rendement van iets dat vliegt (met zoveel zorg voor de weerstand) zoveel slechter is dan datzelfde gewicht middels een takel binnen dietzelfde tijd op hoogte te brengen.

jogo schreef: ↑ma 20 jan 2014, 19:25
Met uw gegevens kom ik aan 120pk dat is onrealistisch om een zwever op te trekken.

Waarom? Vind je dat te hoog? Te laag?

descheleschilder schreef: ↑ma 20 jan 2014, 18:11
Dus de eenheid Watt (Nm/sec) heeft als eenheid (kgm/sec)/(m/sec²)=kgsec=(Nsec²/m)(sec)=Nsec³/m? Dan zou Nm/sec=Nsec³/m, of zie ik iets over het hoofd (hetgeen ik wel vaker doe)?

Eenheden kloppen idd niet, maar dat is niet perse nodig.

De eenheid van Watt is:
Zie:

http://nl.wikipedia....i/Paardenkracht

Ik citeer:

'Dit is het vermogen van een trekpaard om 150 kilogram in een minuut 30 meter op te hijsen.'

Je kunt Pk dus als vermogen definiëren en dan krijg je:
Maar omdat we op aarde leven, kunnen we die 9,81 schrappen als we vergelijken met een ander gewicht dat opgehesen wordt.[/color]

http://www.civ.zweef...artmethoden.pdf

- Motor met overbrenging

De motor moet voldoende vermogen hebben om de moderne kunststof

tweezitters de lucht in te krijgen. Wettelijk is slechts een vermogen van ten

minste 90 pk (67 kW) vereist, maar in de praktijk is een veelvoud hiervan

nodig.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Zweefvliegclub_Den_Helder

De lier van de zweefvliegclub is van het type Leopard 4 en is gebouwd door de Machinefabriek Etten-Leur. In de lier zit een Volvo Penta dieselmotor met een vermogen van 200kW.

Als de praktijk zo ver ligt van de berekeningen (tienvoud) dan is de formule niet goed zou ik denken...

Is vliegen dan zo een energie verslindende onrendabele manier om hogerop te geraken t.o.v bvb. met een auto de berg op te rijden?

Als ge een vlieger optrekt maakt die in de beginfase de meeste horizontale snelheid (iets meer dan de normale zweefvliegsnelheid) (de lier is dan met de grootste kabelinhaalsnelheid maar de laagste kabel-trekkracht) om vervolgens de zwever in steile klim te gaan met minder horizontale snelheid maar de grootste vertikale snelheid (steeds lagere kabel-inhaalsnelheid maar grotere kabel-trekkracht)

Het maximum vereiste vermogen is toch in die fase met de grootste vertikale snelheid, zou ik denken.

Zelf vlieg ik met een deltavlieger (is veel lichter) maar zelfde principe.

Een beetje reserve kan nooit kwaad lijkt mij. Zoals je zelf berekend hebt, is 120pk een standaardgeval als het windstil is. Met rugwind zal je dan wel genoeg pk's nodig hebben om er iets of wat hoogte uit te krijgen.

De motor moet niet constant op volle toeren draaien, je wilt altijd de mogelijkheid hebben om een beetje gas bij te geven. Snelheden worden doorgegeven via radio en als deze te hoog/laag is, past de bedienaar van de lier zijn gas wat aan.

Nu wordt de lier altijd tegen de wind op geplaatst, maar het gebeurt vaak dat de wind eens keert.

Het is niet omdat er zoveel pk achter zit, dat die ook volledig gebruikt wordt. Als je met een auto van 200pk rijdt aan 10km/u verspil je toch ook geen massa's energie?

ik kwam 13,3pk uit en dat is schromelijk ontoereikend zelfs om de lichtere delta's op te lieren aan 4m/sec stijgsnelheid.

zo een zwever of delta in die positie heeft dan een grote aanvalshoek en dus ook een grote weerstand, dat zal wel de factor zijn die het verschil maakt.(dat hier niet is meegerekend)

Als jij gewoon aan een bouwkraan een pallet bakstenen van 250 kg met 4 m/s verticaal omhoog zou willen hijsen dan heb je afgezien van wat kleine verliezen in je katrollen inderdaad 13 pK nodig.

Maar dat is een heel ander situatie dan een zweefvliegtuig aansleuren. Vergeet bovendien niet dat die lierkabel ook nog eens een steeds groter wordende hoek maakt met de vliegrichting van de stijgende zwever wat het vermogensprobleem slechts verergert. Enneh, een flink deel van die kabel gaat flink mee omhoog en de massa daarvan is zeker óók niet verwaarloosbaar.

Aan een reële situatie zitten altijd véél meer facetten dan in een basic hoogte-energiesommetje terug te vinden zijn.

Jan van de Velde schreef: ↑di 21 jan 2014, 20:05
Vergeet bovendien niet dat die lierkabel ook nog eens een steeds groter wordende hoek maakt met de vliegrichting van de stijgende zwever wat het vermogensprobleem slechts verergert.

Dit zou theoretisch enkel problemen i.v.m. maximum koppel moeten veroorzaken, de kracht wordt groter, maar het vermogen blijft hetzelfde. Of hoe gebeurt dat precies in een verbrandingsmotor? Is het opwekken van koppel zo energieslopend?

Ik heb het eens opgezocht en een zwart breukstuk kan ongeveer 9750 Newton aan. Het gebeurt geregeld wel eens dat die breken als er een zwaar toestel aanhangt. Dus die motoren produceren minimum meer dan dat aan kracht.

EDIT: ik heb ook eens het gewicht van zo'n stalen kabel opgezocht. Dit was max 7,7 kg per 100 meter. Kabel is nooit langer dan ongeveer 1600 meter in het begin.

Helemaal in het begin stijgt de kabel ook zo goed als verticaal op, dus als je vrij snel roteert tot maximum stijghoogte (wat trouwens gevaarlijk is) telt het volle gewicht van de kabel mee (stel dan de kabel bvb 1500m: 115kg). Maar helemaal op het einde stijgt de kabel zo goed als niet.

Ook zal men bijna nooit direct na opstijgen volledig roteren, meestal wordt er gewacht tot op een veiligheidshoogte van 50m, waarna de stijghoek van 30 graden, wordt omgezet in een stijghoek van 60 graden.

Wij gebruiken een (lichte maar sterker dan staal/gewicht) kunstofkabel (dyneema), maar ook als je het gewicht van staal kabel in rekening brengt komt ge er nog niet.

Waar ik momenteeel aan denk is de ervaring in de praktijk dat tragere vleugels (groot zeiloppervlak, groot vleugeloppervakte in verhouding tot het gewicht) met de minste energie op hoogte kunnen gebracht worden.

Met andere woorden de traagste vleugels geraken het hoogste met eenzelfde beschikbaar vermogen.(rangorde: parapente/trage delta/snelle delta/rigide delta/trage zwever/performante zwever)

Anders gezegt een vleugeltype dat ontworpen is om optimaal (met zo weinig mogelijk pk) te klimmen ziet er heel anders uit dan een vleugel die als optimum heeft zo ver mogelijk te zweven.

Daarom ook denk ik (ben echter geen specialist) dat airliners bij het opstijgen hun vleugeloppervlak vergroten (om energie te sparen)

jogo schreef: ↑wo 22 jan 2014, 23:21
Waar ik momenteeel aan denk is de ervaring in de praktijk dat tragere vleugels (groot zeiloppervlak, groot vleugeloppervakte in verhouding tot het gewicht) met de minste energie op hoogte kunnen gebracht worden.

hier is enkel het oplieren bedoelt, bij het opslepen met een gemotoriseerde vlieger (air to air) is eerder het omgekeerde het geval en moet die opsleper natuurlijk het minste sleuren aan een goed geperformeerde zwever.