Som man säger på utrikiska, "to beat the dead horse even further", så ska jag här ta ytterligare en aspekt av L/D ratio, efter detta tror jag att vi får anse oss vara klara med denna märkliga kvot...
I föregående inlägg försökte jag illustrera att det är viktigt att kunna skilja på absoluta och relativa tal, i många olika slags sammanhang, t.ex finansiella, matematiska eller (som här där vi avhandlar aero- och hydrodynamik ) fysikaliska.
Resonemanget i det föregående inlägget gick ju ut på att ibland, när omständigheterna i vår segling så kräver, t.ex i kraftig motsjö, så är det viktigare att fokusera på att få seglen att generera så mycket kraft som möjligt, även på bekostnad av att seglens L/D ratio (relativt tal!) då blir sämre, eftersom det vi är ute efter att åstadkomma är att få det absoluta talet för nettobidraget för lift så stort som möjligt.
I bilden ovan finns två grafer, där den översta illustrerar (ett påhittat exempel) hur Lift, Drag samt deras kvot förändras med anfallsvinkeln. Av den grafen kan man se att seglens maximala L/D ratio dyker upp relativt tidigt, vid ca 20 graders anfallsvinkel i detta exempel.
Däremot, tittar man på kurvan nedanför, som illustrerar netto-bidraget av Lift över anfallsvinkeln, så ser vi att maximalt nettobidrag kommer i detta exempel senare, vid en anfallsvinkel på 23 grader.
Den praktiska lärdomen av detta är att när man behöver maximal framåtdrivande kraft så kan man behöva skota hårdare och köra med mer bukiga segel, trots att seglen då genererar mera drag relativt sett.
Den andra lärdomen av detta är att man inom seglingen bör fokusera mer på nettokraftuttaget än L/D ratio: i princip kan man säga att inom segling bör vi försöka maximera vårt kraftuttag (dvs få vår netto-lift så hög som möjligt) så länge som vi dels klarar av att burka ner båten, och så länge som vår avdrift och höjdtagning inte blir lidande, vilket den blir av t.ex alltför bukiga segel.
Skälet till att L/D är så frekvent förekommande inom litteratur om aerodynamik har att göra med att kvoten är av stor betydelse när man skapar vingprofiler, och vingprofilernas effektivitet har stor betydelse för flygplanens ekonomiska prestanda: ju bättre L/D ratio ett plans vingprofil har, desto mer kostnadseffektivt går planet att flyga.
På ett flygplan (till skillnad från en segelbåt) så krävs ju en motor för att skapa den framåtdrivande kraften som ska övervinna drag, och ju mindre drag vingprofilen (och resten av planet) genererar, desto billigare blir framfarten, eftersom planet drar mindre soppa ju mindre drag det möter.
Inom flyget är man heller inte så intresserad av att maximera sitt absoluta lift (förutom vid start och landning), istället är man i planflykt mer intresserad av att minimera drag, medan vi inom seglingen, som enbart har vinden som kraftkälla, är helt beroende av att kunna skapa maximal drivande kraft (så länge vi klarar av att hantera den).
Så nästa gång du ser en aerodynamikbok (eller nån bloggare! :-) prata om L/D, så kan du i praktiken bortse från det mesta när det gäller praktisk segling...! :-)
Däremot, om du i likhet med mig är intresserad av att verkligen förstå vad det är som gör att vi kan såväl flyga som segla, så hjälper den här sortens resonemang till att fördjupa insikterna i ämnet genom att man i skallen eller i datorn bygger upp en konsistent teoretisk modell, som kan hjälpa till att förklara de fenomen vi upplever på vattnet.
Det är också viktigt att ha klart för sig att förklaringsmodellerna kan förändras över tiden: allt eftersom forskningen går framåt, så får vi nya insikter i hur saker och ting fungerar, och det är inte ovanligt att vedertagna förklaringsmodeller ändras radikalt. Inom aerodynamiken har detta fenomen varit mycket tydligt, inte minst tack vare de nya insikter som idag kan göras mha avancerade datorsimuleringar.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar