De Windtunnel en zijn werking.

De Windtunnel hierboven zie je een
totaalbeeld van onze windtunnel.
De windtunnel bestaat uit 5 delen.
- de testkoker
- de trechter
- de ventilator.
- de bak met water + vlot
- Het meetsysteem

De functies:

De testkoker
Dit is de koker met het glazen gedeelte er in. In deze koker zitten verschillende gaten waar instrumenten op of in geplaatste kunnen worden.
De testkoker is aan 2 kanten open.

De Trechter.
De trechter is op bovenstaande afbeelding de trechtervormige koker. Deze is bedoeld als versnelling van de lucht. Zodat we de capaciteit van de ventilator vergroten.
De trechter heeft dezelfde functie als een stuwdam in een rivier.

De Ventilator.
De ventilator zit aan de meest rechtse zijde van de Trechter. De ventilator zuigt lucht naar binnen en stuwt deze in de buis.


















De Bak met water+Vlot
De bak met water en het vlot zijn hiernaast te zien op de afbeelding.

In de bak met water drijft een vlot waarop een steuntje bevestigd is.
op dit steuntje bevestigen wij onze testmodelen. Dit wordt bevestigd op het vlot omdat het vlot (bijna) wrijvingsloos op en neer naar voor en naar achter kan bewegen. Zo kunnen we zo precies mogelijk de waarnemingen doen.


















Het Meetsysteem:

Het meestysteem is eigenlijk heel erg simpel. Maar behoeft toch enige uitleg.
aan de voorkant van ons model zit een haakje. Hier bevestigen wij een touwtje aan. dit touwtje gaat via de katrol ( een soort wieltje dat het touwtje een bocht door leidt.) daarna gaat het door een gaatje in de Testkoker naar boven richting een veerunster. de veerunster rekt uit naarmate de windsnelheid toeneemt en het model zich naar links beweegt.
Hierdoor zijn we in staat om de kracht tegen de windsnelheid uit te zetten.

Doordat het vlot ook op en neer kan kunnen we ook trillingen waarnemen van het model. 1 van onze modellen ging bijvoorbeeld enorm trillen bij een bepaalde snelheid (zie De metingen in het Bericht hier onder) ook dit noteerden we.

Tenslotte zit er nog een soort vin op testkoker.
Deze vin doet dienst als windsnelheidmeter. binnen in de koker hangt een balletje en als de windsnelheid groter wordt gaat het balletje verder naar links. En dus de wijzer verder naar rechts. nu kun je de windsnelheid aflezen.

Dit was alle uitleg die behoort bij de windtunnel en de werktuigen die er op zitten.

Grtz, Michiel

Beter afbeeldingen

Vandaag hebben we de allereerste tests gedaan, om te kijken wel model voor de tunnelbuis het meest aerodynamisch is.
We hebben 4 modellen getest. Model I, II, III en IV. (Op volgorde: blauw, geel, groen, rood).
Bij het testen hebben we steeds de kracht van een ventilator (uit de windtunnel), aangepast.
Verder hebben we via een newtonmeter de kracht (in newton natuurlijk) gemeten die op het model kwam te staan. Verder hebben we nog gelet op de trilling en eventuele resonantie die optrad bij het model.

Model 1:
Aantal % Ventilator:De kracht in Newton:[Trillen/resonantie]
5: 0
10: 0
15: 0
20: 0.005
25: 0.010
30 : 0.015
35: 0.025
40: 0.042
45: 0.068
50: 0.074
55: 0.11
60: 0.12
65: 0.139 [x]
70: 0.15 x[x]
75: 0.159 [x]
80: 0.165 [x^1]
85: 0.169 [x]
90: 0.173 [x^1]
95: 0.1775 [x]
100: 0.183 [x^1]

Model 2:
5: 0
10: 0
15: 0
20: 0
25: 0
30: 0.004
35: 0.007
40: 0.011
45: 0.031 [x^2]
50: 0.042 [x^2]
55: 0.053 [x^3]
60: 0.061 [x^1]
65: 0.07 [x^12]
70: 0.0735 [x]
75: 0.079 [2x]
80: 0.082 [x]
85: 0.086 [x^1]+[x^3]
90: 0.088 [x]
95: 0.089 [x]+[x^2]
100: 0.09 [x]+[x^2]

Model 3:
5: 0
10: 0
15: 0
20: 0
25: 0.003
30: 0.007
35: 0.012 [x]
40: 0.019
45: 0.034
50: 0.050
55: 0.069 [x]
60: 0.089
65: 0.101 [x]
70: 0.107 [x]+[x^2]
75: 0.123 [x^2]
80: 0.123 [x]+[r]
85: 0.132 [x]+[r]
90: 0.136 [x^2]+[r]
95: 0.140 [r]
100: 0.145 [2r]

Model 4:
5: 0
10: 0
15: 0
20: 0
25: 0.002
30: 0.006
35: 0.009
40: 0.015
45: 0.019
50: 0.025
55: 0.040
60: 0.051
65: 0.066 [x]
70: 0.069 [x]
75: 0.071
80: 0.075 [2x]
85: 0.079 [x]
90: 0.081
95: 0.083
100: 0.084

Via deze legenda zal ik even de rare afkortingen tussen de [-haakjes uitleggen.
[x] = Matige trilling
[x^1] = Snelle trilling
[x^2] = Matige trilling met een grote amplitude.
[x^12] = Matige trilling met een kleine amplitude.
[x^3] = Trilling die eerst heen- en daarna weer terug gaat, als in een massaveersysteem.
[r] = Het geheel resoneert en zou dus in realiteit instorten.

Uit deze tests kunnen we dus concluderen dat ontwerp 4 het beste is, qua trillingen en kracht die erop komt te staan.

De Vorderingen in de tekeningen

Hier zie je een klein plaatje van de tolpoort en toebehoren.

Over dit ontwerp hebben André en ik ons ontfermt. we hebben bewust gekozen voor dit ontwerp omdat:

- Als je langs boven kijkt zie je dezelfde vorm als de buis.

- ''De Overkapping'' (boven de tolpoortjes) een verkleinde versie is van 2 pijlers + een stuk tunnelbuis.

- Het een zeer praktische/functionele vorm heeft

in ons ontwerp zitten ook veel praktische aspecten verwerkt.

- Zo kunnen automobilisten op geen enkele manier langs de tolpoort zonder te betalen.

- Het is extreem veilig doordat er veel ruimte is voor iedereen.

- Er is een parking aangelegt voor truckers en medewerkers.

- De doorstroom is Zeer snel, aangezien er redelijk veel tolpoortjes zijn in vergelijking met rijbanen.

- over het betalingssysteem hebben we ook al nagedacht.:
het zou het mooist zijn om hetzelfde systeem als de westerscheldetunnel te gebruiken (De T-Tag) dit is het makkelijkst omdat je dan niet allemaal verschillende apparaten moet hebben.

ook zijn de buitenste poortjes geschikt voor contant betalen of Pinnen. Er zijn dus altijd 3-4 poortjes (per rijbaan) open voor T-Tag Gebruikers.

Ook over de kleur is nagedacht:
De tunnelbuis blauw. zodat deze niet te veel zou opvallen. (ivm met klachten over horizon vervuiling)

de pijlers wit (met indien nodig, rode kant ivm de veiligheid)

Boven de tolpoortjes hangt een bord waar mededelingen of calamiteiten direct gemeld kunnen worden aan de gebruikers van de brug.

Ook zijn we begonnen aan de virtuele rondleiding voor bij de presentatie..!

Grtz André & Michiel.

Pontifex

Het pontifex ontwerp van de kaart waarop we de brug gaan bouwen is af, ik heb in deze versie de windsnelheid gezet op 20 m/s, wat ongeveer gelijk is aan een storm, want hier moet de brug immers ook tegen kunnen.

De gekleurde rook voor het testen van de aerodynamica

Na wat gezocht te hebben op internet, hoe we gekleurde rook kunnen maken kwam ik op het volgende recept voor rode/oranje rook. Het is vrij simpel dit te maken, maar ik weet echter niet of de rook giftig is of niet, hiervoor kunnen we het beste even Dhr. van Els raadplegen, maar op het eerste opzicht denk ik niet dat deze rook giftig is.

- Dit recept is eigenlijk voor een rookbom, maar ik denk dat we het ook wel kunnen gebruiken voor onze doeleinden.

Wat we nodig hebben:
1. Kalium Nitraat
2. Suiker
3. (Baking?) Soda
4. Organische poeder verf

De bereiding:
1. Meng het kaliumnitraat (60g) en de suiker (40g) samen in een pot / pan van het fornuis OP LAGE TEMPERATUUR en begin te roeren. (De suiker zal gaan karameliseren). Blijf roeren tot het eruit ziet als pindakaas.
2. Voeg vervolgens een lepel Soda toe.
3. Voeg 3 grote lepels van de Organische poeder verf toe. (Oranje en blauw werken het beste).
4. Mix het geheel HEEL erg goed.

- Vervolgens wordt besproken hoe je het mengsel verder moet verwerken tot rookbom.

5. Vul een tube (opgerolde speel kaart of dergelijke) met de brei.
6. Duw een dikke pen in het mengsel en laat het mengsel voor minimaal 1 uur staan.
7. Neem de pen eruit en steek een lontje (van rotjes en dergelijke) in het gat van de pen.
8. Wikkel alles om met Ducktape, maar zorg ervoor dat je het lontje niet afplakt.
9. Light it!

- Hopelijk kunnen we het recept dus zodanig aanpassen dat het werkt.
- En snel ook even naar Dhr. van Els om te laten controleren of het rook toch niet giftig is.

http://nl.youtube.com/watch?v=yuKN7dXIeR0

EDIT: Rook is te dik, zoeken voor alternatief.

De Weerstandscoëfficiënt

De formule van de weerstandscoëfficiënt is :







Waarin:

F = kracht die de wrijving op het voorwerp uitoefent tijdens de beweging [N]
A = frontaal oppervlakte [m²]
Cw = weerstandscoëfficiënt [-]
ρ = dichtheid van de stof waarin het voorwerp zich voortbeweegt [Kg/m³]
v = snelheid ten opzichte van de stof waarin het zich bevindt [m/s]


Hieruit kunnen we een aantal dingen al aan aflijden. Hoe kleiner het frontale oppervlakte is hoe minder kracht er op komt, zo ook voor de dichtheid van de stof en de windsnelhied. De windsnelheid is niet te beninvloeden en voor de stof hebben we ook maar weining keuze. Dus we gaan kijken of we een zo klein mogelijke Cw kunnen maken. Als we de modelen testen kunnen we de Cw bereken door de formule een beetje te verbouwen.







Als we zorgen dat we de rest kunnen meten en berekenen kunnen we zelf de Cw nu berekenen.

Nieuw model

Een tijdje terug heb ik jullie beloofd om nog eens een nieuw model te maken. Dit zal het definitieve model worden met alles erop en eraan. Ik had voor de toetsweek de tunnelbuis al af maar omdat we nog steeds niet de afstand tussen de pijlers hebben berekend heb ik me de afgelopen dagen maar even op iets anders gericht: De aansluiting met de kust. Dit hoeft eigenlijk niks speciaals te zijn maar volgens mij hadden we het daar nog niet over gehad. Bij een gewone brug is het logisch hoe een brug aan het land vast zit maar hier hebben we te maken met een tunnelbuis en dat werkt net even wat anders. Ik heb even wat geprobeerd en zie hier het resultaat:

Nu moet je even niet op de tunnelbuis letten die rood is(dit was alleen even voor mezelf om aan te geven wat af was) Zoals je ziet gaat het iets heuvel af als je de brug op rijdt, dit komt doordat ik de kust zo hoog heb gemaakt als de middellijn van de buis en het wegdek ligt iets lager. Die smalle paadjes zijn de fietspaden. Dat zijn beide eenrichtingsfietspaden want ze zijn een beetje aan de smalle kant misschien. Ik heb de 2 weghelften weer naast elkaar gemaakt want dit is bij een gewone weg ook zo en daarnaast heb ik ook de vluchtstrook laten ophouden. Nog even 2 plaatjes van het boven en achter aanzicht van dit stukje:

Ik hoop dat jullie het mooi vinden en zoniet, dan kan ik het altijd nog aanpassen of verwijderen. Ik wil deze week toch wel beginnen met de pijlers dus als we morgen of dinsdag even die afstanden bepalen, ben ik weer even zoet.

Het Definitieve Ontwerp van de Pijler...

Tijdens de Natuurkunde Lessen hebben André, Gavijn, Roy en ik een pijler ontworpen die volges De Heer Neevens van Baal simpel en sterk genoeg is om het wegdek te kunnen dragen.

Bij het ontwerp van deze pijler is gelet op:
- De hoek van het wegdek ten opzichte van de pijler.
- De richting van de krachten
- Het design.
- De hoogte.
- Onderhoud

Hier een vooraanzicht van onze Pijler.

Hier een 3D blik op onze pijler.


Enkele Details:


Schaal: 1:200


Diepte van de pijler: 2m (1cm)
Hoogte van de pijler: 20m (10cm)
Breedte onder: 12 meter (6cm)
Breedte boven: 16 meter (8cm)



Straal van de gebogen vlakken:

linker en rechter zijde: Straal is 9cm (18m)
Gat bovenzijde: straal is 2cm (4m)



We hebben al plannen voor de mal:

- We gaan ongeveer 10 - 20 mallen maken.
- We gaan gieten met gips.
- De mal wordt gemaakt uit hout
- Mal wordt met Vet ingesmeerd zodat het gips er uit komt zonder breken (Gavijn en ik hebben hier ervaring mee..)

Ciao

Counting Down The Dayzz

Boog in de brug

Ik ben al een beetje verder met het model in Google Sketchup. Ik heb het stuk wegdek met peiler van Michiel gekregen en dat eerst een beetje verlengd tot ongeveer 705,66 meter(Dit moet nog 5 kilometer worden). Ik heb daarin 3 peilers wegehaald en dan daar het stuk boog aangebracht. Hier het resultaat:

De hoogte van de top van de boog tot aan het wegdek is nu 50 meter en de overspanning is ongeveer 360 meter. Dit lijkt misschien een beetje extreem maar we gaan uitzoeken of het mogelijk is en zoniet kan het nog worden aangepast. Wat nog wel mist is de verbindingen tussen de bogen zelf en het wegdek maar dat komt ook nog.

Nog een paar andere foto's van andere hoeken: