Thermiek visualisatie

Vertigo

Vertigo

Ik zou graag eens een goede visualisatie zien van thermiek. Als ik erover nadenk, in een echte zwever draaien we met een bochtstraal van 100 meter of meer, gaan we ook naar boven, en aan een stijg snelheid die niet veel lager is dan in het midden van de bel.

Met een DLG (of andere RC zwever) draaien rondjes met een diameter van amper een paar meter en zeker laag tegen de grond is dat ook nodig. Ik heb al wel gemerkt dat eens je 100 meter of hoger bent, dat kort draaien niet meer belangrijk is, als je echt in een bel zit kan je best lang recht door stijgen en geraak je er zelfs nog moeilijk uit.

En dat is het verschil neem ik aan: de hoogte, maar nu zou ik graag eens zien hoe dat er uit ziet, die kleine "dlg belletjes" die moeten combineren tot een veel grotere slurf. Heeft iemand daar ooit al eens een computer simulatie van gezien of zo? Eigenlijk wel "toevallig" dat dat net goed uitkomt, dat je kleine belletjes hebt laag tegen de grond voor onze kleine rc zwevers, en grote bellen hoger voor de grote zwevers :).
 
Laatst bewerkt:
Op youtube kun je wel thermiekbellen zien ontstaan op een stoffige bodem. Zoek eens op 'willy willy thermal' of zo.

Wat mij opvalt is dat de wereldkampioenen in 'belletjes pikken', Buizerds en bijvoorbeeld de rode Wouw helemaal niet zo kort draaien als onze DLG's. Ik zie 's zomers regelmatig rode wouwen op zo'n 10 meter hoogte thermiek oppikken en de diameter van hun bocht is een meter of 10. Die van een (mini) DLG vaak veel kleiner.

Wie heeft er nu gelijk?
 
Ik volg de vogels in de tuin ook veel ( een koppel buizerds met zo nu en dan hun kroost) en zij vliegen veel ruimer. Dat komt denk ik omdat zij ook voelen wat er in de lucht gebeurd. Wij moeten al zien dat de kist stijgt voor we reageren. Daarnaast vliegen wij niet zo efficiënt , kunnen we niet oneindig volgen is ons doel anders en kunnen we in een slecht stukje van de bel of bij een stuurfout niet even bij klapperen met de vleugels.
 
Ik denk dat een buizerd een hogere vleugelbelasting heeft. Weegt volgens google 0.8-1 Kg voor een spanwijdte van ~1.2m. Die moeten dus sneller vliegen en dat legt misschien al wel deels uit waarom ze zo groot bochten.

En ander aspect dat ik vermoed; met een DLG of ander rc toestel zonder snelle/gecompenseerde precisie vario is het echt wel moeilijk om een bel te centreren, en misschien loont het dan wel om kort te bochten op een plaats waar je ziet dat je op z'n minst goed stijgt. Het is misschien niet optimaal en niet in het midden van de bel, maar dat is beter dan met grote bochten er geregeld naast te draaien?

Overigens, hier is een interessant artikel over de strategie van vogels en UAVs:
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1012/1012.0434.pdf

Het beantwoordt de vragen hier niet echt, maar is wel de moeite om eens te lezen.
 
Men neme een pan met water en zet deze op een vuur.
Dit is te vergelijken met thermiek, kleine belletjes op de bodem die uitgroeien naar grote.
De hoogte van het waternivo is een maat voor de afstand tussen de bellen, meer water=grotere afstand, hoe hoger het condensatienivo van de wolken hoe verder de bellen uit elkaar.
Daarom in het voorjaar en in de morgen veel bellen dicht bij elkaar.
Nog een leuk verschijnsel: draai net voor het koken de vlam uit, je ziet ineens veel meer damp ontstaan, dit is het gevolg van de afname van warmtetoevoeging waardoor de warmtelaag loslaat.
Dit fenomeen ontstaat ook als een wolk voor de zon komt, in de schaduw ontstaat vaak een bel.
En zo zijn er nog wat trucjes om thermiek te "zien" en voelen, te denken valt aan de windrichting en snelheid
 
Een beetje een late reactie... Maar ik werk zelf in de meteorologie (onderzoek), en wij gebruiken veelvuldig modellen (https://en.wikipedia.org/wiki/Large_eddy_simulation) om o.a. thermiek te bestuderen. Ik heb één animatie in mijn Vimeo kanaal staan wat convectie wel aardig illustreerd:

.

Je ziet inderdaad dat de grootste convectieve structuren een horizontale afstand hebben die grofweg gelijk is aan de hoogte van de thermiek, maar met name dicht bij de grond zijn er veel meer kleine (en korter levende) thermiek 'bellen'.
 
Laag niet nee maar volgens mij zie je van 300 to 1000 meter toch een behoorlijke bel iets rechts van de 0

Laag is het idd een zooitje
 
Bijgevoegd is nog een plaatje met de verticale snelheid erbij, je ziet dan wel iets duidelijker een grote 'bel'. Maar ik was ook verbaasd toen ik voor het eerst dit soort visualisaties zag, vanuit het zweefvliegen (model en 1:1) had ik het gevoel dat thermiek wat minder chaotisch en turbulent was.

cross00004.png
 
echt heel mooie simulatie.
Het laat ook goed zien dat je op sommige plekken misschien net weg kunt komen maar boven de 50 meter meteen weer aan de grond gedrukt wordt.(voor de laaggooiers als ik die vanaf 30 meter beginnen)
En op andere plekken stijg je meteen helemaal door. Bellen van meer dan 200 meter breedte. Komt wel overeen met het fijne gevoel" het gaat overal omhoog" dat je soms meemaakt.
Wat voor warmtemodel zit in de simulatie? Uniforme bodem verwarming of met een patroon?

De rode bovenlaag is een "inversie" neem ik aan. Wel handig, dan hoef je niet hoger dan 1200 m te simuleren, en het komt in het echt natuurlijk ook voor, inversies. vooral bij full size zweefvliegers berucht, die gaan/willen net wat hoger.
 
tjarko zei:
Wat voor warmtemodel zit in de simulatie? Uniforme bodem verwarming of met een patroon?
Klik om te vergroten...

In dit geval inderdaad een uniforme verwarming (constante warmteflux; andere opties als heterogeniteit, interactie tussen landoppervlak en atmosfeer, etc zijn wel mogelijk).

tjarko zei:
De rode bovenlaag is een "inversie" neem ik aan. Wel handig, dan hoef je niet hoger dan 1200 m te simuleren, en het komt in het echt natuurlijk ook voor, inversies. vooral bij full size zweefvliegers berucht, die gaan/willen net wat hoger.
Klik om te vergroten...

Inderdaad, deze condities zijn vrij typisch voor de snikhete augustusdagen met een subsidentieinversie rond 1000 m hoogte (het modeldomein was in dit geval wel iets van 2000 m hoog, alleen heb ik de bovenste km weggelaten). Maar ook met een minder sterke inversie en bijv. cumulus bewolking ziet thermiek er tot de wolkenbasis qua structuur ongeveer hetzelfde uit. Mijn ervaring uit het 1:1 zweefvliegen is alleen dat de thermiek wat rommeliger wordt in de buurt van een sterke inversie.
 
Enig idee hoeveel wind in simulatie is gebruikt? Ik zie de bel op 50 meter rechts langzaam naar 200 meter rechts schuiven. Is dat wind, of verplaatsing van de bel?
 
Ik ben eigenlijk wel benieuwd naar een visualisatie in omstandigheden die in Nederland (bijna) altijd voorkomen: Windkracht 3 á 4.
 
Ik heb nog wat simulaties gedraaid, met verschillende windsnelheden: een gemiddelde windsnelheid hogerop (ver boven de inversie) van 0 m/s, 6 m/s en 12 m/s, wat op 10 m hoogte windsnelheden van rond de 0 m/s, 4.5 m/s en 8 m/s geeft. 4.5 m/s zit rond de 3 Beaufort, 8 m/s op 4-5 Beaufort.

Ik weet niet wat voor DLG's zo'n beetje de bovengrens qua windsnelheid is? Mijn ervaring met HLG's is beperkt tot een Robbe Ripper (een jaartje of 10-15? terug), maar ik hoop komende zomer (als ik weer terug naar NL ben verhuisd) het modelzweefvliegen (DLGs!) weer op te pakken.

Ik heb voor nu alleen stilstaande plaatjes, horizontale doorsnedes van de temperatuurafwijking t.o.v. de gemiddelde temperatuur op die hoogte en de verticale snelheid, op hoogtes van ongeveer 10m, 30m, 50m, 100m, 200m en 500m hoogte:

th_xy_010.png

th_xy_029.png

th_xy_051.png

th_xy_101.png

th_xy_201.png

th_xy_501.png

w_xy_010.png

w_xy_029.png

w_xy_051.png

w_xy_101.png

w_xy_201.png

w_xy_501.png

Het grootste verschil tussen situaties met en zonder (gemiddelde) wind zit met name in de structuur dicht bij het oppervlak, waar je zonder wind een soort van gesloten cellen ziet, krijg je met wind meer langgerekte patronen.
 
Laatst bewerkt:
Wow. Dit is wel echt gaaf.

Windsnelheden voor wedstrijden tot 9 m/s CONTINUE op 1,5 m dacht ik, dus ga maar uit van 10 of meer op hoogte.

Wat ik echt graag zou zien met wind is of ik nou met de bel mee moet, of dat er ook geostatische plekken zijn met stijgende wind (thermiek ? LoL)
 
l shems zei:
Wat ik echt graag zou zien met wind is of ik nou met de bel mee moet, of dat er ook geostatische plekken zijn met stijgende wind (thermiek ? LoL)
Klik om te vergroten...

Ik denk dat dat sterk afhangt van de lokale situatie, weersomstandigheden, enz. Met dit soort simulaties, waarbij je aan het oppervlak overal dezelfde opwarming hebt, "drijven" de thermiekbellen ongeveer mee met de gemiddelde windsnelheid. Maar mijn ervaring uit het 1:1 zweefvliegen is dat er ook plekken zijn (bijv. bij een heideveld midden in een groot bosgebied, of bij industriegebieden) waar er min of meer stationair thermiek benedenwinds van dit soort brongebieden staat. Maar dat is voor 1:1 zweefvliegen, waarbij je het liefst niet lager dan 200-300m komt. Hoe dat op minder dan 200m hoogte werkt, geen idee. Tijd voor meer simulaties, of het bouwen van een DLG ;)
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top