Vreemde capriolen van ballen

Onderwerp: Aerodynamica

stroming rondom profielen

Oriëntatie

Voetballers, cricketspelers en tennissers weten het al lang: ballen met effect zijn het mooist. Het is spectaculair en onverwachts mooi. Eveneens zo interessant is het voor de wetenschap, aangezien zij veel onderzoek doen naar dit soort effecten.

Bij elk aërodynamisch onderzoek wordt gekeken naar het Reynoldsgetal. De waarde van dit getal kan berekend worden en geeft aan of de luchtstroom rondom een bal turbulent is of juist laminair. Bij een turbulente luchtstroom is de kans dat een bal vreemde capriolen uit gaat halen groter dan bij een laminaire luchtstroom. De luchtstroom bestaat dan uit heel veel wervels, waarvan de vormen niet altijd goed voorspelbaar zijn.

Probleemstelling

Een fabrikant die golf- of tafeltennisballetjes produceert heeft er grote baat bij wanneer hij gegevens kent van zijn balletjes waarbij deze in een luchtstroom 'vreemde capriolen uit gaan halen'. Het is mogelijk om op experimentele wijze na te gaan wanneer er een turbulente stromingen rondom deze balletjes ontstaan.

  • Welke parameters bepalen het getal van Reynolds en wat zegt dit getal over bijvoorbeeld een luchtstroming of waterstroming? Hoe zien de patronen van een turbulente- en laminaire luchtstroom eruit en wanneer gaat een laminaire luchtstroming over in een turbulente luchtstroming?
  • Met behulp van een proefopstelling kan het getal van Reynolds bepaald worden en mogelijk verbeteringen aangebracht worden om dit getal zo groot mogelijk te maken. Hoe kun je stromingen in lucht zichtbaar maken, zonder dat je de vorm van de stromingen beïnvloedt? Is het misschien niet makkelijker om toch een ander medium te nemen dan lucht?