VM Aerodynamik von "Zeppelinformen" in Bodennähe

AW: Aerodynamik von "Zeppelinformen" in Bodennähe

- Wenn du das Teil später auch im Freien bewegst, wirst du auch immer mal Seitenwind haben, der sich auch enorm freut, wenn er schöne große Kanten findet, an denen er sich festkrallen und dich runterbremsen kann. ;)

Im Gegenteil, das ergibt doch den "Segeleffekt", dadurch wird er dann viel schneller!;):D

C.
 
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Das mit den unterschiedlichen Druckverhältnissen, die sich durch einen Luftausgleich an den Kanten bemerkbar machen ist ja klar, das hat ja jedes Flügelprofil an den Enden. Aber ein guter Hinweis.
Ich bin übrigens fern davon auch nur zu hoffen, dass die Luft einfach so parallel zur Längsachse über meine Oberflächen streift. Selbst bei Windstille, eben durch den Bodeneinfluss.

Ich würde jetzt aber keine Aussage wagen, ob es besser ist, wenn die Luft an der scharfen 90° Kante relativ sauber abreist, oder wenn sie über zwei 45° Kanten zwar mit weniger Widerstand zueinander kann, aber über einen viel breiteren Bereich zu Verwirbelungen führt.

Eine weitere Idee die ich noch habe, ist ein schräg stellen der Seitenwände (und ein klein wenig auch der Vorderräder). Wenn man die nach oben leicht zusammenlaufen lässt, kann zumindest schonmal der Seitenwind einen nicht so leicht von der Straße heben. Außerdem könnte man so die Druckverhältnisse durch unterschiedliche Krümmung ausgleichen. Allerdings dürfte eine passende Trimmung des Winkels hier tatsächlich nur über experimentelle Ansätze gelingen.

Genau solche Dinge erhoffe ich mir mit kleineren Modellen und Wollfäden herauszufinden. Wobei ich in der Tat mittlerweile mit 1 zu 3 oder 1 zu 4 rechne, da ist der Bau noch nicht so futzelig, aber der Materialaufwand noch vertretbar. Für die dementsprechend höheren Geschwindigkeiten muss das Ding dann eben auf den KFZ-Dachständer und wird mittels Kamera beobachtet.
Braucht jemand ferngesteuerte Velomobile für seinen Nachwuchs? :D

Was mich ein wenig wundert ist, dass bei aller Kritik und allen Anregungen noch keiner auf das Verhältnis zwischen Länge und maximaler Breite eingegangen ist, ja eines der grundsätzlichsten Dinge bei aerodynamischen Betrachtungen. Ich habe hier um einfach mal mit den Abwickelbaren Flächen herum zu probieren eine super stabile Traumspur von 80cm angesetzt und eine Traum-Länge von 220cm. Das ist natürlich völlig sinnfrei und praxisfremd, denn bei einem Seitenverhältnis von 1 zu 2,75 ist selbst die ideale Tropfenform (auf dieses Verhältnis skaliert) nicht besonders brauchbar. Drum auch die extreme Kofferoptik. Da muss die Form auf jeden Fall noch abspecken.
 
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Bülk hat sich definitiv nicht nur mit Einspurern beschäftigt...
OK, aber wenn man vom "Bülk" spricht, hab zumindest ich zunächst mal den Einspurer vor Augen.
Was meinst Du denn sollte an der Form anders sein, um weniger Staudruck unter dem Boden zu erzeugen?
Hab ich doch schon geschrieben: V-förmiger Kiel, größtmögliche Bodenfreiheit, tiefe Nase mit schiffsförmigem Bug um die Luft seitlich wegzubekommen sind Möglichkeiten. Alles hat Vor- und Nachteile.
Ich verstehe nicht wo Du Deine Gewissheit hernimmst, dass wenn man sich an Literatur und anderen Projekten orientiert, dass trotzdem Aussagen über Strömungsverhalten unmöglich sein sollen.
Sorry, hab ich nie behauptet - ganz im Gegenteil halte ich gerade diese Erfahrungswerte verbunden mit dem eigenen gesunden Menschenverstand für den einzigen Weg das hinzubekommen.
Ich halte es nur für unmöglich mit hauseigenen Mitteln Strömungsversuche an Modellen anzustellen und dadurch aussagekräftige Erkenntnisse ziehen zu können.
...es geht mir drum das für meinen Workflow optimierte Fahrzeug möglichst auch noch aerodynamisch hinzubekommen. Ob das dann eher beim Alleweder oder vielleicht doch beim Mango landet ist mir verhältnismäßig egal. Ich will's für mich und meine Art zu Konstruieren halt möglichst optimal machen.
Sowohl Allweder als auch Mango (und die allermeisten anderen auch) sind aber eher rund. Da willst du die gemachten Erfahrungen wegen konstruktiver Vereinfachung dann übergehen...
Natürlich muss man sich an den eigenen konstruktiven Möglichkeiten orientieren, abwägen und Kompromisse machen. Die Zeppelinbauweise ist da ja auch eine gute Möglichkeit. Ich glaube aber, dass 4 Flächen, bei denen eine Querschnittskante parallel zum Boden verläuft, zu massiven Staudruckproblemen führt - und das ist was ganz anderes als ein paar Verwirbelungen an den Flächenkanten.

Deswegen mein o.a. durchaus konstruktiv gemeinter Rat.
 
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OK, aber wenn man vom "Bülk" spricht, hab zumindest ich zunächst mal den Einspurer vor Augen.
Ok, sorry, ich hab gerade Literatur von dem Herren gelesen und deshalb war für mich klar dass "nach Bülk" bedeutet "nach dem was Bülk geschrieben hat".

Hab ich doch schon geschrieben: V-förmiger Kiel, größtmögliche Bodenfreiheit
Das klingt für den intuitiven Menschenverstand zunächst auf jeden Fall sinnvoll. Ich kann jetzt auch nicht behaupten irgendeine Grundlage zu haben um das als falsch abzutun, oder um dagegen zu argumentieren. Nur wenn man die Diversen Leute die sich seit Jahren intensiv damit beschäftigen ansieht, die bauen in Bodennähe alle möglichst flach, auch in die Breite. Wenn die Bugform und das V-förmige Bodenprofil durch das verhindern von Staudruck Vorteile bieten würde, warum wird das dann nirgends im Hig-End Bereich angewendet? Weder eines der mir bekannten VMs, noch irgendeines der wesentlich aufwändiger optimierten Solar-Race-Cars, hat eine ernsthaft seitlich hochgezogene Bodenwanne. Und das meine ich jetzt wirklich fragend und nicht zerredend oder so.

Ich halte es nur für unmöglich mit hauseigenen Mitteln Strömungsversuche an Modellen anzustellen und dadurch aussagekräftige Erkenntnisse ziehen zu können.
Das versteh ich eben nicht. Natürlich kann man nicht wirklich qualitative Messungen machen, oder Aussagen treffen. Aber gerade so Dinge wie "wieviel Luft strömt von der Seite auf die Oberseite?", "wie reißt die Luft am Heck ab", "generiert das Teil im Heckbereich einen Luftstrom nach unten oder nach oben?", "wie weit reichen die Verwirbelungen hinter das Fahrzeug?" Das sind alles höchst relevante Fragen, die oft mit sehr einfachen Mitteln optimiert werden können und die mit sehr einfachen Mitteln getestet werden können. Klar, man braucht dazu ein ordentliches Modell, vom Angucken von hübschen Computerbildchen, lässt sich da nicht viel sagen, höchstens mutmaßen.

Ich glaube aber, dass 4 Flächen, bei denen eine Querschnittskante parallel zum Boden verläuft, zu massiven Staudruckproblemen führt - und das ist was ganz anderes als ein paar Verwirbelungen an den Flächenkanten.
Da bin ich mir eben nicht sicher, da meine Formgebung im Bodenbereich am wenigsten von den üblichen Formgebungen abweicht. Denn hier hat man bei den komplett runden Formen à la Quest und co. ja trotzdem relativ kleine Krümmungsradien. Sieht für mich nicht so aus, wie wenn da viel Luft von unten seitlich hoch strömt.
 
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Hallo mangiari,
siehe Dir doch auch mal Motorradbeiwagen (Boote) an. Entwicklung von vor hundert Jahren bis heute.
Oder Geschwindigkeitsweltrekordversuche in der Salzwüste (blue Flame etc.)
Die Formen sind alle irgendwie gleich - rund.

Viel Glück

Gruß
SemperFi
 
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Ach Leute, nun lasst ihn doch machen.
Wie schrieb schon der alte Velomobilkenner Goethe:

Der Worte sind genug gewechselt,
Laßt mich auch endlich Taten sehn!
Indes ihr Tropfenformen drechselt,
Kann etwas Nützliches geschehn.
Was hilft es, viel von Strömung reden?
Dem Zaudernden erscheint sie nie.
....
Was heute nicht geschieht, ist morgen nicht getan,
Und keinen Tag soll man verpassen,
Das Mögliche soll der Entschluß
Beherzt sogleich beim Schopfe fassen,


oder kurz gesagt,
mangiari, bau es, zeig uns das Du recht hast!
Ich jedenfalls bin sehr gespannt.
Es gibt doch schon zu viele "mann_müsste_mal_Typen"
Ist doch sehr schön wenn hier einer wirklich mal etwas baut was nachher auch zu fahren ist, vor Wetter schützt und dabei auch noch aerodynamisch vorteilhaft!

:D
Thomas
 
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Danke für die Unterstützung, aber ich bin ja schon froh um die Bedenken und die Anregungen. Im Endeffekt geh ich davon aus dass es hier 'ne Menge Leute gibt, die schon erheblich mehr Erfahrung im Bau solcher Dinge haben als ich. Die Beiträge die darauf raus laufen "Vergiss es, sowas eckiges kann nicht gut laufen", die kann ich schon vertragen und zwischendrin ergibt sich ja auch Haufenweise Potential.

Von der Konstruktion her hätte ich überhaupt kein Problem damit, eine Kante im Unterboden zu haben und mit einer Kielform zu arbeiten. Wenn sich das denn als besser erweist, warum nicht. Der Kofferfisch mit seinem platten Unterboden und den scharfen Kanten ist da auch kein gutes Argument, denn der wird sich nicht hauptsächlich nahe über dem Boden bewegen. Lieber wäre mir natürlich wenn ich es schaffe dass der Luftstrom parallel zu den Kanten bleibt.

Ich bin noch so weit davon entfernt die erste fertige Form zu entwerfen, geschweige denn in die Realität umzusetzen, dass jeder Input, sei er auch harsch, willkommen ist. Im Endeffekt besteht dadurch ja auch das Potential nicht ganz so viele Modelle bauen zu müssen, wenn das erste schon brauchbare Eigenschaften aufweist. Ich bin auch gewillt eine Zeppelin-Form mit 6 oder 8 oder sogar noch mehr Segmenten zu bauen, wenn ich feststellen muss dass diese nennenswert Vorteile gegenüber der Kastenform hat. Aber wenn ich mir das sparen kann, wäre es natürlich auch gut. Ich kann's nicht einschätzen, aber es ist für mich noch nicht ausgeschlossen, dass wenige große Flächen vielleicht besser laufen als viele kleine, die ungünstig unterbrochen sind. Wenn man es durch Empirik hinbekommt, dass der Strom einigermaßen parallel zu diesen Flächen bleibt. Dass gar keine Kanten natürlich noch besser ist, ist völlig klar und das würde ich nie bestreiten. Aber wie gesagt, ich möchte dann doch lieber einen Kofferfisch der fährt, als eine angefangene Form jahrelang im Keller, wie dies bei sehr vielen anderen Projekten der Fall ist (wie ich leider erfahren musste).
 
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Ach Leute, nun lasst ihn doch machen.
Wie schrieb schon der alte Velomobilkenner Goethe:

Der Worte sind genug gewechselt,
Laßt mich auch endlich Taten sehn!
Indes ihr Tropfenformen drechselt,
Kann etwas Nützliches geschehn.
Was hilft es, viel von Strömung reden?
Dem Zaudernden erscheint sie nie.
....
Was heute nicht geschieht, ist morgen nicht getan,
Und keinen Tag soll man verpassen,
Das Mögliche soll der Entschluß
Beherzt sogleich beim Schopfe fassen,


oder kurz gesagt,
mangiari, bau es, zeig uns das Du recht hast!
Ich jedenfalls bin sehr gespannt.
Es gibt doch schon zu viele "mann_müsste_mal_Typen"
Ist doch sehr schön wenn hier einer wirklich mal etwas baut was nachher auch zu fahren ist, vor Wetter schützt und dabei auch noch aerodynamisch vorteilhaft!

:D
Thomas

Hallo Thomas!

Danke für den Goethe! Ich find auch, nur wer baut hat recht!

Gruß Hubert
 
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:D Lieber den Faust ("ganz leicht" verändert) zitieren, als die Faust in der Tasche!
 
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Im Endeffekt geh ich davon aus dass es hier 'ne Menge Leute gibt, die schon erheblich mehr Erfahrung im Bau solcher Dinge haben als ich. Die Beiträge die darauf raus laufen "Vergiss es, sowas eckiges kann nicht gut laufen", die kann ich schon vertragen und zwischendrin ergibt sich ja auch Haufenweise Potential.
Also Erfahrung im VM-Bau hab ich nicht - aber im Seifenkisten-Bau!:D

Da haben wir auch meist in Zeppelinbauweise gearbeitet (erst mit Pappe an die endgültige Form herangetastet, dann durch Sperrholz ersetzt).
Die Ergebnisse waren auch immer eckig und OK.
Die mißglückten Versuche mit Kaninchendraht, Papierschnitzel und Kleister was runderes hinzubekommenblende ich lieber aus...:eek:

Die ersten einigermaßen auf Aerodynamik getrimmten Versuche bestanden aus bogenförmig gekrümmten senkrechten Seitenwänden mit waagrechtem Boden und Deckel (meist war auch nichts anderes erlaubt). Die liefen auch schon ganz gut.
Spaßeshalber wollten wir aber mal was richtig schnelles machen (was "raketenmäßiges") und bauten eine deinem CAD-Modell recht ähnliche Version (allerdings spitz zulaufend - geht mit Sperrholz halt einfacher).

Das Ding kam einfach nicht in die Gänge.:(

Ich kann das zwar nicht belegen, vermute aber stark, dass das auf Staudruck zurückzuführen war.
Als wir nämlich die Seitenflanken dann wieder komplett nach unten gezogen haben und dann wieder einen völlig ebenen Unterboden hatten, schaute es zwar gar nicht mehr "raketenmäßig" aus - lief aber richtig gut.

Ich will dir die Sache wirklich nicht vermiesen und wenn es bislang für dich anders geklungen hat, tuts mir leid.
Ich wollte nur auf einen für mich sehr wichtigen Punkt hinweisen.

(neben dem anderen, dass mMn ein Modell am besten im Maßstab 1:1 erstellt werden sollte:rolleyes:)
 
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Hallo Mangiari,
ich bin gerade dabei, eine Space frame- Zeppelinform um mein madmaxI mit Streamer zu bauen. Ich habe enorme Schwierigkeiten eine vernünftige Form zu entwickeln und komme nur zentimeterweise vorwärts. Und immer stehen Ästhetik, Praktikabilität der Realisation, Aerodynamik, Gewicht und Kosten fast unverbindbar einander gegenüber.:mad:

Nur mal so viel: Ich werde in meinen Entscheidungen langsamer, prüfe tausendmal, handle letztlich aufgrund der Vielzahl von Parametern intuitiv.....und... es muss mal wieder "nur" mit gefallen :D

Insofern: Die besten Wünsche für Deinen kreativen Prozess

Gruß Ivo
 
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Aber schau dir mal die HQ/W/ Profile an, die sollen besser sein als die alten NACA

Besser ja, aber besser für was?
Wikipedia schrieb:
Spezialprofile für Kunstflug (Flugzeuge für den Motorkunstflug und Segelkunstflug) optimiert auf inverser Fluglagen und häufige abrupte Wechsel des Auftriebs und des Widerstandes bei weitgehend konstanter Geschwindigkeit
Ich habe eigentlich nicht vor mit dem VM zu fliegen, geschweige denn auf dem Kopf :)

Aber trotzdem habe ich mir jetzt mal so ein HQ Profil angeschaut, zum einen weil ich einen sehr genauen Plott mit über 100 Punkten gefunden habe und zum anderen weil es für Leitwerke gedacht ist und aus diesem Grund symetrisch ausgeführt ist. Die meisten Profile sind ja auf Auftrieb getrimmt und deshalb nicht unbedingt optimal. Natürlich wäre dieses symetrische Profil nur für die Seiten wände, also von oben auf das Fahrzeug geschaut. Für das von der Seite betrachtete Profil brauch ich ja auf jeden Fall ein asymetrisches.

Kennt sich wer mit Profilen aus? Die NACAs, sind ja scheinbar so ausgelegt, dass man sie frei stauchen oder dehnen kann, bzw. der Faktor zwischen Länge und Dicke geht in die Namensgebung ein. Jetzt frag ich mich ob das wirklich das Optimum ist. Es klingt für mich nicht sofort intuitiv, dass die absolut selbe Form für ein 1:3 Profil ideal sein soll und auch für ein 1:10 Profil. Gibt es spezielle Profile, die vielleicht die Nachteile von besonders kurzen Profilen (1:4 oder kürzer) etwas kompensieren? Das HQ, dass ich mir angeschaut habe, musste ich natürlich auch ganz ordentlich aufblähen, und da stellt sich mir die Frage ob es da noch so toll optimal ist, wenn man es so verzerrt und ob auch das Profil an sich überhaupt für gemeufel geeignet ist. Es ist ja so, dass viele Profile auf einen längeren laminaren Fluss optimiert werden, dann aber extrem anfällig für kleinste Unsauberkeiten werden, da diese dann den Fluss zu stark abbremsen und dieser sich schon vor Ende des Fahrzeugs ablöst. Ich kann mir nicht vorstellen dass eine PE-Schaum-Oberfläche auch nur im Ansatz diese Anforderungen an ein perfektes Oberflächenfinish erreichen kann und werde deshalb wohl eher bei den klassischen Profilen bleiben, die ihre dickste Stelle irgendwo zwischen erstem Drittel und der Mitte aufweisen.

Ansonsten bin ich gerade dabei einen realtiv genauen Hampelmann mit meinen Proportionen im Computer zu modellieren, um den tatsächlichen Raumbedarf sauber ermitteln zu können. Eine einfache 2D Ansicht, wie das für mein Tandem gereicht hat, hilft ja hier nicht weiter, da man auch Schulterbreite und Kurbelkreis-Breite berücksichtigen muss.
 
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So, bin wieder ganz klassisch bei 4 stelligen NACA Profilen angelangt, habe bis jetzt keine anderen gefunden, die für meine Zwecke nennenswerte Vorteile bieten. Falls ich tatsächlich anfange mehrere Formen zu bauen und zu vergleichen, würde ich natürlich den verlängert laminaren Formen auch einen Versuch gönnen, ist ja für das VM nicht uninteressant, die breiteste Stelle weiter hinten zu haben.

Für den Raumbedarf mit Schultern und einer Länge von 2,4 Metern insgesammt reicht mit jetzt ein NACA0030 und wenn ich für die vordere Hälfte des senkrechten Profils eines mit Auftrieb nehme (soll man ja in Bodennähe, weil man sonst nen Haufen Abtrieb erzeugt, der Energie kostet) z.B. das NACA5530, dann bekomm ich auch schön die Knie und den Kurbelkreis in die Verkleidung rein.

Falls irgendwer auch mal versucht etwas mit den Standardprofilen aufzubauen: Ich habe eine geniale Seite mit einem winzigen Applet (das man auch runterladen und offline benutzen kann) drauf gefunden, auf der man quasi beliebig viele Punkte aus jedem beliebigen vierstelligen NACA berechnen kann. Gleichzeitig sieht man auch ne Vorschau und kann die einzelnen Parameter schön schieben. Perfekt um Skizzen für die groben Größenordnungen zu erstellen und die benötigte Profildicke heraudzufinden.

Der einzige Punkt der mich im Moment noch Nerven kostet ist die Bodenfreiheit. Ich wollte nicht zu nah an den Boden runter, zum einen wegen Klopfers Bedenken mit dem Staudruck zum anderen weil es auch eine grobe Abschätz-Formel in der Literatur gibt, wie weit man maximal runter soll, die erheblich höhere Werte ausspuckt als ich von den meisten VMs so gewohnt bin. Die Räder das untere Drittel rausstehen lassen find ich ok und schick, aber mit dem Kurbelkreis und der Sichtlinie wird das verflixt eng. Zumal ich keine Erfahrungen habe was für Sitzwinkel ich noch als angenehm fahrbar empfinde. Für die Planung wäre ein sehr enger Sitzwinkel (Tretlagerüberhöhung bei gleichzeitig extrem steiler Lehne) super, aber das klingt jetzt für mich nicht wirklich angenehm fahrbar. Habt ihr mir Tipps, wo ich diese Werte für andere Fahrzeuge (müssen nicht verkleidet sein) finde oder schätzen kann und welche sich davon noch richtig gut fahren lassen?

Was die Kastenform angeht, hab ich mich jetzt entschlossen doch mit etwas mehr als nur einer viereckigen Form (von vorne im Schnitt betrachtet) zu arbeiten. Hauptsächlich wegen der Sichtlinie auf die Straße und um nicht so viel Überströmung der oberen senkrechten Kanten zu bekommen. Querschnitt an der dicksten Stelle könnte dann in etwa so aussehen (nur als Prinzipskizze gedacht):
 

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Besser ja, aber besser für was?

weniger Widerstand bei häufigem Richtungswechsel. Ist praktisch wenn man nicht nur geradeaus fährt. Aber ehrlich gesagt wahrscheinlich in der Praxis für Deine Bauausführung irrelevant. Vergiss meinen Einwand und mach einfach weiter.;)


Thomas
 
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Keinesfalls, jeder Input ist willkommen, vielen Dank für die Links. Der aktuelle Planungsfortschritt (von Bau kann ja noch nichtmal geträumt werden) ist soweit, dass ich ein Imput-Tool gebaut habe, mit dem ich mir aus beliebigen 2D Profil-Coordinaten 3D-Imports für mein 3D-Modeller bauen kann.

Außerdem werkle ich noch an meinem Ergonomie-Männchen, der muss ja für's VM leider erheblich komplexer sein als die extrudierte 2D-Form, die ich für mein Tandem verwendet habe. Ich brauch ja Schulterbreite und Drehkreisbreite bei den Kurbeln usw...
 
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der letzte im link lässt sich auch bewegen, kannste richtig simulieren!!!!! macht echt spass,
 
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Danke für den Ikea-Hampelmann, muss ich nur noch sehen ob ich den bei mir auch in die Software rein bekomme. Die ganze Vermesserei muss ich ja trotzdem machen, habe alles andere als Standardmaße und wenn ich schon selber was bau, muss es natürlich auch auf meine Dimensionen optimiert sein. Mein Oberkörper ist etwa so lang wie der eines 2,05m Mann und meine Beine sind etwa so kurz wie die einer 1,65 Frau :D
Nicht gerade der ideale Radfahrer, ich weiß. Noch dazu sind die Schultern ziemlich breit.

Mit dem ersten Link konnt ich nichts anfangen. Gab's da auch was zum runterladen? Bei mir kam da nur die Startseite und nur furchtbar kitschige Fotos. :confused:
 
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Das Problem hat mich auf diese Idee gebracht.
Für einen Hobbybastker ohne Beziehungen aber wohl nicht praktikabel.
 
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