Ein weiteres Velomobil in Holzbauweise

[anotherkiwi]

Ich meinte den Spalt im vorderen Radkasten bedingt durch den großen Federweg,
@Kurbel sprach vom hinteren Radkasten, damit das Rad ohne Luftablassen ein- und ausgebaut werden kann.
Hierfür habe ich den Radausschnitt an seiner Vorderkante verlängert. Das funktioniert nun auch ohne Klappen oder Abnehmen.

When Bodo Sitko was here he looked under my Agilo and saw a cutout in the floor in front of the tyre, "What is that for?" "So that I can remove the 56-406 wheel without deflating the tyre"

 

[Jack-Lee]

Die Qualität des Federwegs ist wichtiger, als der Gesamtweg. Ich hatte mein erstes Trike auch mit 11cm Federweg designt.. Davon wurden real vielleicht 3-4cm genutzt. Mehr brauchts nicht, wenn die Federung gut und widerstandsfrei anspricht.

 

[Schrau-Bär]

Heute habe ich mal ein wenig mit Flow-Express gespielt.
Leider ist das Tool, was die Genauigkeit anbelangt, sehr begrenzt.
Auch fehlt mir das Wissen um die bunten Bildchen entsprechend zu interpretieren.
Was ich auffällig finde ist, dass die Strömung im hinteren Drittel nicht deutlich konturnäher verläuft.
Warum ist das so? Und was passiert in den Bereichen, die mir nicht angezeigt werden?
Entstehen hier Wirbel? Oder ist die Geschwindigkeit nur sehr gering?

 

[Windjaeger]

Bei welcher Geschwindigkeit hast Du denn "gemessen"? Wie sich die Luft anlegt oder abgestoßen wird, hängt ja von dem Druck ab, mit dem das Objekt sich gegen die Luftmasse drückt. Das Thema ist nicht unkomplex, man kann es dennoch aber herunterbrechen auf seine Wohlfühlgeschwindigkeit beim Fahren. Das vereinfacht die zu betrachtenden Parameter enorm.

 

[Schrau-Bär]

Die Geschwindigkeit liegt bei 10m/s.

 

[anotherkiwi]

Try 11.2 m/s and see if there is any difference.

 

[beate]

Mhmm, das dürfte ein bisserl zu nah beieinanderliegen. Ich würde eher 12.5m/s (45km/h) nehmen. Aber eigentlich würde ich was anderes vorschlagen: die Geometrie des Modells ändern. Z.B. das Heck vor dem Hinterrad abschneiden, ähnlich wie beim GoOne3. Von dem wissen wir, dass es eine kräftige Wirbelschleppe erzeugt - und das könnte helfen, die Modellrechnung besser einzuschätzen.

 

[Jack-Lee]

Flowexpress war ja nur die "Demo" der Simulation? Bei FEM, besonders bei Fluidsimulation, kann man viel falsch machen bei der Auswertung. Interessanter als die Stromlinien waren zb Druckfelder, wenn Stromlinien, dann müssen diese deutlich feiner sein. Auch ist es wichtig beim simulieren eine ausreichend hohe "Pixeldichte" zu haben, sonst werden feinere Kontureigenschaften nicht korrekt berechnet. Kannst du mir dein Modell mal als volles Volumenmodell zu schicken? Ich kanns mal durch die FEM jagen.

 

[Schrau-Bär]

Flowexpress war ja nur die "Demo" der Simulation? Bei FEM, besonders bei Fluidsimulation, kann man viel falsch machen bei der Auswertung. Interessanter als die Stromlinien waren zb Druckfelder, wenn Stromlinien, dann müssen diese deutlich feiner sein. Auch ist es wichtig beim simulieren eine ausreichend hohe "Pixeldichte" zu haben, sonst werden feinere Kontureigenschaften nicht korrekt berechnet. Kannst du mir dein Modell mal als volles Volumenmodell zu schicken? Ich kanns mal durch die FEM jagen.

Ja, das FlowExpress ist sehr rudimentär. Leider habe ich keine bessere Software.
Das wäre natürlich absolut klasse, wenn Du das Modell mit einem vernünftigen Programm berechnen könntest. Ich möchte Dir aber auch nicht einen Haufen Arbeit aufhalsen. Ich weiß, wie lange es dauern kann, bis für einen Durchlauf alles entsprechend eingerichtet ist.
Leider kann ich auch keine step Dateien anhängen.

 

[Schrau-Bär]

Mhmm, das dürfte ein bisserl zu nah beieinanderliegen. Ich würde eher 12.5m/s (45km/h) nehmen. Aber eigentlich würde ich was anderes vorschlagen: die Geometrie des Modells ändern. Z.B. das Heck vor dem Hinterrad abschneiden, ähnlich wie beim GoOne3. Von dem wissen wir, dass es eine kräftige Wirbelschleppe erzeugt - und das könnte helfen, die Modellrechnung besser einzuschätzen.

So schlimm sieht es eigentlich gar nicht aus bei abgeschnittenem Heck.


Und hier nochmal der Vergleich zwischen 10m/s (oben) und 12,5m/s (unten)



Merkwürdigerweise liegt die Strömung bei dieser neuen Berechnung deutlich näher an.
Einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Geschwindigkeiten sehe ich nicht.
Problematisch bei FlowExpress ist, dass ich nur maximal 50 Berechnungspfade anzeigen lassen kann und diese auch noch mit der Eintrittsfläche skaliert werden. Das ist alles sehr unübersichtlich. Auch muss ich das Ein/Austrittsfenster aus diesem Grund sehr klein wählen, sodass wiederum unerwünschte Effekte durch Komprimierung zwischen Velomobil und der Seitenwand des "Windkanals" entstehen.
Immerhin ist es eine lustige Spielerei.

 

[Windjaeger]

So schlimm sieht es eigentlich gar nicht aus bei abgeschnittenem Heck.

Hihi, finde ich schon Hier sieht man super, wie toll eine Tropfenform zu einem abgeschnittenem Heck funktioniert.

Einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Geschwindigkeiten sehe ich nicht.

Einen extrem starken Unterschied sehe ich auch nicht. Was bei "nur" 50 Pfaden auch schwer sein dürfte. Im Groben ist damit aber klar, dass eine Tropfenform grundsätzlich top ist. Ich glaube, wenn man das hintere Segment noch leicht begradigt, dürfte gleich hinter dem Radkasten schneller etwas Entspannung eintreten. Aber, ich finde, da spielt auch der persönliche Geschmack mit. Ich selbst mag beim Velomobil eher wenige gerade Flächen/Linien haben.
Richtig interessant dürfte es werden, wenn Du hinter dem Radkasten den auslaufenden Bereich etwas "eindellst". Dann zieht es dort die Luft leicht an, ähnlich wie bei der Unterseite einer Tragfläche. Da das von beiden Seiten geschieht, wirst du von den Luftwirbeln nach vorne gedrückt. Äh, gut, der Effekt funktioniert natürlich nur im vollen Maße, wenn Du mit hochrotem Kopf, schmerzenden Oberschenkeln und brennender Lunge die Kette zum Glühen bringst , aber selbst bei einer flotten Fahrt sollte schon ein minimaler Effekt auftreten, den Du spürst.

 

[beate]

Hihi, finde ich schon Hier sieht man super, wie toll eine Tropfenform zu einem abgeschnittenem Heck funktioniert.

Genau. Vor allem sieht man, wie die Software und die verwendete physikalische Approximation die real ja vorhandene Wirbelschleppe abbildet (der Cw-Wert des Go3 muss irgendwo in der Gegend von grob geschätzt 0.37 liegen, der des Twike 3 beträgt lt. Hersteller 0.32 - beides für ein VM sehr schlecht).
Nach solchen Strukturen, also diesen geschwungenen Stromlinien, musst Du also in den Modellen des geplanten Fahrzeugs suchen. Die blilden die Wirbelschleppen ab. Und ich meine, sowas zu sehen - etwas mehr als eine Fahrzeuglänge hinter dem Heck und irgendwo in der Höhe. Wo genau, kann man in der gewählten Ansicht nicht identifizieren. Vermutlich ist im Bereich der Heckflosse noch etwas Feinarbeit nötig.


Ist das gewählte Modell eigentlich stationär oder zeitabhängig gerechnet? Letzteres ist *sehr* viel aufwendiger, aber natürlich realistischer. Was nicht bedeutet, dass stationäre Lösungen keine Aussagekraft hätten.

 

[Schrau-Bär]

Irgendwie bekomme ich bei jeder Berechnung leicht unterschiedliche Ergebnisse.

Und ich meine, sowas zu sehen - etwas mehr als eine Fahrzeuglänge hinter dem Heck und irgendwo in der Höhe. Wo genau, kann man in der gewählten Ansicht nicht identifizieren. Vermutlich ist im Bereich der Heckflosse noch etwas Feinarbeit nötig.

Aber Du hast vermutlich recht, Beate. Wenn ich den Auslauf auf 10m vergrößere wird es recht deutlich.
Leider kann ich überhaupt nicht abschätzen, inwiefern der Kanal selbst an den Ergebnissen beteiligt ist.

Durch ein konkav zulaufendes Heck scheint es etwas besser zu werden.

Aber mir scheint, dass die Schleppe bereits hinter dem Radkasten beginnt sich abzulösen.


Wenn ich allerdings den Kanal selbst vergrößere, sodass zwischen Kanalwand und VM ein größerer Abstand entsteht,
sieht alles wieder viel entspannter aus.
Allerdings wird die Auflösung dann so grob, dass das Ergebnis schon kaum mehr eine Aussagekraft hat.

Sei's drum. Ich denke, ich werde keine weitere Zeit mehr in aerodynamische Optimierung investieren.

 

[beate]

Durch ein konkav zulaufendes Heck scheint es etwas besser zu werden.

Deshalb hat wohl auch das Alpha7 ein konkav zulaufendes Heck. Leider kann ich sowas wegen der weichen Schwinge meines Rads nicht sinnvoll ausprobieren - ich vermute, dass die deshalb zu große und zerklüftete Fläche hinten mehr ausmachen könnte als diese Details.

 

[beate]

Wenn ich allerdings den Kanal selbst vergrößere, sodass zwischen Kanalwand und VM ein größerer Abstand entsteht,
sieht alles wieder viel entspannter aus.

nö.
Das sehe ich anders. Es wird halt nur von der abnehmenden Auflösung verschleiert - aber in Ansätzen ist es trotzdem zu erkennen.

 

[anotherkiwi]

Your horizontal tail fin will influence the flow also.

This Norwegian guy did a lot of aerodynamic testing, a long thread but worth the read.

Project: Home made velomobile design with crank or mid motor

I'm designing a velomobile to replace my car. I need something to protect me from harsh weather on my ride to work and the shops. It will be almost entirely home made, except for the wheels and bike components. Maybe I'll build the rear wheel myself, but I already got a good deal on the front...

endless-sphere.com

 

[Riese]

Das ist ja sehr eindrucksvoll was du auf die Beine Räder stellst.
Zur Aerodynamik möchte ich noch meinen kleinen Senf hinzu geben. Ich denke, dass die zu Platte Nase den weiteren Verlauf stört. Die Strömung wird im vorderen Bereich sehr stark umgelenkt und wird sich dann irgendwo im Bereich der Räder ablösen.
Ich weiß nicht, ob du diese Seite bereits kennst.
Ich habe da mal die Suche für symmetrische Profile von dick nach dünn sortiert eingestellt.
Vielleicht hilft das ja für das Verständnis um die angestrebte Querschnittsform zu finden.

 

[rallef70]

Wenn das Modell ohne Wandschichten arbeitet, dann sind alle Betrachtungen hinter ca. 1/4 Länge des Fahrzeugs nicht mehr korrekt. Ein für diese Fragestellung geeignetes Modell ist entweder so richtig groß (2mm Auflösung an den Wänden und LES oder DES Modell) oder mit Wandschichten (bspw. SST-KOmega Turbulenzmodell o.ä.) und für gut aerodynamische Körper gedacht.
Und mir gefällt dein VM optisch richtig gut.

 

[bottleneck]

Aber mir scheint, dass die Schleppe bereits hinter dem Radkasten beginnt sich abzulösen.

Lieber Schrau-Bär,
die von dir hier verwendete Freiform erinnert mich an ein Video von velo-ads, bei dem die Konstruktion des Streamliners RISTRETTO vorgestellt wurde:

Ab [5:05] wird über das Heck erzählt, dass dort bei der ursprünglichen Form am Beginn der starken Taillierung ein Abreißen der Oberflächenströmung an der Stelle passiert und die Verwirbelungen zunehmen. Beim Ristretto wurde dort aufgefüttert, für Dich könnte das viel mehr Gepäckvolumen zu Weihnachten bedeuten!

Ristretto -Russo Speedbike

Still the fastest man on earth

www.russo-speedbike.com

 

[Schrau-Bär]

Your horizontal tail fin will influence the flow also.

This Norwegian guy did a lot of aerodynamic testing, a long thread but worth the read.

Project: Home made velomobile design with crank or mid motor

I'm designing a velomobile to replace my car. I need something to protect me from harsh weather on my ride to work and the shops. It will be almost entirely home made, except for the wheels and bike components. Maybe I'll build the rear wheel myself, but I already got a good deal on the front...

endless-sphere.com

That's an awfully interesting thread. I watched mainly the pictures and the video until now, but I'm surely going to read more.