AW: Rolltest mit dem Velomobil
Ich bin mir nicht sicher ob man wirklich Normbedingungnen herstellen muss oder ob man diese nicht vielleicht auch her rechnen kann.
Genau, das ist der Weg. Man braucht für die Auswertung:
+ Masse/Gewicht (mit Rad auf Waage stellen)
+ Temperatur, Luftdruck und Feuchte (online-Datenbanken reichen)
+ Höhe des Meßortes über NN (man muß den Luftdruck mit der barometrischen Höhenformel von NN auf die wahre Höhe korrigieren)
+ Höhenprofil der Meßstrecke (schwierig zu erhalten - Ausweg: Ausrollmessung auf ebener Strecke!)
+ Foto vom Rad genau von vorn für Frontflächenbestimmung (aus einigem Abstand fotografieren, um Verzerrungen zu reduzieren; Zollstock neben das Rad stellen um hinterher exaktes Ausmessen zu ermöglichen)
+ Trägheitsmomente der Laufräder (nicht unbedingt nötig, da ide Rotationsenergie einen geringen Anteil an der Gesamtenegie hat. Trägheitsmomente sind aber recht einfach zu bestimmen - über Steinerschen Satz)
+ Umfang für alle Laufräder (bzw. Radius/Durchmesser; nur nötig, wenn Rotationsenergie mit betrachtet wird)
+ Info zu Wind (selbst bei "Windstille"! Über Fallenlassen von z.B. Taschentuchfetzen prüfen, ob und aus welcher Richtung der leichteste Rest-Windhauch kommt)
Daneben sollten man Reifendruck, Reifentyp, Bekleidung, Helm ja/nein, Radverkleidung ja/nein, Sitzwinkel etc. protokollieren und am besten noch mit einem Foto von der Seite dokumentieren.
Dazu sollte man am besten eine Art Tacho anbringen und jeden Magnetdurchlauf zusammen mit dem genauen Zeitpunkt elektronisch aufzeichnen. Dazu muss natürlich der Raddurchmesser bzw. die Rollweite pro Radumdrehung in beladenem Zustand bekannt sein bzw. bestimmt werden. Will man eine höhere räumliche Auflösung haben, kann man die Zahl der Magneten noch erhöhen.
Ein Magnet reicht nach meiner Erfahrung völlig aus. Mittlerweile können ja schon einige Tachos Daten aufzeichnen, so dass solche Messungen nicht mehr so schwierig sind wie vor ein paar Jahren.
Wind ist ein ersthaftes Problem. Da der Luftwiderstand quadratisch mit der relativen Windgeschwindigkeit steigt, kann auch schon sehr wenig Wind das Ergebnis relativ stark beinflussen. Bei gefahrenen 10 m/s (36 km/h) bewirkt schon 1 m/s (3,6 km/h - Windstärke 1) 20% Unterschied im Luftwiderstand auch ohne irgendwelche speziellen Effekte mit einzubeziehen. Eigentlich sollte man die Windgeschwindigkeit und Richtung messen - evtl sogar relativ zum Fahrzeug. Mir fällt z.Z. aber nicht ein wie das einfach und ohne die restliche Messung zu verfälschen zu machen sein soll.
Selbst wenn man den Fahrtwind mißt (mit Staurohr und empfindlichem Differenzdrucksensor oder mit Heißdrahtanemometer oder Windmesser aus dem Seglerbedarf) hilft das nicht viel, da sich die Windgeschwindigkeit mit dem Abstand vom Boden stark ändert. Man kommt glaube ich nicht darum herum, Stunden mit wenig Wind abzupassen und dann am besten noch mehrere Messungen in Hin- und Rückrichtung zu mitteln.
Wärend der Versuche sollte man auf jeden Fall Luft-Druck, -Temperatur und -Feuchtigkeit messen und protokollieren. Ich weiss nicht wie, aber daraus läßt sich sicher Luftdichte und Zähigkeit berechnen und somit die aerodynamischen Messwerte normieren und der Cw-Wert (bzw. erstmal CwA) ausrechnen.
Die Luftdichte zu berechnen, ist kein Problem. Die "Zähigkeit" taucht in den Formeln nicht auf. Die kinematische Viskosität ändert sich nämlich nicht nennenswert, und die Änderung der dynamische Viskosität wird über die Änderung der Luftdichte erfasst (dynam. Visk. = kinem. Visk. * Dichte).
Ich habe eine Auswertung programmiert, allerdings ist die nicht gerade selbsterklärend und nutzt keine übliche Standardsoftware... - Wenn jemand Geschwindigkeits-Zeit-Kurven oder Weg-Zeit-Kurven von Ausrollmessungen ermittelt, könnte ich die auswerten. Voraussetzung ist die Bereitschaft, die Ergebnisse hier oder im Wiki offenzulegen.
David
