Vortexgenerator?

[andy]

Ich bin auf dieses YouTube-Video gestoßen und frage mich, ob wir so etwas nicht nutzen könnten:

Ich habe die Vortexgeneratoren öfters an diversen Flugzeugen gesehen, aber jetzt erst ihre Funktion verstanden. Vor einem Jahr hatte @Kurbel hier mal den Begriff "Vortexgenerator" erwähnt, eine echte Diskussion entstand nicht. In einem anderen Video wurde erwähnt, dass man sich Vortexgeneratoren heute leicht mit einem 3D-Drucker herstellen kann. Sie wären zerstörungsfrei am VM zu befestigen und mit etwas trial and error sagt mein Bauchgefühl, dass man bei einem Rolltest vielleicht was rausmessen könnte...

 

[Felix]

Er sagt ja dass es zwei Möglichkeiten gibt den Strömungsabriss zu verhindern: Am besten ist es wenn das Heck nur sanft abfällt. Wenn man also statt einem Mango ein Strada nimmt hat man mehr gewonnen als mit Vortexgeneratoren möglich ist.

 

[Joerg046]

dass man sich Vortexgeneratoren heute leicht mit einem 3D-Drucker herstellen kann. .

Die kann man auch billig im Ebay kaufen, das 5er Pack unter 10 €

Wahlweise in weichem Silikon oder in Hartplastik.

Aber was bringen die wirklich am VM ?
Ist ein VM nicht zu langsam dafür ?

 

[Felix]

Zu langsam sicher nicht!

 

[bumfidel]

Aber das der Käfer mit Vortexgeneratoren schneller wurde, sagte er nicht, oder?
Ein Rolltest mit den VG an einer Laiba Classsic wäre interessant...

 

[Jack-Lee]

Bringt bei den guten Formen eines VMs leider (fast) nix

 

[andy]

Aber was bringen die wirklich am VM ?
Ist ein VM nicht zu langsam dafür ?

Deine erste Frage war meine Motivation zu diesem Faden

Der Geschwindigkeitsbereich sollte sehr genau passen, denn Ultraleichtflugzeuge müssen bei einer für die Zulassung geforderten Geschwindigkeit von 65 km/h noch mit anliegender Strömung in der Luft hängen und nicht abschmieren.

Wo man sie genau hinkleben soll, das frage ich mich auch. An der breitesten Stelle, also der höchsten Strömungsgeschwindigkeit? Mal an der Vorderkante der offenen Radkästen probieren, vielleicht kann man die Lenknervosität, die bei manchen Modellen wohl aerodynamisch bedingt ist, positiv beeinflussen?

 

[Kurbel]

Vortexgeneratoren ("VGs") sind meist (aber nicht immer) eine Art Reparaturmaßnahme für verkorkste Aerodynamikentwürfe.
Dort, wo auch eine natürliche turbulente Grenzschicht einem Druckanstieg nicht ganz folgen kann ("Diffusorwinkel zu groß") und ablöst, kann man mit aus der müden Grenzschicht herausragenden VGs Längswirbel anreißen, die von Außerhalb Energie in die Grenzschicht schaufeln. Mit etwas Glück reicht das aus, um eine Ablösung zu verhindern. Es kostet erstmal Zusatzwiderstand, der in manchen Fällen und Situationen aber geringer sein mag, als der Widerstand der Ablösung, die man damit verhindert. Dann ist es an dem Punkt Netto durch die VGs besser, als ohne.

Bei UL-"Flugzeugen" ist der Zweck eher nicht eine Nettowiderstandsersparnis, sondern eine geringere Mindestgeschwindigkeit.

Manchmal hat man übrigens seine Gründe, warum man VGs schon im Entwurf vorsieht. Das ist teils in der Windenergiebranche der Fall, wäre aber auch bei Velomobilen nachvollziehbar. Angenommen, ich muss ein VM bauen, dass von den Außenmaßen sehr begrenzt ist, weil es sonst nicht in den Schuppen passt. Dann kann ich vllt kein optimal spitz zulaufendes Heck bauen. Mit VGs darfs Heck aber etwas stumpfer zulaufen, ohne, dass deshalb die Strömung ablöst.

Um herauszufinden, wo VGs helfen könnten macht man am besten Wollfadenversuche mit Videoaufzeichnung. Wenn an bestimmten klar abgegrenzen Teilen der Oberfläche häufig die Wollfäden nicht glatt nach hinten anliegen, kann man testweise unmittelbar stromaufwärts VG-Reihen anbringen. Wenn die Fäden dann besser anliegen, gut. Man kann dann nach und nach die Zahl und/oder Größe der VGs verringern, um zu schauen, wie viel VG man für den gewünschten Effekt braucht, ohne unnötig Widerstand zu machen.

Ist ggf. einiges an Zeit, was man reinsteckt, mit absolut ungewissem Nutzen, aber kann auch Spass machen, es auszuprobieren.

 

[Felix]

An der breitesten Stelle, also der höchsten Strömungsgeschwindigkeit?

Nein, denn beim Velomobil nimmt der Querschnitt nicht so rapide ab dass es Ablösungen gäbe.

Mal an der Vorderkante der offenen Radkästen probieren,...

Auf gar keinen Fall, wenn es funktioniert lenkst du die Luft nach innen in den Radkasten.

Auf der Hutze vom Mango könnte es funktionieren, aber nicht so gut wie eine Heckverlängerung.

 

[andy]

Angenommen, ich muss ein VM bauen, dass von den Außenmaßen sehr begrenzt ist, weil es sonst nicht in den Schuppen passt. Dann kann ich vllt kein optimal spitz zulaufendes Heck bauen.

Schöner Beitrag! Also kurz vor dem Heck, wenn ein stumpfes Heck vorliegt? Quattrovelo kommt mir als erstes in den Sinn, oder gar statt Schwanzverlängerung beim DF vielleicht?

Auf gar keinen Fall, wenn es funktioniert lenkst du die Luft nach innen in den Radkasten.

Kommt auf die Position an, behaupte ich mal. Etwas weiter vorne vielleicht, etwas weiter hinten könnte der Wirbel den Zwischenraum vielleicht überbrücken?

 

[Felix]

Also kurz vor dem Heck, wenn ein stumpfes Heck vorliegt? Quattrovelo kommt mir als erstes in den Sinn, oder gar statt Schwanzverlängerung beim DF vielleicht?

Wie soll das gehen, hast du das Video angesehen? Bei 1:35 erklärt er wie der Luftwiderstand beim Mercedes reduziert wird. Auch DF und Quattrovelo haben eine geringe Krümmung. Da bringen Vortexgeneratoren nichts. Am Heck soll die Strömung abreissen, deshalb hat der Mercedes da die Kante. Wenn man die Strömung da rum leitet verringert man nicht den Widerstand sondern erhöht ihn.

Kommt auf die Position an, behaupte ich mal. Etwas weiter vorne vielleicht, etwas weiter hinten könnte der Wirbel den Zwischenraum vielleicht überbrücken?

Dazu muss sich die Strömung von der Karosserie lösen, das erreicht man mit einer scharfen Kante wie es sie am DF genau aus diesem Grund gibt. Vortexgeneratoren wären da kontraproduktiv.

Mit so wenig Wissen und noch weniger Gefühl wirst du ein DF nicht verbessern können!

 

[DanielDüsentrieb]

Ich behaupte oder ich stelle mir vor dem Luftwiderstand mit Ihnen zu erhöhen. Da mit Anliegen der Sog größer wird

 

[Kurbel]

Da mit Anliegen der Sog größer wird

Ist tatsächlich umgekehrt und eben gerade der Grund, warum man Ablösungen vermeiden will.

https://de.wikipedia.org/wiki/Druckwiderstand

 

[Felix]

Daniel meint vermutlich den Heckspiegel. Da kann es für den Luftwiderstand besser sein wenn die Strömung sich ablöst (Kammheck).