Zahlen zum Rolltest Elfershausen 2014

[labella-baron]

Ja natürlich,

Du Gauner
Dann hab' ich ja noch Hoffnung für meinen Cv - dachte schon ich muss ihn begraben; im Fit kam 1,00167E-05 heraus

 

[Leonardi]

Wegdaten sind letztlich aus den Geschwindigkeitsdaten entstanden?

Walter Zorn hat es sehr genau genommen und für die Ableitung nicht nur den zentralen Differenzenquotient gebildet, sondern noch eine lokale Polynominterpretation durchgeführt (zB. Annäherung durch Interpolation mit Splines), Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Numerische_Differentiation
Das sieht man durch Vergleich im anliegenden Excel so ab Zeile 120, sind noch zwei Spalten dazugekommen, Spalte C mit Spalte H vergleichen.

(Differenzenquotient anschaulicher: http://www.tm-mathe.de/Themen/html/funnumdiff.html)

***

Hat zwar nichts damit zu tun, aber wenn Bedarf kann man auch unser Auswertungsprogramm mit Polynominterpretation verbessern.

Gruß Leonardi

 

[Leonardi]

Dann hab' ich ja noch Hoffnung für meinen Cv - dachte schon ich muss ihn begraben; im Fit kam 1,00167E-05 heraus

Ich weiß nicht, ob ich Crv mit 0,00227 kg/s realitätsnah eingegeben habe oder ob der viel größer ist.

Gruß Leonardi

 

[Leonardi]

@labella-baron Für unsere Zwecke, hier gibt es noch kostenlose freie Software, kann sein das wir das wir das noch zukünftig benötigen: http://www.srs1software.com/SRS1CubicSplineForExcel.aspx

Bsp:

Gruß Leonardi

 

[Patrick]

@labella-baron gibt es noch kostenlose freie Software

Damit habe ich vor ein paar Wochen die Tests mit Deinen Meßpunkten gemacht. Funktioniert gut, ist im Solver, wenn es bei jedem Iterationsschritt neue Punkte berechnen muß, sehr verzögernd. Bei mir waren es ca. 3min pro Iterationsschritt - älteres Laptop.

Gruß,
Patrick

 

[labella-baron]

Das sieht man durch Vergleich im anliegenden Excel so ab Zeile 120, sind noch zwei Spalten dazugekommen, Spalte C mit Spalte H vergleichen.
(Differenzenquotient anschaulicher: http://www.tm-mathe.de/Themen/html/funnumdiff.html)
***
Hat zwar nichts damit zu tun, aber wenn Bedarf kann man auch unser Auswertungsprogramm mit Polynominterpretation verbessern.

Ich weiß nicht, ob ich Crv mit 0,00227 kg/s realitätsnah eingegeben habe oder ob der viel größer ist.

Habe mit beiden Zahlenreihen die Anpassung durchgespielt (keine Drehmasse) und es kommen die gleichen Werte für CwA und Cr heraus (bis auf irrelevante Nachkommastellen), welche du als Ausgangswerte gesetzt hast.
Lediglich Cv ist 0,00001 statt 0,00227.
Insofern scheinen die beiden Verfahren doch unterschiedlich zu sein. Die Sensibilität für Abweichungen bei der Cv-Näherung ist mir schon öfter aufgefallen.

 

[Leonardi]

Ich weiß nicht, ob ich Crv mit 0,00227 kg/s realitätsnah eingegeben habe

dort https://www.velomobilforum.de/forum...ng-luft-und-rollwiderstand.39472/#post-580771
hatte ich für den Ultremo ZX in der Ebene Cr=0,001498 und Cv=0,000091368 kg/s (von km/h in m/s umgerechnet)ermittelt. Laufrad war mit ca.28 kg belastet.

Carbono hatte für den Kojak auf der Rolle bei 0 km/h; Cr=0,0063 und bei 30 m/s; Cr=0,0096 gemessen.
Damit komme ich Cr=0,0063 und Cv=0,096/30m/s ... = 0,0032 kg/s wobei die Masse aufs Rad 26,7 kg betrug.

Cv soll ja nur abhängig von der Geschwindigkeit sein, vielleicht aber doch noch zusätzlich von der Masse, könnte ich mir vorstellen.

Dann war Cv=0,00227 kg/s ein realistischer Wert.

***
@labella-baron Wenn Du die genau die gleichen drei Werte für CwA; Cr und Cv in das Excel-Sheet zum Auswerten eingibst, decken sich die gemessenen und gerechneten v(t) und v(s) Kurven ganz genau ? Linienbreite dazu bitte ganz dünn machen und stark vergrößern.

Könnte ja sein, dass die eingegebene Toleranz des Solvers daran Schuld ist, das er nicht genau bei 0,00227 stehen bleibt.

Gruß Leonardi

 

[Leonardi]

@labella-baron parallel dazu werde ich das mit der geschlossenen Lösung mit Cv raussuchen, hatte Alex schon mal wo aufgeschrieben.

Dann werde ich erst mal die numerische Lösung v(t) von WZGrapher mit der geschlossenen Lösung vergleichen.

Gruß Leonardi

 

[labella-baron]

Wenn Du die genau die gleichen drei Werte für CwA; Cr und Cv in das Excel-Sheet zum Auswerten eingibst, decken sich die gemessenen und gerechneten v(t) und v(s) Kurven ganz genau ? Linienbreite dazu bitte ganz dünn machen und stark vergrößern.

Das kann man vergessen, dass man da mit den Augen eine Diskrepanz feststellen könnte.
Habe jetzt mal deine Ausgangswerte für CwA und Cr vorgegeben und den Solver nur das Cv rechnen lassen. Da kommt er immerhin auf 0,00169. Auch nur, wenn ich über die Zeit und nicht über die Strecke minimieren lasse.

Könnte ja sein, dass die eingegebene Toleranz des Solvers daran Schuld ist, das er nicht genau bei 0,00227 stehen bleibt.

Ich verstehe immer noch nicht, wie es zu diesen 0,00227 kommt.
Das würde ja bedeuten, dass bei der Anfangsgeschwindigkeit von 18m/s eine "lineare" Kraft von lediglich 50 Milli-Newton wirken, während die insgesamt bremsende Kraft hierbei 22,33N sind. Das wäre also gerade mal 2 Promille davon.
Wenn dem so wäre könnte man Cv wirklich vernachlässigen - dem ist aber nach den bisherigen Erkenntnissen nicht so.

 

[Leonardi]

Ich verstehe immer noch nicht, wie es zu diesen 0,00227 kommt.

Das ist keine Zahl, die auf irgend einer Messung basiert. Ich musste ja irgend eine Zahl für den WZGrapher eingeben, habe einfach einen Zahlenwert von Gefühl her reingeschrieben. Hätte auch 7,22 sein können.
Was meinst Du denn was eine realistische Zahl wäre ? Man kann man ja leicht eine neue v(t) Tabelle mit WZgrapher erzeugen.

***
Habe diese Darstellung nochmal genauer betrachtet: https://eternalcyclist.files.wordpress.com/2015/01/cv_demo.png

und in Excel
P(v) zwei verschiedene Fahrzeuge Cr Anteil, Cv Anteil und CwA Anteil an der Kurve
F(v) zwei verschiedene Fahrzeuge Cr Anteil, Cv Anteil und CwA Anteil an der Kurve
dargestellt. Ein Fahrzeug hat rote Kurven, das andere schwarze Kurven, die Koeffizienten stehen im anliegende Excel


Gruß Leonardi

 

[labella-baron]

und in Excel
P(v) zwei verschiedene Fahrzeuge Cr Anteil, Cv Anteil und CwA Anteil an der Kurve
F(v) zwei verschiedene Fahrzeuge Cr Anteil, Cv Anteil und CwA Anteil an der Kurve
dargestellt. Ein Fahrzeug hat rote Kurven, das andere schwarze Kurven, die Koeffizienten stehen im anliegende Excel

Sehr schön!
Da sieht man mal wie wenig sich das P(v)-Diagramm bei beiden Fahrzeugen unterscheidet, obwohl der Cv fünfmal so groß ist.
Sehr viel geeigneter ist da schon die F(v)-Darstellung!

 

[TimB]

Da sieht man mal wie wenig sich das P(v)-Diagramm bei beiden Fahrzeugen unterscheidet, obwohl der Cv fünfmal so groß ist.

Was ja der Grund ist, daß @ThomasT Cv zu Recht in Frage stellt - wenn ich maximal eine Abweichung von 1,5 % zwischen zwei Kurveneinpassungen der Leistung mit 25% Luftwiderstandsunterschied bekomme, nur weil ich eine weitere Unbekannte in den Solver gebe, ist das Ganze nicht sinnvoll, sofern wir die Leistung nicht im Promillebereich genau messen können.
Oder ihr bestimmt auf exakt ebenem Boden der Rollstreckenqualität die nötige Zugkraft nach dem Losbrechen bei minimaler Geschwindigkeit. Und der Unterschied zwischen dem fünffachen Cv ist dann ein Newton.

Gruß,

Tim

 

[ThomasT]

Wie wär's mit einem eigenen cv-Thread? Am besten unter "kontroverse Themen".
Auf Zip-File-Download und Exceldiagramme habe (wenigtstens z.Zt.) keinen Bock. Ein schönes Diagramm als PNG wäre hilfreicher. Jedenfalls können zwischen P(v) und F(v) keinen Welten liegen.
BTW: Vielleicht ist cv einfach zu wenig und zu simpel. Ich finde, wir sollten die Lorenz-Kontraktion nicht aus dem Auge verlieren. Und insbesondere bei parallelen Rollmessungen Bells Theorem genauer untersuchen.

 

[Leonardi]

Bitte schön P(v) mit exakt Deinen Werten habe aber nur die Paare aus Zeile 2 und der letzten genommen, nur die roten schraffiert, die schwarzen Anteile muss man sich ebenso denken:



und mit den gleichen Werten die F(v) Darstellung, nur den Anteil an F Cr schraffiert, Restliche zwei rote und drei schwarze Flächen kann man sich denken:



Die schwarze Darstellung entspricht dem, was ich mal gemessen hatte, also das der Rollwiderstandskraft bis zu 60 km/h sich etwa verdoppelt. Müsste es nochmal rauskramen. Das heißt Cv wäre mit 0,25 Kg/s ein realistischer Wert, habe das in #247 nicht richtig überlegt. Bitte prüfen.

Auch bitte prüfen, ob die Maßeinheit von Cv stimmt, welche ich geschrieben habe, stimmt sie ?

Ob die Betrachtung der Anteile F(v) weiter hilft, keine Ahnung, ich bin ja ohnehin für die Haube.

Gruß Leonardi

 

[Leonardi]

Habe es wieder rausgesucht, dort wo steht F(v) gemessen die Linie mit dem Pfeil und die dünne schwarze Linie bei der grünen Linie habe ich gerade dazu gezeichnet.
Die obere braune Linie war die Roll+Luftwiderstandskraft direkt gemessen für 7 verschiedene Geschwindigkeiten. Die blaue Linie war die Luftwiderstandskraft, direkt gemessen bei 5 verschiedenen Geschwindigkeiten. Dann Regressionsgeraden durchgelegt und die grüne ausgerechnet. Diese Rollwiderstandskraft (ohne Aeroanteil) steigt von 0 bis 59,02 km/h Siehe links unten, um das doppelte an. Also ist Cv=0,25 Kg/s ein realistischer Wert.

Das Ergebnis deckt sich in etwa mit den Messungen von @carbono welche ich vor etwa einer Woche sehen durfte.



Ich komme weder zum Programmieren meines Olimex, noch zum weiterbauen an meiner Vorrichtung. Muss wohl doch mal alles auf eine Homepage laden, damit ich nicht immer wieder neu erklären muss.

Gruß Leonardi

 

[labella-baron]

Und der Unterschied zwischen dem fünffachen Cv ist dann ein Newton.

Also ist Cv=0,25 Kg/s ein realistischer Wert.

Mit Cv = 0,25 ist bei einer Geschwindigkeit von 20m/s die zugehörige Kraft 5 Newton.
Wenn du meinst, dass man die Ursache für 5N, also die gleiche Größenordnung wie die Langsam-Rollreibung, vernachlässigten sollte ...

 

[Leonardi]

@labella-baron Du hast die Anpassung erst am nach 40 Sekunden bis zum Ende hinbekommen: https://www.velomobilforum.de/forum...st-elfershausen-2014.40554/page-4#post-611018

Wir hatten den Wind unten als alleinige Ursache gefunden, der Bergab ja nicht so stark war, weil Windgeschützt.

Mir ist noch etwas anderes eingefallen was wir evtl. für die Zukunft berücksichtigen sollten. Und zwar haben wir bis jetzt immer mit der Fahrtwiderstandsgleichung gerechnet

wobei wir beim Rollwiderstand F_Roll schon die dynamische Komponente probiert hatten.

Bei solchen starken Steigungsänderungen wie Elfershausen, ist aber beim immer schnelleren bergabrollen F_Roll kleiner, weil die Räder etwas entlastet werden. Deutlich höhere Last wirkt eine Zeit lang auf die Räder, wenn man mit 70 km/h von bergab in die Ebene übergeht. Man ist beim Fahren aber mit anderen Dingen beschäftigt und achtet nicht so sehr auf die vertikale Beschleunigung. Beim schnellen Berg und Tal fahren ist das aber deutlich zu spüren. Einmal wird man in den Sitz gedrückt und bergab fühlt man sich wie in einem schnellen Fahrstuhl beim runter fahren.

Das wirkt sich insofern auf den Rollwiderstand aus, das der Rollwiderstand proportional mit der vertikalen Beschleunigung ändert. F_Roll = Cr1*m*(g+a_vertikal)+Cr2* v

Habe nicht probiert welchen Einfluss das auf die modellierte Kurve hat, lohnt sich erst wenn mal weniger Windeinfluss ist. Im Pleiner Tunnel spielt das wohl weniger eine Rolle, aber auch da ist a_vertikal vorhanden aber als Konstante weil immer 3% Gefälle.

Lässt sich ja leicht ins Excel einfügen, irgend wann mal - nur nicht vergessen.

Gruß Leonardi

 

[labella-baron]

Einmal wird man in den Sitz gedrückt und bergab fühlt man sich wie in einem schnellen Fahrstuhl beim runter fahren.

Das erklärt wohl die Diskrepanzen, welche Lida und Du mittels Epot+Ekin gefunden haben.

 

[Leonardi]

Gehört vielleicht in anderen Thread, finde ihn gerade nicht.

Eine Trennung von Roll- und Luftwiderstand scheint mir nur noch mit Haube möglich zu sein. Hätten die gemessenen Cr(v) Kurven einen exakt konstanten Anstieg, könnte man es trennen. Die realen Cr(v) Kurven (auf der Straße) liegen irgendwo zwischen den Messungen von Carbono und mir - und scheinen nicht proportional von der Geschwindigkeit abhängig zu sein. Auch wenn meine Messungen noch verbessert werden können, eine Krümmung im Bereich 0 bis ca.20 km/h ist auch bei mir schon deutlich zu erkennen.

Das bedeutet, das eine Trennung Luft- und Rollwiderstand wohl doch nur mit Haube gehen wird.

Gruß Leonardi

 

[Leonardi]

Beweis, dass die schnellste Verbindung zwischen 2 Punkten im Raum nicht - wie vielleicht vorschnell zu vermuten ist - die Gerade ist, sondern die Zykloide (bei einem Velomobil unter Erdschwere):

***

Auch hier würde man nicht vermuten, das alle vier gleichzeitig ankommen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Zykloide#Die_Tautochronie_der_Zykloide

Gruß Leonardi