| longtrousers |
15.04.2017 00:24 |
Zitat:
Zitat von Klugschnacker
(Beitrag 1299971)
Aus Sicht des Windes bewegt sich jeder Punkt des Laufrades ausschließlich in die Gegenwindrichtung. Am Aufstandspunkt ist die Geschwindigkeit gegenüber dem Wind Null, aber alle anderen Punkte drehen sich stets in den Wind hinein. Der oberste Punkt des Laufrades hat gegenüber dem Wind die doppelte Geschwindigkeit wie die Nabe. Die Nabe hat gegenüber dem Wind 45 km/h, die Oberseite des Laufrades 90 km/h. Fast der gesamte Luftwiderstand, der von den Verwirbelungen an den Speichen herrührt, entsteht dadurch im obersten Drittel des Laufrades. Er wird durch die horizontale Federwaage des Windkanals gemessen. Die vertikalen Widerstände aus der Rotation sind im Vergleich dazu sehr klein, da die Leistung kubisch mit der Geschwindigkeit wächst.
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Die Materie ist nicht einfach, ich habe viel Zeit gebraucht deine Ausführungen zu überlegen, und deine Analyse ist sehr gut.
Ich erlaube mich zwei Bemerkungen:
1. Bei deinem Beispiel ist die vertikale Komponente der Geschwindigkeit vorne und hinten am Laufrad 45 km/h. Da die Luftreibung kwadratisch mit der Geschwindigkeit abnimmt, ist die vertikale Luftreibung vorne und hinten ein Viertel der Luftreibung oben. Multipiziert mit zwei (weil vorne UND hinten), ist das die Hälfte der Luftreibung oben. Es gibt noch die horizontale Komponente der Luftreibung vorne und hinten am Laufrad, die wir einfacherweise gleich stellen können als die Vertikale. Unterm Strich ist dann die vertikale Luftreibung ( die nicht gemessen wird durch die Federwaage) ein Viertel der totale Luftreibung. Du vernachlässigst diese, aber ein Viertel ist immerhin ein Viertel!
2. Jetzt zum unteren Teil des Laufrades, das wir hier oben ganz vernachlässigt haben. Das Fahrrad steht auf einer Platte im Windtunnel meine ich mal gesehen zu haben. Wenn der Wind im Wintunnel bläst, ist seine Geschwindigkeit bei der Platte aber null (das ist immer so bei einer Strömung an einer Wand) , und nimmt dann nach oben bis 45 km/h zu. Also unten am Laufrad ist die Windgeschwindigkeit < 45 km/h, wobei das untere Teil des Laufrades mit 45 km/h nach HINTEN bewegt. Die Federwaage misst dort also eine Kraft nach vorne. Die könnte bei einem Speicherad grösser sein als bei einer Scheibe.
Es handelt sich um ein sehr kompliziertes System, und helfen würde Winttunneltests wobei die Leistung der Rolle auf das Laufrad mit in Betracht genommen wird. |
