Aerodynamica op roterende vlakken?

Roelof

Roelof

Moderator
Moderator team
Forum veteraan
Misschien een rare vraag maar ik denk wel een interessante....

In de modelautowereld bij snaar-aangedreven auto's worden vaak de poelies lichter gemaakt door ze vlak de maken. Als je ergens al gewichtsverlies kunt winnen moet je altijd in de aandrijving beginnen waar het dubbel winst is.

Op de tekening een volle adapter en hoe ze worden gevlakt

poelie.JPG


In 2 van de 2 blijvende dikke delen zit een M4 inbus om de adapter op de as te klemmen en zo balans te houden en is het dus niet mogelijk om het helemaal klein te maken..

Natuurlijk zal de lichtere massa de prestaties in acceleratie (procentueel) verbeteren maar omdat je dan 2 vlakke kanten hebt heb ik het idee dat die ook nadelig/afremmend kunnen zijn. Je praat over misschien 2 tot 3 gram winst op een diameter van 13mm.

Wordt de winst in gewichtsverlies weer benadeeld door de mindere aerodynamische vormgeving?
Zo ja, is dat weg te werken met bv. een ovale vorm die dan de luchtstroom beter afvoert?
 
zou het niet kunnen dat

door de poelies lichter te maken het gyroscopisch effect hiervan vermindert en de auto hier minder last van ondervindt tijdens het sturen

gyroscopisch effect = het effect dat een tol rechtop blijft tollen door de draaisnelheid
om de tol uit evenwicht te brengen is er een grote kracht nodig is bij een hoge draaisnelheid en een kleine kracht bij een lage draaisnelheid

het gewicht van poelies is relatief groot ten opzichte van de auto
de draaisnelheid is ook zeer groot 10.000rpm?
het gyroscopisch effect is dus ook zeer groot

alphamax
 
Ik praat nu even over een brandstof auto van 2500 gram waar gezien de overbrengingen de krukas het zwaarste roterende onderdeel is met ook nog eens de grootste rotatiesnelheid.

Ik denk dat het gyrscopisch effect minimaal is gezien niet alleen het lage gewicht maar ook de kleine diameter maar misschien kan ik er naast zitten.

Met een bakverhouding van 19:46 in de 2e versnelling praat je al over een 19.000 rpm op de 1e as waar 2 poelies op zitten en dan na de volgende overbrenging zo'n 13.000rpm waar weer 2 poelies zitten.

mrx-4_k.jpg

Tegen de grote tandwielen komt de motor
 
Wat de winst in vermindering van het gyroscopisch moment is weet ik niet, maar vermoedelijk verwaarloosbaar. Als er al een merkbaar gyroscopisch effect is zal het gyroscopisch effect v/h (achterwaarts draaiende)motorvliegwiel de druk op de binnenste wielen verhogen in een bocht, en van alle andere draaiende delen juist andersom. Maar ik verwacht niet dat die effecten zelfs maar meetbaar zullen zijn vergeleken bij de gyroscopische momenten van de vier velgen plus banden...

Bij dergelijke poeliediameters zijn zelfs bij heel hoge toerentallen de luchtweerstandsverliezen ook maar heel klein.

Overigens kun je de verliezen niet echt beperken door de vormgeving op zich, hooguit door alles zo glad mogelijk maken: Een tandwiel of een grof geribbeld vliegwiel heeft minder luchtweerstand als een glad vliegwiel
Een vliegwiel gaat nl een beetje werken als een centrifugaalfan door lucht te versnellen en naar buiten te slingeren. De enige effectieve manier om die luchtverliezen te beperken, is door het vliegwiel of de poelie zo nauw mogelijk te omkapselen, maar dat werkt alléén als de omkapseling helemaal rondom gesloten is (effect van een centrifugaalpomp met gesloten persafsluiter). Zodra er een opening in de omtrek van die omkapping zit is die verliesbeperking al verdwenen. Het effect is echter maar heel klein en waarschijnljk de moeite totaal niet waard, dus het is zuiver theoretisch....

Groet, Bert
 
Ahum, wat is hier in vredesnaam de relatie met aerodynamica?
Een vkeigwiel vliegt toch niet?
Tenzij er iets mis gaat ... :confused:

Dirk
 
Luchtstroming/luchtweerstand, toepasbaar op alles wat beweegt ?
 
DirkSchipper zei:
Ahum, wat is hier in vredesnaam de relatie met aerodynamica?
Een vkeigwiel vliegt toch niet?
Tenzij er iets mis gaat ... :confused:

Dirk
Klik om te vergroten...

Bij de meeste vliegwielen valt het wel mee, maar een hoogtoerig vliegwiel van bijv een RC automotor zal toch al gauw een procent van het vermogen van de motor verbruiken, puur op luchtweerstand.... Is toch al gauw een paar tientallen Watts. verwaarloosbaar t.o.v het totaalvermogen, maar toch niet nul.

TS vroeg zich af of dit een invloed had.... Lijkt me toch een duidelijke vraag in post 1.....

Groet, Bert
 
Ik vind het wel een geinig vraagstuk. Maar ik heb geen idee of het verlies door de toegenomen aerodynamische weerstand groter of kleiner is dan de winst door een snellere acceleratie. Het zal o.a. afhangen van het gebruik. De winst zit nl in een snellere acceleratie van het wiel. Als het wiel eenmaal op toeren is valt de winst door het afvlakken weg, maar daar komt nu juist het verlies door toegenomen weerstand om de hoek kijken. Als je dus veel lange stukken rijdt wordt het aerodynamische deel relatief belangrijker, als je weinig op snelheid rijdt maar heel veel aan het accelereren bent wordt de betere acceleratie belangrijker.

Aerodynamisch gezien is dit een bijzonder lastig vraagstuk, omdat je bij extreem lage Reynolds getallen kijkt. Hierdoor gedraagt de luchtstroming zich erg visceus, en dat is lastig te voorspellen. Dan heb je ook nog een riem die continu om het wiel heen fladdert. Ik denk dat de enige methode om een antwoord te vinden is: meten.
 
Inderdaad is de vraag als de winst in gewichtsverlies niet wordt tegengewerkt door de nieuwe slechte aerodynamische vormgeving en is er de vraag als ik de "mogelijke" hoge aerodynamische weerstand kan verminderen door de vormen rond te houden (in dit geval van bijna rechthoekig naar ovaal)

Een grappig vraagstuk is het zeker, zeker 1 waar niemand over nadenkt.
 
Zet de auto op blokjes, meet de stroom volgas onbelast met een gladde poelie en met een afgeflakte/verlichtte poelie en je hebt je antwoord...
Meten is weten.

Groet,
Gerben
 
Als je gewicht verminderd door gaten boren, maar die gaten dan weer afdekt (lichte schuimvulling,of een sticker eroverheen), Heb je wel gewichts vermindering, maar geen aerodynamische nadelen.

Denk aan aan de afgedekte spaakwieen van tijdrijders fiets of solar auto's.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top