Aerodynamik erst ab 40km/h?

[ChrisH]

Nur mal so als Hilfe beim Abschätzen: Pro 10 km/h Temporeduktion halbiert sich die nötige Leistung.
Damit halbiert sich auch der Gewinn durch Aerokomponenten.
D.h. wenn Dir einer zeigt, dass man 10 Watt bei 45 km/h einspart, dann sind das bei 35 km/h nur noch ca. 5 Watt und bei 25 km/h nur noch ca. 2,5 Watt

Das Segeln bei Aerolaufrädern mündet übrigens immer nur in einen reduzierten Widerstand in Wndkanalmessungen. Es gibt keinen Vortrieb wie bei einem Segelboot. Dazu ist vermutlich die Fläche der Laufräder viel zu klein im Vergleich zur Gesamtfläche von Rad+Fahrer.

 

[406heijn]

... Sinnvoll wäre also fürs Ego ein Staurohr am Garmin

Genau das wünsche ich mir schon länger... Wenn man mit Komponenten für wenige Cent Einkaufspreis (mehr kann das bei aktuellen Tachopreisen nicht sein) die barometrische Höhe messen kann, dann sollte das doch eigentlich auch gehen? Wäre mal ein hübsches Arduino-Projekt

Etwas in dieser Richtung gab es schonmal. IBike Aero Computer. War aber nicht so richtig erfolgreich.

 

[GerdO]

Kleinflugzeug, das sagen wir mal 100 km/h braucht, um die Höhe zu halten. Nun gibt's nen konstanten Gegenwind von 100 km/h und man macht den Motor aus. Übertragen auf das o.g. müsste das Flugzeug jetzt sinken, oder sehe ich das falsch? Wenn ja: warum?

Ein Triebwerk bringe die Kraft auf um das Flugzeug mit 100 km/h gegenüber der umgebenden Luft zu bewegen. Gleichzeitig herrsche oben ein Gegenwind von 100 km/h.
Dann fliegt das Flugzeug 100 km/h relativ zur umgebenden Luft (Airspeed=100km/h), aber es bewegt sich mit 0 km/h gegenüber einem Beobachter auf dem Boden (Groundspeed = 0km/h).

Wenn jetzt das Triebwerk ausgeschaltet wird, dann wird es, vom Boden aus gesehen, nach rückwärts beschleunigt bis es die WIndgeschwindigkeit erreicht hat (Airspeed = 0km/h). Es fliegt dann mit 0 km/h relativ zur umgebenden Luft aber mit -100 km/h relativ zum Beobachter (Groundspeed = -100 km/h).
Da die Tragflächen nicht mehr von Luft umströmt wird, ist kein Auftrieb mehr vorhanden und es fällt gleichzeitig zu Boden. (Aber nicht senkrecht, sondern wird gleichzeitig von der sich bewegenden Luftmasse mitgerissen.

 

[calforce]

Ein Triebwerk bringe die Kraft auf um das Flugzeug mit 100 km/h gegenüber der umgebenden Luft zu bewegen. Gleichzeitig herrsche oben ein Gegenwind von 100 km/h.
Dann fliegt das Flugzeug 100 km/h relativ zur umgebenden Luft (Airspeed=100km/h), aber es bewegt sich mit 0 km/h gegenüber einem Beobachter auf dem Boden (Groundspeed = 0km/h).

Wenn jetzt das Triebwerk ausgeschaltet wird, dann wird es, vom Boden aus gesehen, nach rückwärts beschleunigt bis es die WIndgeschwindigkeit erreicht hat (Airspeed = 0km/h). Es fliegt dann mit 0 km/h relativ zur umgebenden Luft aber mit -100 km/h relativ zum Beobachter (Groundspeed = -100 km/h).
Da die Tragflächen nicht mehr von Luft umströmt wird, ist kein Auftrieb mehr vorhanden und es fällt gleichzeitig zu Boden. (Aber nicht senkrecht, sondern wird gleichzeitig von der sich bewegenden Luftmasse mitgerissen.

Nein, Du verstehst mich falsch, war aber auch niocht gut beschrieben. Windstille, Flugzeug fliegt mit 100 km/h über Grund = 100 km/h indicated airspeed. Dagegen: Segelflug, 100 km/h Gegenwind, IAS ist also ebenfalls 100 km/h, aber Geschwindigkeit über Grund ist 0 km/h (schwebender Habicht über dem Feld). D.h. die Anströmgeschwindigkeit an der Tragfläche bleibt gleich, aber die "Herkunft" des Luftstromes ändert sich. Verhält sich das Flugzeug jetzt wie im Motorflug oder wie? Und wenn ja (was ich für logisch empfände), warum wirkt sich dann Gegenwind weniger stark auf den Radler aus als Fahrtwind.

Edit: Hab's mir grad selber beantwortet. Der Motor muss ja auch noch andere Kräfte überwinden (i.W. induzierte Widerstände), der Wind muss ja "nur" mit den 100 km/h ins Pitotrohr drücken. Hab also für den gleichen aerodynamischen Effekt nen höheren Energieaufwand im Motorflug.

 

[calforce]

Das Flugzeugbeispiel ist schlecht gewählt, da ein stabiles Flugzeug seine Geschwindigkeit nur im Sinkflug halten kann, somit immer einen Vortrieb benötigt.

Und wie bereits erwähnt gibt es Reibungsverluste an allen Beweglichen Teilen, die mit steigender Geschwindigkeit ebenfalls steigen, die machen den Großteil der fehlenden Verluste aus. Genauere Erklärungen hierzu gibt es erst morgen oder von jemand Anderem.

Gruß,
Pracer

Genau, das ist mir auch grad gekommen. Wäre es anders, würde das Ding ja tatsächlich rückwärts fliegen. Führt aber zum richtigen Schluss.

 

[GerdO]

In der Tat verstehe ich dich nicht. Erstmal ist es doch so, daß ein Flugzeug einen Impuls braucht, der es dazu bringt mit 100 km/h durch die umgebende Luft zu pflügen. Wenn dieser Impuls verbraucht ist, wird das Flugzeug vom Winde verweht. Wenn keine Anströmung mehr vorhanden ist, sinkt es.
Soweit ich weiss erzeugen Tragflächen am Flugzeug nur Auftrieb, keinen Vortrieb, oder jedenfalls nur sehr geringen.

Zur Frage warum plötzlicher 20km/h Rückenwind nicht dazu führen, daß man - bei identischer Anstrengung - 20 km/h schneller fährt: Das würde IMO nur funktionieren, wenn die ganzen Reibungskräfte (Rollwiderstand, Lagerreibung, etc.) nicht vorhanden wären. Diese verhindern, daß man um denselben Betrag beschleunigt wird, wie der Rückenwind.

Ein Heissluftballon dagegen, der keinerlei Kontakt zur Erde hat, an dem daher auch keine Widerstände wirken, fliegt immer in derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung wie der Wind. Im Korb des Ballons ist kein Wind zu spüren, auch wenn gerade Windstärke 8 herrschen. (Wenn der Wind böig ist oder wenn er sich dreht oder seine Stärke verändert, reagiert der Ballon aber natürlich mit einer gewissen Trägheit.)

 

[Rodihypno2]

Regnet es eigentlich bei Euch?

 

[GerdO]

Regnet es eigentlich bei Euch?

Im Moment gerade mal nicht, aber es ist saukalt.

 

[usr]

Oh oh, gleich packt einer die Geschichte mit dem Flugzeug auf dem Fließband aus!

 

[Rodihypno2]

Oh oh, gleich packt einer die Geschichte mit dem Flugzeug auf dem Fließband aus!

Kann das denn fluiegen, wenn es auf dem Fliessband steht?
Interessant!

Erzähl mal....

 

[Rodihypno2]

Im Moment gerade mal nicht, aber es ist saukalt.

Ich frägte nur, weil hier absurdistan-mässig auf allerhöchstem Niveau über vektorenbrechung, Speichen-Flügel-Refraktions-Schwingungen und reaktive Ansaug-Bodeneffeckt-Niederdruck Theoreme reflektiert wird...
Von Menschen, die sicher nicht ab-solut top sportlich sind, womöglich gar dick oder schlapp, oder nicht Untenlenker/Tria fahren....

Aaaaber über speichen-Ansaug-Reflektionsstaudruck referieren....

Regenthema!

 

[Osso]

Regenthema!

Warten bis ich das Brot aus dem Ofen hohen kann Thema
Geregnet hat es hier allerdings auch, war deswegen laufen....
Aber morgen fahre ich wieder.
Um zum Thema zu kommen. Morgen versuche ich mal wieder ein paar "Bergzeiten" zu knacken, wenn der wind es zulassen solle

womöglich gar dick oder schlapp, oder nicht Untenlenker/Tria fahren....

Nich das ich mich angesprochen fühle aber...
In der tat versuche ich den immer erst in Unterlenkerhaltiung anzufahren und ein paar Watt an zu sparen vor allem bei Gegenwind , aber die Kraft die ich so umsetzen kann ich begrenzt. Ich bleibe deshalb leider auch im Sprint unter den physischen Möglichkeiten

 

[GerdO]

Ich frägte nur, weil hier absurdistan-mässig auf allerhöchstem Niveau über vektorenbrechung, Speichen-Flügel-Refraktions-Schwingungen und reaktive Ansaug-Bodeneffeckt-Niederdruck Theoreme reflektiert wird...
Von Menschen, die sicher nicht ab-solut top sportlich sind, womöglich gar dick oder schlapp, oder nicht Untenlenker/Tria fahren....

Es gibt Menschen, die finden es interessant sich mit Dingen zu beschäftigen, die eine Rolle in ihrem Leben spielen, die sie aber nicht vollständig verstehen. Auch wenn ihnen das keinen irgendwie sichtbaren Vorteil bringt, ausser eben der Befriedigung wieder etwas mehr von der Welt verstanden zu haben.

Das hat damit zu tun, daß solche Leute neugierig sind und daß sie Selbstbewußt genug sind zu glauben, daß sie alles verstehen können, wenn sie es nur wollen und sich ausreichend bemühen.

Eigentl. haben alle Menschen dieses Fähigkeit und diese Neigung. Aber wenn jemand in seinem Leben zu oft daran gescheitert ist etwas zu verstehen, dann hört er auf Neugierig zu sein, die Suche nach Verstehen lässt nach und er macht sich lieber über die anderen lustig.

 

[Ragnar]

Wichtig wäre auch bei all der Theorie, daß man die 40 km/h auch erreicht !

Es wird Zeit, das sich das Wetter bessert !

 

[Rodihypno2]

@ Gerdo: Nicht pöse werden!

Es gibt; so könnte ich, wenn ich denn meinte, dass ich angesprochen sei, mit "scheitern", auch viiiele Menschen, die, statt das Wahre zu TUN, statt zu MACHEN, lieber Zahlen, Planungung und Theorien wälzen!

Will sagen, Ragnar sagte es: man muss auch erstmal die 40 Kmh schaffen , vielleicht BEVOR man Theoreme wälzt, ob die negative Fluktu-Refraktion beim Rückwärtslauf der (Messer)Speichen die positive Refraktion und dazu die dabei auftretende Resonz-Schwingungs-Amplituden-Anströmung übersteigt!

Bissi Spass muss sein, und dass viele Sachen, über die WIR (Ich nehme mich nicht aus!) reden, absurd, bzw "hirnwichsen" sind, kann nicht bestritten werden!
Es gibt ja auch jede Menge Menschen, welche stundenlang über Abseitsregelungen, und den jeweiligen Fitnessstand ihres Fussballvereins streiten, oder darüber, welche Holzschutzfarbe auf Fichte, bzw Tannenholz am Jägerzaunlattenzaun die bessere Wahl ist....

gerade weil das so ist, muss man auch mal schmunzeln können; und das wollte ich erreichen!

 

[Osso]

Das Thema ist schon interssant, vor allem wenn es nicht nur auf die Laufräder bezieht: Und Theorie ist schon interessant, muss aber auch richtig eingeordnet werden. Das Ding mit den Laufrädern ist ja das man einen bessere Aerodynamik versprochen bekommt und sie vor allem einfach kaufen. Mehr muss man für die versprochene verbesserte Performance nicht tun. Der Threadersteller hat ja seine Zweifel an der Relevanz schon in seiner Fragestellung zu Ausdruck gebracht.
Interessanter wäre es zu untersuchen wie man generell das Setup des Rades verbessern kann und zwar so das es noch komfortabel zu fahren ist.

OT:

Es wird Zeit, das sich das Wetter bessert !

ich geht heute schwimmen (fahr aber die 20 km mit dem Rad, egal ob es regent)

 

[GerdO]

Will sagen, Ragnar sagte es: man muss auch erstmal die 40 Kmh schaffen

Eigentl. ist doch genau das die Frage dieses Threads: Muss man 40 km/h schaffen um von aerodynamischen Konstruktionen zu profitieren oder bringt es schon früher etwas?

 

[Osso]

ist natürlich die Frage was man unter profitieren versteht. Das es aerodynamische Effekte auch bei niederen Geschwindigkeiten gibt ist ja unbestritten. Nur wenn die so klein sind das man davon nix merkt, hat man auch nix davon.
Aus Interesse hat ich eben an mein Stadrad mit flachem Lenker schnell man GPS dran gemacht um zu gucken wie schnell ich in der Stadt fahre, Der Lenker dürfte so in etwas der Oberlenkerhaltung entspechen, also einer aerodynamisch nicht sehr günstigen Postion. Auf jeden Fall hat da einen vielfachen Effekt wie die Laufräder. Und rausgekommen ist das ich, wenn es die Verkehr und die Ampeln es erlauben, ich zwischen 30-35km fahre. Und subjektiv merke ich zumindest bei 30 km keinen Unterschied zum Rennrad. Bei 35km mit etwas Phantasie schon.
In Bezug auf die laufräder würde ich schon meinen Das man ~40km fahren muss, damit es subjektiv was "bringt". Es sei den man profitiert auf die lange Sicht, wie bei einem Tria, auch von kleineren Effekten. Nur da ist dann auch die primäre Frage: Was die aerodynamisch beste Position die ich auf lange sich in der Lage bin aufrechtzuerhalten.

 

[Kettenschoner]

Gibt es auch eine einfache Erklärung, warum der Gegenwind weniger bremsende Wirkung hat als der "Fahrtwind"?
...
Edit: hat sich eigentlich erledigt, siehe mein nächster Post.

Das scheint mir noch nicht erledigt.

Für den Widerstand (die Kraft, die der Radfahrer aufbringen muss) ist die Geschwindigkeit des Radfahrers durch die Luft entscheidend. Also die Summe von Gegenwind und Fahrtwind. Der Fahrtwind bremst nicht mehr als der Gegenwind.

Die mechanische Arbeit ist Kraft mal Weg. Der Radfahrer bringt die Kraft via Kette/Hinterrad auf die Strasse. Darum ist mit Weg die Strecke auf der Strasse gemeint und nicht der Weg, den der Radfahrer durch die Luft zurück legt. Hätte der Radfahrer einen Propellerantrieb, wäre der Weg durch die Luft massgebend.

Leistung ist Arbeit pro Zeit, also Kraft mal Geschwindigkeit. Für unseren Radfahrer entsprechend Kraft mal Fahrgeschwindigkeit (und nicht Windgeschwindigkeit).

 

[Gelöschtes Mitglied 37900]

Wichtig wäre auch bei all der Theorie, daß man die 40 km/h auch erreicht !

Ist doch very simple:
Investier Dein Geld in sündhaft teure Aero-Laufräder; am besten noch in einen megateuren Aero-Rahmen und in klangvollen Markennamen.
Dann sind die 40km/h doch ein Kinderspiel.

Zumindest ist es das, was die Werbung der Hersteller verspricht