Näimpä, paikoillaan oleva pisara on pallo ja sen ilmanvastuskerroin liikkuvassa ilmassa on jotain 0,35.
Tuo kerroin on aika pienelle, noin 15 -senttiselle, pallolle nopeudessa 10 m/s. Pallon ilmanvastuskerroin pienenee sen koon ja nopeuden kasvaessa. Tuossa alla on mittaustuloksia pyöreälle sileälle pallolle eri Reynoldsin luvuilla. Reynoldsin luku ilmassa voidaan laskea kaavalla 70 x halkaisija (mm) x nopeus (m/s). Kuvasta nähdään, että pallon ilmanvastuskerroin pienenee noin 0,1 kun sen Re on noin 500000. Tämä vastaa 10 m/s nopeudessa noin 70-senttistä palloa. Tätä isompi Re alkaa jo nostaa vastuskerrointa.
Liitteet
Jori
On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma
Jos kokonaispainoksi ukolle ja pyörälle arvaa 93 kg ja vierintävastuskertoimeksi 0,006, saa laskemalla Arin ja pyörän ilmanvastuskerroin x otsapinta-alaksi yhteensä 0,27 m². Kuulostaa aika pieneltä. Otsapinta-ala vastaisi 60 sentin kiekkoa. Kuulostaa aika pieneltä. Arvasin varmaan painon yläkanttiin. Paljonko vaakasi ja laskimesi antavat vierintävastukselle?
Jori
Pallon ilmanvastuskerroin pienenee sen koon ja nopeuden kasvaessa. Tuossa alla on mittaustuloksia pyöreälle sileälle pallolle eri Reynoldsin luvuilla. Reynoldsin luku ilmassa voidaan laskea kaavalla 70 x halkaisija (mm) x nopeus (m/s). Kuvasta nähdään, että pallon ilmanvastuskerroin pienenee noin 0,1 kun sen Re on noin 500000. Tämä vastaa 10 m/s nopeudessa noin 70-senttistä palloa. Tätä isompi Re alkaa jo nostaa vastuskerrointa.
Ahaa, tästä siis johtuu että linja-autot ja rekat ovat keulaltaan sen muotoisia kuin ovat, vielä nykypäivänäkin. Enempi pyöristäminen ei tuo mitään hyötyjä, kuten jo jossakin aiemmassa ketjussakin kerroit. Toisaalta, liika pyöristäminen ei ajoneuvojen kokoluokassa näyttäisi ilmanvastuskertoimen kannalta haittaavankaan mitään. Vai voiko tätä reynoldsin lukua soveltaa noihin keulan pyöristyksiin suoraan?
Kuvassa on mun lyhyen matikan silmällä katsottuna logaritminen asteikko, joten tuohon 0,1 kertoimeen ei tarvitse tuossa nopeudessa olla noinkaan iso pallo.
Pallon ilmanvastuskerroin pienenee sen koon ja nopeuden kasvaessa. Tuossa alla on mittaustuloksia pyöreälle sileälle pallolle eri Reynoldsin luvuilla. Reynoldsin luku ilmassa voidaan laskea kaavalla 70 x halkaisija (mm) x nopeus (m/s). Kuvasta nähdään, että pallon ilmanvastuskerroin pienenee noin 0,1 kun sen Re on noin 500000. Tämä vastaa 10 m/s nopeudessa noin 70-senttistä palloa. Tätä isompi Re alkaa jo nostaa vastuskerrointa.
Ahaa, tästä siis johtuu että linja-autot ja rekat ovat keulaltaan sen muotoisia kuin ovat, vielä nykypäivänäkin. Enempi pyöristäminen ei tuo mitään hyötyjä, kuten jo jossakin aiemmassa ketjussakin kerroit. Toisaalta, liika pyöristäminen ei ajoneuvojen kokoluokassa näyttäisi ilmanvastuskertoimen kannalta haittaavankaan mitään. Vai voiko tätä reynoldsin lukua soveltaa noihin keulan pyöristyksiin suoraan?
Karkeasti ottaen voi. Pitkät suorat pinnat paksuntavat turbulenttia rajakerrosta, joten Re on tavallaan takapäässä eri kuin etupäässä.
jviirret kirjoitti:
Kuvassa on mun lyhyen matikan silmällä katsottuna logaritminen asteikko, joten tuohon 0,1 kertoimeen ei tarvitse tuossa nopeudessa olla noinkaan iso pallo.
Näin on. Vastuksen minimi näyttäisi olevan 200000-500000 välillä. Oikeastaan tuohon mimimivastuskuoppaan näyttäisi pääsevän noin koripallon kokoisella pallolla, varsinkin, jos pallon pinta on karhea. Karheus siirtää minimivastusta pienemmän Re:n suuntaan.
Jori
Jori
On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma
Näin on. Vastuksen minimi näyttäisi olevan 200000-500000 välillä. Oikeastaan tuohon mimimivastuskuoppaan näyttäisi pääsevän noin koripallon kokoisella pallolla, varsinkin, jos pallon pinta on karhea. Karheus siirtää minimivastusta pienemmän Re:n suuntaan.
Juu, mikäli tuo nopeus on 10m/s(36km/h). Tuo ilmavirran nopeus on saavutettavissa normaali pyöräilyssäkin vastatuuleen.
Jos ilmavirran nopeus taas jää johonkin 20km/h(5,5m/s) nopeuteen, tai alle, niin riittävän iso kate on jo suurempi kuin ajoneuvo, eli otsapinta-ala kasvaa?
Näin on. Vastuksen minimi näyttäisi olevan 200000-500000 välillä. Oikeastaan tuohon mimimivastuskuoppaan näyttäisi pääsevän noin koripallon kokoisella pallolla, varsinkin, jos pallon pinta on karhea. Karheus siirtää minimivastusta pienemmän Re:n suuntaan.
Juu, mikäli tuo nopeus on 10m/s(36km/h). Tuo ilmavirran nopeus on saavutettavissa normaali pyöräilyssäkin vastatuuleen.
Jos ilmavirran nopeus taas jää johonkin 20km/h(5,5m/s) nopeuteen, tai alle, niin riittävän iso kate on jo suurempi kuin ajoneuvo, eli otsapinta-ala kasvaa?
Ilmiö, johon tuo Reynolsin luku vaikuttaa, on nimenomaan virtauksen kyky seurata ohenevaa kappaletta -siis katteen perässä. Reynoldsin luku kuvaa virtaustilanteen turbulenttisuusastetta. Mitä suurempi Re sitä turbulenttisempi ja sitä paremmin virtaus seuraa muotoja irtoamatta. Turpulenttinen rajakerros tuottaa kuitenkin enemmän vastusta kuin laminaarinen. Siksi, kun pyritään äärimmäisen pieneen vastukseen pyritäään rajakerros pitämään laminaarisena mahdollisimman pitkään. Se tapahtuu muotoilemalla kappale siten, että virtausnopeus kiihtyy kappaleen pinnalla mahdollisimman pitkään. Laminaariset muotokappaleet ovat siis sileitä paksuja perästä.
Etupuolella kysymys on keulan ympäri kiertävän virtauksen kääntymisestä kyljen suuntaiseksi ilman virtauksen irtoamista. Luodin (paraboloidi tai ellipsoidi) muotoinen kärki mahdollistaa minkä poikkileikkauksen tahansa.
Tuossa on asiaa selventävä juttu golfpallon ilmanvastuksesta. http://www.aerospaceweb.org/question/ae ... 0215.shtml
Liitteet
Viimeksi muokannut jori, 15 Loka 2010, 20:09. Yhteensä muokattu 2 kertaa.
Jori
On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma
Ilmiö, johon tuo Reynolsin luku vaikuttaa, on nimenomaan virtauksen kyky seurata ohenevaa kappaletta -siis katteen perässä. Etupuolella kysymys on keulan ympäri kiertävän virtauksen kääntymisestä kyljen suuntaiseksi ilman virtauksen irtoamista. Luodin (paraboloidi tai ellipsoidi) muotoinen kärki mahdollistaa minkä poikkileikkauksen tahansa.
No nii, just ku meinasin päästä kärryille Eli jos tehdään aerodynaamisesti hyvä ajoneuvon muoto niin se on luodin mallinen keulastaan ja puolipallo perästä? Eli ennemminkin niinkuin pisara väärin päin Vai oliko tuosa nyt pointtina että puolipallo ei ole hyvä kumpaankaan päähän eikä kylkiin, vai mitä
Ilmiö, johon tuo Reynolsin luku vaikuttaa, on nimenomaan virtauksen kyky seurata ohenevaa kappaletta -siis katteen perässä. Etupuolella kysymys on keulan ympäri kiertävän virtauksen kääntymisestä kyljen suuntaiseksi ilman virtauksen irtoamista. Luodin (paraboloidi tai ellipsoidi) muotoinen kärki mahdollistaa minkä poikkileikkauksen tahansa.
No nii, just ku meinasin päästä kärryille Eli jos tehdään aerodynaamisesti hyvä ajoneuvon muoto niin se on luodin mallinen keulastaan ja puolipallo perästä? Eli ennemminkin niinkuin pisara väärin päin Vai oliko tuosa nyt pointtina että puolipallo ei ole hyvä kumpaankaan päähän eikä kylkiin, vai mitä
Jos tavoitteena on maltillinen 0,1 vastuskerroin, puolipallon muotoinen keula on kelvollinen, kunhan Re on yli 50 000, perä vasta kun Re on yli 300 000, Pienempiin vastuskertoimiin tavoiteltaessa muodot lähenevät virtaviivakappaletta -sitä pisaramuotoa. Oikeastaan tässä ei ole kysymys kokonaisista muodoista, vaan muotojen muutosten jyrkkyydestä. Virtaviivakappaleen vastus on enemmän ilman pintakitkasta muodostuvaa, kuin mitättömästä pyörrevanasta. Kuitenkin ajoneuvoon muodostuvat epävirtaviivaiset yksityiskohdat aiheuttavat paljon enemmän vastusta kuin vähänkään pitkulainen virtaviivakappale.
Jori
On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma
Pisara muoto on siis hyvä, kunhan se ei ole piirretyn pisaran muotoinen, pyöreä muotokin on hyvä, kunhan se on sopivan verran pyöreä, terävät kulmatkaan ei sopivissa paikoissa välttämättä haittaa, oikealla tavalla kaareva on se mihin pyritään ja sileä on hyvä, mutta myös jossakin kohti pitäs olla golfpallomaista karheutta. Eli lopputulos on se, että kanttiputkesta ja vikupropista ei saa maalaisjärjellä muotoiltua mitään muodollisesti kelvollista aerodynaamista ajoneuvoa.
Oikeastaan tuohon mimimivastuskuoppaan näyttäisi pääsevän noin koripallon kokoisella pallolla, varsinkin, jos pallon pinta on karhea. Karheus siirtää minimivastusta pienemmän Re:n suuntaan.
Miksei, jos tavoitellaan satasen nopeuksia. Jos ero satasen vauhdissa on 11% niin 50km/h vauhdissa se on 5,5% ja 25km/h nopeudessa 2,75%, eli 0,7km/h, edellyttäen tietenkin ettei paino nouse ollenkaan.
Pisara muoto on siis hyvä, kunhan se ei ole piirretyn pisaran muotoinen, pyöreä muotokin on hyvä, kunhan se on sopivan verran pyöreä, terävät kulmatkaan ei sopivissa paikoissa välttämättä haittaa, oikealla tavalla kaareva on se mihin pyritään ja sileä on hyvä, mutta myös jossakin kohti pitäs olla golfpallomaista karheutta. Eli lopputulos on se, että kanttiputkesta ja vikupropista ei saa maalaisjärjellä muotoiltua mitään muodollisesti kelvollista aerodynaamista ajoneuvoa.
Jukka
Hemmetin hyvin tiivistetty! Kyllä asialle tarttis tehrä jotain. Luonto toimii aivan väärin ja epäoikeudenmukaisen monimutkaisesti. Kenen syy?
Vakavammin. On vuosia kiinnostanut sellainen valmistus- mittaussysteemi, että voisi jatkuvasti korjata samaa laitteistoa aerodynamiikaltaan aina vaan paremmaksi. Nyt on niin turhauttavaa, jos rakentaa ensin kuukausien työllä jotain, ja sitten tietysti huomaa, että olisi pitänyt rakentaa hieman toisin, ja aloitettava aivan alusta. Heitettävä kuukausien työ roskikseen tai tyydyttävä siihen huonoon ratkaisuun. (tosin voisi ylläpitää illuusiota 'hyvästä ratkaisusta' kehumalla sitä jatkuvasti ja yltympäriinsä ja levittämällä tyylikkäitä kuvia kaikkialle).
Vakavammin. On vuosia kiinnostanut sellainen valmistus- mittaussysteemi, että voisi jatkuvasti korjata samaa laitteistoa aerodynamiikaltaan aina vaan paremmaksi. Nyt on niin turhauttavaa, jos rakentaa ensin kuukausien työllä jotain, ja sitten tietysti huomaa, että olisi pitänyt rakentaa hieman toisin, ja aloitettava aivan alusta.
Yksi ratkaisu voisi olla tyytyminen pienempään mittakaavaan ja itsevalmistettuun tuulitunneliin:
Yksi ratkaisu voisi olla tyytyminen pienempään mittakaavaan ja itsevalmistettuun tuulitunneliin:
Jukka
Joo. Tosin tuulen voimaa pyörään ja ajajaan voi mitata aika suoraan, on olemassa hämmästyttävän tarkkoja painemittareita, muutamalla kympillä saa USA:sta (resoluutio niin, että alle 10 cm nosto ylöspäin johtaa mittarin näyttämään pykälän vähempi ilmanpainetta) Enempi on pulmana ne 'vikupropit ja rimat ja purjekankaat tms' . Siipimuotoa voi taivutella miten vaan vaikka viilusta, kun siinä pinnan tarvitsee taipua vai yhdessä suunnassa, mutta eipä taivu nätisti kahteen suuntaan (esim. lentokoneen runko. Saviruukuntekotekniikka tarvittaisiin: pyöritellään koko hökötystä ja muovaillaan siitä lähes ihanteellinen möykky. Olisiko sellaisia muoveja, joilla voisi puhallella kuin ilmapallon, mutta hallitusti? Kertakäyttöhomma kuin pakkausmuovin käyttö. Kun ajaa ryteikköön risaksi, niin puheltelisi kotona iloisesti uuden? Kertakäyttökate. Ei muotteja, ei ainakaan suuritöisiä.
Tulisikohan tässä näin villisti puhelemalla parviälyllä ideaa...
Polykaprolaktonista muottiin puhaltamalla? http://vimeo.com/12940879
On muuten vänkää kamaa tuo. Kovettuessaan nailonin tapaista.
Itsestään sulavia tikkejä tehdään samasta aineesta, eli ei ole myrkyllistä vaan biohajoavaa.
Ekovelomobiili?
Eli jos tehdään aerodynaamisesti hyvä ajoneuvon muoto niin se on luodin mallinen keulastaan ja puolipallo perästä? Eli ennemminkin niinkuin pisara väärin päin 
Vai oliko tuosa nyt pointtina että puolipallo ei ole hyvä kumpaankaan päähän eikä kylkiin, vai mitä 
