resistenza aerodinamica

[Ospite]

ho trovato qualcosina per calcolarla....

eventualmente per misurare i tempi d'arresto a verie velocità servirebbe una vespa con contakm digitale per poter essere precisi....

cosa ne dite?

"P

----- = a

v*m

A questo punto ci serve anche il dato relativo alla velocitÃ

massima raggiungibile dalla vettura, il quale ci servirà per

calcolare i rapporti della trasmissione. Dalle leggi della dinamica

del veicolo sappiamo che, con ottima approssimazione, la

potenza assorbita dall'avanzamento del veicolo a velocitÃ

costante a causa della resistenza aerodinamica e di rotolamento è

P(assorbita)=A*v^3 + B*v

dove v è la velocità del veicolo, A e B sono due coefficienti

sperimentali che dipendono appunto da rotolamento e

aerodinamica.

La velocità massima si avrà quando tutta la potenza del

motore sarà assorbita dall'avanzamento

P(max)=A*vmax^3 + B*vmax

da questa formula ricaviamo la massima velocità raggiungibile

dall'auto con un motore di 100kW, che nel nosto caso è

vmax = 206km/h

Con questo dato possiamo calcolare il rapporto di trasmissione

corrispondente alla V marcia, in modo tale che a 206km/h il

motore sia al regime di potenza massima.

Il rapporto della I marcia invece si calcola usualmente per fare in

modo che l'auto viaggi a circa 7km/h con il motore a

1000giri/min. Questo per consentire la marcia in colonna a

bassa velocità senza dover continuamente sfrizionare.

Gli altri rapporti li calcoliamo in modo che siano equispaziati.

su strada dritta, la potenza assorbita è dovuta a due grossi termini: resistenza aerodinamica e rotolamento. la forza aerodinamica è:

fd=1/2*rho*v^2*s*cx

dove< br>

fd=forza resistente [n]

rho=densità aria (kg/m^3)

v= velocità [m/s]

s=sezione massima frontale [m^2]

cx= coefficiente di resistenza, indipendente dalla velocità nel campo di velocità tipiche dell'auto

mentre la forza di attrito per rotolamento è più o meno indipendente dalla velocità e proporzionale al peso dell'auto (qualche % del peso, ovviamente espresso in newton).

sommi queste due forze, le moltiplichi per la velocità e ottieni la potenza assorbita.

ma come si fa a misurare il cx? in genere si sfrutta questa formula al contrario. si fa scorrere l'auto in folle finch├â┬® non si ferma. quando v ├â┬¿ bassa, gli attriti sono solo di rotolamento, la distanza percorsa ├â┬¿ inversamente proporzionale all'attrito di rotolamento. si rif├â l'esperimento a v pi├â┬╣ elevata e si vede con quanta rapidit├â l'auto rallenta. la forza frenante che causa la decelerazione (f=ma) ├â┬¿ la somma di res. aero. + res. rot.. si detrae quest'ultimo valore, si trova la res. aero fd e, avendo tutti gli altri parametri, si trova il cx. "

[cricri]

tu dovresti fare ingergneria meccanica!!!alla ducati servono bravi ingegneri per tornare ai livelli della desmo16 2003!!(è solo un esempio l'ho fatto solo perchè sono tifoso della casa di borgo panigale) cmq la tua riflessione è molto interessante ma si potrebbe migliore l'aerodinamica della vespa?

CIAO CIAO

[MRC]

è interessante, ma i vari CX, resistenze di rotolamento e i rendimenti vari sono complessi da determinare , e poi i 100 kw, a che regime? se ad un c'erto punto la res aerodinamica (aumenta al quadrato della V) diviene maggiore della N (in quella V, non MAX) la macchina si pianta...

ciao e complimenti comunque per la trattazione

[Ospite]

magari, nn l'ho fatto io, ...ho cercato semplicemente in giro per internet

"è interessante, ma i vari CX, resistenze di rotolamento e i rendimenti vari sono complessi da determinare"

una volta che abbiamo il grafico della distanza percorsa a una data velocità credo che nn sia troppo difficile risalire alla resistenza aerodinamica

" e poi i 100 kw, a che regime? se ad un c'erto punto la res aerodinamica (aumenta al quadrato della V) diviene maggiore della N (in quella V, non MAX) la macchina si pianta... "

appunto, se si fanno varie misurazioni possiamo arrivare ad una curva crescente che, se la mettiamo insieme alla curva della potenza ai vari rapporti si possono considerare dei rapporti per cui la resistenza aerodinamica arrivi a pari della potenza della vespa nel punto di massima potenza nell'ultima marcia...

....cmq aspetta che cerco il grafico che mi ha ispirato...

[Ospite]

eccola:

cmq ho trovato un altro modo + semplice per calcolare Cx:

"Scegliete una discesa abbastanza lunga, rettilinea e in pendenza costante. In assenza di vento misurate la velocità di equilibrio, e cioè la velocità massima che raggiungete.

La forza R (resistenza aerodinamica) che determina la velocità limite è in equilibrio con la componente della forza peso lungo la discesa, che è pari al peso (bici compresa) moltiplicato la pendenza (4 per esempio) e diviso 100

Se la pendenza è del 4% e la velocità limite raggiunta è di 47 km/h (13 m/s), la forza R sarà quella che si ottiene da:

(79 kg * 4)/100 = 32 Newton."

semplice e concisa.....se qcn di voi ha un tachimetro digitale sulla vespa credo che la cosa si possa fare...

[MRC]

e se il pilota non è bene accucciato, e poi, come facciamo a sapere la REALE N delle nostre vespe?

comunque mi fa piacere che qualcuno abbia un approccio analitico ai problemi, comunque queste sono trattazioni valide (magari anche validissime !!!)

solo (purteoppo) al livello teorico, poichè l'entità degli errori di misurazione non permetterebbe una corretta valutazione dei parametri..

COMUNQUE AVERE UN APPROCCIO ANALITICO ALLE COSE ├â┬® GIA QUALCOSA!!!!

COMPLIMENTI!!!!

[Ospite]

certo, sarebbe una misura un po' a spanne...

cmq....cosa intendi per N?

[MRC]

N=potenza

n=n.digiri

sono delle convenzioni usate in meccanica

[Ospite]

N=potenza

n=n.digiri

sono delle convenzioni usate in meccanica

ok, per N ci sono molte prove al banco di motociclismo per le vespe originali...per quelle elaborate ci sono un po' di grafici per quelle fatte dai tedeschi....poi ogni elab. fa storia a se..... però magari qualche cifra indicativa si trova.....

[Dom70]

Perfetto, confermo la trattazione , bravo alimatteo86, permettimi solo qualche piccolo appunto sul metodo casalingo della misura della resistenza areodinamica: quando si va in discesa retitlinea e a velocit├â costante, senza vento, la componente del peso proiettata lungo la strada ├â┬¿ eguaglia appunto dalla forza di resistenza, per cui non ├â┬¿ necessaria una particolare velcoit├â (come diceva l'esempio di 13 m/s) purch├â┬¿ sia costante; inoltre per piccole pendenze va bene approssimare la percentuale della pendenza alla percentuale della componente (4 % di pendenza = 4 % del peso), in realt├â occorrerebbe risalire all'angolo (arctang di 0,04 = 2,29├é°) e poi applicare il seno, che ├â┬¿ circa 0.0399 quindi il 3.99 %, la differenza ├â┬¿ irrisoria, ma per pendenze superiori aumenta. Un ultima cosa per non conofondere le idee: in genere in meccanica, con N, si indica la componente Normale (cio├â┬¿ perpendicolare) di una forza.

[Ospite]

grazie

cmq uno su un altro forum mi ha risposto così:

"In linea di principio bastano solo due punti per tracciare la curva, dato che la sua equazione ha solo due coefficienti. il problema è appunto avere questi due soli punti. Quello della velocità max è il più facile da trovare. La velocità massima la leggi dal tachimetro, la potenza disponibile la puoi trovare al banco (se conosci la lunghezza dei rapporti in teoria sai anche che regimi corrispondono alle varie velocità . Ciò non è del tutto vero perchè si trascura lo scorrimento delle ruore dovuto alle forze longitudinali che trasmettono). Il problema sarebbe invece trovare il secondo punto. In teoria, dato che il valore del coefficiente B dipende solo dal rotolamento, questo dovrevve corrisponere alla forza che, grosso modo, è necessaria per spingere il veicolo alle basse velocità .

Parlando sempre in via del tutto teorica, basterebbe trainare a velocità bassa e costante il veicolo con un dinamometro per misurare la forza usata. Ovviamente anche in questo modo avresti trascurato eventuali effetti legati allo scorrimento degli pneumatici dovuti alle forze di trazione che in questo esperimento sono assenti.

In questo modo avresti direttamente B e per trovare A ti basterebbe il dato potenza-velocità alla velocità max.

Passare dal Cx è una strada del tutto impraticabile, a meno di non conoscerne il valore da prove in galleria del vento. Con una moto poi il tutto è ancora + irrealistico dato che la sezione frontale e il Cx dipendono drammaticamente dal pilota (come è vestito, la sua taglia, la posizione sul veicolo) e quindi non avresti nulla da mettere nella formula del drag che tu stesso hai postato.

Direi che, dato che anche le misurazioni al banco non sono una cosa comune, il metodo 1 è buono per calcolare un punto del diagramma ForzaResistente-Velocità , a patto di avere un tratto lungo e a pendenza costante (e nota) per raggiungere la velocità di equilibruio in folle.

In via ancora una volta teorica, se tu avessi due strade adatte con due pendenze SENSIBILMENTE diverse, potresti trovare due punti della curva e il gioco sarebbe fatto. Ma dato che ├â┬¿ improbabile che tu trovi due strade con pendenze molto diverse, incapperesti nel problema che i due punti sarebbero così vicini che, a causa di tutte le approssimazioni fatte, la curva passante per i due punti potrebbe essere completamente sballata.

Dopo il mio lungo chiacchericcio (amo perdermi in lunghe ed inutili spiegazioni ) io direi che un buon calcolo lo potresti fare così:

1.trovare il valore di B col metodo del dinamometro:

fai diverse misure della forza necessaria al traino del mezzo(con il conducente).Misura la forza sia in un senso del percorso scelto che nel senso inverso, in modo da eliminare il problema che potrebbe non essere perfettamente in piano. Fai una media dei valori misurati nei vari tentativi in modo da minimizzare gli effetti dell'errore di misurazione.

2.trovare il punto del diagramma F-V col metodo della discesa:

vai sulla discesa già lanciato e metti la folle, annotando la velocità stabilizzata. Fai diverse prove in modo da poterle poi mediare riducendo l'errore. In questo modo avrai il valore della velocità corrispondente alla forza resistente. Il valore di forza resistente lo calcoli, come hai detto tu, partendo dalla pendenza e dal peso del mezzo(con il conducente).

A questo punto hai ciò che ti serve, ovvero B, F, V da mettere nella formula

F=A*V^2+B

Che puoi risolvere rispetto ad A. Così hai sia A che B.

Questo metodo l'ho scritto così io adesso e non ha pretese di essere il migliore. Anche perch├â┬¿ le imprecisioni sono molteplici e i risultati saranno affetti da forte approssimazione Ma piuttosto che niente..."

un giorno in cui sarò ispirato (non certo prima di questa estate ) attacco alla vespa un contakm digitale e faccio le misurazioni

[Dom70]

Il principio è corretto, solo due osservazioni:

- trainare un veicolo con il dinamometro implica la presenza di altro veicolo davanti e, a meno di lunghezza notevole della fune e del dinamometro, la resistenza aereodinamica sarà influenzata dalla presenza di un ulteriore veicolo

- per le due strade a opendenza diversa si può dire una cosa: per ogni veicolo esiste un valore della resistenza aereodinamica che determina nua velocità costante in una particolare discesa: pendenze superiori o inferiore causeranno, quasi certamente, aumento o diminuzione della velocità , con conseguente accelerazione positiva o negativa, ma non nulla, quindi non è facilmente calcolabile la forza non costante che si determina, è bene essere sempre in condizioni di forza totale nulla, cioè moto retitlineo uniforme.

Alla fine la cosa migliore è sempre la galleria del vento con relativo manichino imbacuccato a mo' di pilota...visto che la vespa, come le moto, non ha abitacolo...

[vespista-viola]

state palrando in giapponese x me!