Форум о веломобилях и лигерадах

Как я уже писал раньше, "обычные тейлбоксы" крайне малоэффективны.
Это наглядно видно по этой картинке:



Я решил "дожечь" последние часы в онлайн-CFD (ибо не факт, что меня там совсем скоро не забанят, как на том же Fusion) и проверить эту идею и можно ли сделать "чисто хвостовой" обтекатель который будет... не *сильно* хуже полного, но без проблем с вентиляцией, входом-выходом и, скорее всего, с меньшим влиянием на рулёжку, и сочетается с вертикальным положением для лучшей "выдачи мощности" и достаточно низкой кареткой.

Сперва проверим факт "нерабочести" тейлбокса и сравним результаты с реальностью (аэротрубы):

Картинки с полями скорости и турбулентности:



Как мы видим, даже если порядочно "закруглить" края, всё равно происходит срыв потока, формирование турбулентных вихрей и эффекта от тейлбокса такой формы почти никакого - Cd 0.78, это почти эквивалентно просто вертикально сидящему человеку.

Вот, для примера, обтекание полноценной "капли":



После эксприментов с разными "каплями" я пришёл к такой форме:



В отличии как видно, даже плоский срез и слегка "откусанный" конец влияет на обтекаемость очень слабо!

После серии эксприментов и примерному моделированию "велосипеда + тело" я получил такое:



Скорость:

Давление:

Турбулентность:


Тейлбокс однозначно работает, убирает турбулентность и зону низкого давления за райдером.

Рассчитанное (правда, скорее всего заниженное, но я думаю не сильно) значение Cd 0.25 и CdA - 0.125
Это эквивалентно гоночному лоурейсеру а-ля Nocom, и в теории позволит достаточно легко держать скорость в районе 40 кмч (43 кмч на 200 ваттах).

Проблема, разумеется, в габаритах. Для управляемости "чисто тейлбокс" не должен сильно выделяться за пределы заднего колеса иначе его будет "рулить ветром" а общая длина в районе полутора метров.

Я сейчас еще пытаюсь оптимизировать конструкцию, но сильно меньше не получится.

Еще в идеале сидеть максимально низко, чтоб закрывать мидель колеса. Как видно по картинке выше, идеальные габариты, развесовка и низкая каретка выходит с коаксимальником.

Да! Иметь высокую каретку будет скорее всего так же НЕэффективно, как и очень низкую (и обязательно обтекатели педалей). И рама-вилка тоже должны иметь максимальную обтекаемость.
Турбулентность, которую производят ноги и части рамы, не только не "сглаживается" тейлбоксом, а отрицательно влияет на его работу! Это тоже показывает CFD...

Да, и почему "совсем вертикальная" позиция.
Очень лежачее положение удобно и аэродинамично, но имеет штрафы к обзору, видимости и мощности.
НЕ очень лежачее положение ХУЖЕ, чем вертикальное, особенно с высокой кареткой: приводит к пережиму ягодичных мышц и наминанию копчика из-за положения "буквой V".

Попробую подойти к проблеме по принципу "эргономике офисного кресла", при этом исправить аэродинамику этой позиции тейлбоксом.

Здравствуйте. А можно поподробнее про влияние лобового миделя?

Обтекатель увеличивает мидель где-то на 30%, но при этом уменьшает коэффициент сопротивления в 4! раза.
Паранойя по поводу увеличения миделя и непонимание достаточно базовых принципов аэродинамики, по моему, ультимативно и помешала появлению реально рабочих тейлбоксов.

Мне кажется отсутствие обтекателей , на самоделках, больше связано с тем что его изготовление более сложно чем ваяние пространственных конструкций из сортамента типа" труба". Плюс нюансы посадки высадки и ежедневной эксплуатации. Ладно сам монокок, дверь, уплотнения, остекление ,вентиляция. Очень все это усложняет и разбухает бюджет и масса аппарата. Единственный выход вижу в несущем кузове. Есть план для себя сделать такой аппарат. Отсюда и вопросы.
По поводу крайне вертикальной посадки мне кажется Вы немного заблуждаетесь в плане ее преимуществ . Положение райдера, как и вся конструкция будет набором компромиссных решений. И вертикаль не самый эргономичный вариант. Особенни при отсутствии подвесок. А этим многие будут грешить. Плохая обзорность лежака тоже плохо, однако 21 век на улице и все рекордные монококи банально оборудованы телесистемами. Даже малобюджетный вариант такое сейчас потянет.
Хотя меня в лежаке больше всего напрягала необходимость смотреть сквозь свои ноги чем влево вправо.
А аэродинамика тема раз, за ней сумма мехсопротивления трансмисии и качение колес. Развивайте эту тему. Возможно сознание переключите самодельщикам. А то либо некед как у меня либо чтоб дождь не мочил очень страшный кирпич.

Уууу, несущий кузов это "совсем другие деньги". И габариты матриц, и объём композитных материалов...
Да, от дождя чисто хвостовой обтекатель на защитит, но "нюансы посадки-высадки, остекления итп" и главное - аэродинамическое сопротивление в теории решать должен. Ща буду пытаться получить форму и сделать тестовый образец.

Я с композитами признаюсь очень на "вы". Мне ближе и понятнее листовой металл. Имею довольно приличный опыт работы с ним и для себя вижу такой вариант гораздо более реальным. Технологии 20-50 годов прошлого века в металлоформовке тех же самолетов думаю тоже актуальны для веломобилей. Очень мало распространено в наших краях это исскуство и недостатки тоже имеются, одако в плане переделок, изменений и потенциала доработок конструкции металл поинтереснее композитов. Можно резать варить. На композите одна попытка. Хотя тиражировать проще. Если матрица удачная можно и серию весьма нетрудозатратно запустить.
Мой веломобиль для киндера решает 2 задачи: ребенку потешно- а я отрабатываю на массогабаритном макете параметры ходовой и трансмисии.
Разговор про аэродинамику я так понимаю не лирики ради? Есть задумки по воплощению в жизнь этих мыслей? Если да то сделайте такой же аппарат из труб и откатайте. Меньше болванов и матриц строгать придется.

Вот как раз на личном опыте очевидно, что лежачее положение приводит к форменной необходимости иметь хотя бы заднюю подвеску, ибо по спине прилетает крайне болезненно.
По заднице как-то и пофиг

Даже не знаю. Отсутствие подвесок как то оправдано в картинге например. А своя пятая опорная должна быть хотя бы в относительном комфорте. Тем более готовых систем подвесок при вашей компоновке лигерада куча. Бери и ставь. И это кстати один из самых легких вариантов как по массе, так и по исполнению. Я даже и не раздумывал бы.

Для достижения большей скорости большая база важнее миделя а про эргономику я уже умалчиваю за очевидностью.

Не, мне и с подвеской было не сильно "оч", правда и подвеска была "неоч". Но подвеска типа "оч" - это и правильные подшипники, а не узел из ашана, и крутой аморт.
Вообще, в курсе про "взаимосвязанные" передние и задние гидропревматические подвески?
Ситроен это очень любил, в том числе чисто механикой на 2CV.
В теории, два воздушных аморта с воздушныой камерой соединённые общим каналом это могут дать, и очень неплохо "разносить" удар со спины более равномерно по поверности тела и улучшая отзывчивость подвески вообще.



Ммм... это всё-таки про комфорт или как? Как база коррелирует со скоростью?

Правильная подвеска это все грамотно в кучу. Ничего там нельзя проигнорировать. В первую очередь геометрия, потом качество узлов и демпфирующих элементов. Как вообще можно ездить быстрее 20 км.ч на трясуне? Ну ладно велосипед- там ноги очень активная подвеска если нужно. А лежа полулежа?
И раз уж за аэродинамику т.е. по определению за скорость, никак подвеску игнорировать не получиться. Если только не по спецтреку гонять собрались. Жизнь заставит. Почитал на форуме разных тем и здается мне что с велоподвесками у всех беда. Сложно дорого с первого раза никогда не получится. И прям предъубеждение какое то.
А по поводу связи база-скорость думаю что речь о стабильности. Коротыши очень вертлявые. Длиннобазник легче держит курс при прочих равных.

А еще такая, важная по моему мнению мысль, связанная с подвеской: микровибрации кеорпуса заставляют оторваться приграничный слой , нарушить его ламинарное течение и превратиться в микровихрь. значительно раньше, чем рассчитано в идеальной модели в программе, поэтому видится корпус надо виброизолировать от шасси...

_________________
Гоняюсь за ветром по волнам на доске, потребляю адреналин на скорости за рулем, женат на работе ))

В модели нет рассчёта на ламинарное обтекание от слова совсем...

Добавлено через 3 минуты 17 секунд:


В принципе подтверждаю всё. Единственно что - не факт что покатит передняя, но сзади хотя бы что-то простое иметь точно надо, даже в сидячем положении... но это может быть и что-то вроде ринцлеровского "подрессоренного седла".

Более того, вот думаю не спикрасть ли у Ринцлера его конструкцию с этой целью, она заведомо рабочая...

А можно добавить вибрацию у модели, вертикальную?

_________________
Гоняюсь за ветром по волнам на доске, потребляю адреналин на скорости за рулем, женат на работе ))

На данный момент это невозможно в принципе нигде, насколько я знаю. В лучшем случае только "неровность поверхности" и то не везде.

Можно моделировать движене *поверхностей* (например, вращение колеса), но не моделей.

Добавлено через 3 минуты 6 секунд:


Ничто не ново под луной...

Заголовок сообщения: Re: Лигерад-кроссовер "Стерх"
Номер сообщения:#23 СообщениеДобавлено: Пт янв 15, 2010 6:55 pm
Откуда: Зеленоград - столица мира!

"СтерхЪ" длиннобазный лигерад 2009 "СтерхЪ-2" продолжение темы 2010

Спасибо. я тоже охрененно доволен тем, что получилось. осталось только нормально покрасить, и обтянуть сидуху. сейчас езжу на нем на работу, правда по рыхлому снегу едет плохо, зато по расчищенному и укатанному летит как истребитель!!!



viewtopic.php?f=108&t=4081

Да, что-то в этом роде. Но длиннее, ниже и коаксиальнее

Себя демпфируем а все остальное в неподрессоренные массы. Здается тут лень побеждает.
Про срыв потока- согласно класической аэродинамики критический угол срыва 17°. Т.е. чтоб сорвать поток придется неслабо дрифтануть. На лигераде явление трудноисполнимое. Я бы игнорировал.
Основная проблема это места где могут образовываться вихри. Все стыки, щели, ниши колес, зеркала и прочая выступающая ерунда. И вот тут чтоб побороться придется городить огород как на формуле 1. Очень там премудро все. Изучите на досуге. Реально интересно.

А я чем последние 3 года занимался?

И у меня программный пакет, которым эти самые F1 рассчитывают... правда, на компах слегка так покруче чем мой, но лет 15 назад и таких не было .

Главный нюансы - это именно упихать райдера в профиль аэродинамического сечения.
И про "критический угол срыва" - тут, мягко говоря, дофига других факторов, например ламинарный поток отвалится гоооораздо раньше, а турбулентный имеют тонну своих нюансов - но в "нашем" случае лучше так, чем срыв, да.
Собственно, классический хвостовые обтекатели (тейлбоксы) не работают т.к. срыв происходит еще до того, как они конструктивно начинаются, и пофиг какой там у них угол схождения, и причем тут дрифты вообще?
На первом фото первого сообщения очень чётко видно причину.

Воот. А теперь плавно приходим к выводу о полном кузове и грустим считая время деньги материалы. Я вот для себя такии не решил еще а оправдан ли такой компромисс. Тэилбокс априори оказывается в вихревой зоне как только начинается движение, и не ламинарный поток не подготовленный носовой частью создает кучу минусов в работе идеальной рассчетной модели. Меня не радует перспектива изготовления тэилбокса ради пары процентов Сх.
Мы в тупике коллега....