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Sonntag, 5. Februar 2006, 13:36

Aerodynamikproblem -> Heckflügel eines "echten" Rennwagen

Hallo,

in der Hoffnung das "richtige" Unterforum erwischt zu haben hier mal ein etwas anders geartetes Problem:

Mein KFZ-Miebs hat sich jetzt nen Formel-Renner gekauft und ist gerade dabei, daß Teil abzuspecken und umzubauen. Nun hat er noch ein ganz grundsätzliches Problem: Wie soll der Heckflügel aussehen? Dabei stellen sich zwei Fragen:

1. Einfach- oder Doppelflügel?
2. welches Profil?


Das Teil hat geschätzte Maße von 50cm "Flächentiefe" x 150cm "Spannweite". Genaue Maße müßte ich nochmal erfragen. Das Profil sollte maximalen Abtrieb bei minimalem Wiederstand bringen. Geschwindigkeiten werden wohl bis ca. 200 / 250km/h erreicht. Eine Änderung des Anstellwinkels soll selbstverständlich den Abtrieb verändern. Unsere momentane Theorie ist, daß ein Doppelflügel sich zwar feiner einstellen läßt (da ja nur der kleine Flügel verstellt wird), aber wesentlich mehr Widerstand erzeugt.

Also Aerodynamikprofis, bitte heflt mir mal auf die Sprünge!


Danke
Porsti

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Sonntag, 5. Februar 2006, 15:14

Hi..

die Anforderung "Minimaler Widerstand bei maximalem Abtrieb" ist ein wenig schwierig zu erfüllen, denn es ist ein entweder-oder-Kriterium. Man muss sich also eher im Klaren darüber sein

entweder: Wieviel Widerstand ist erlaubt und welches Profil bringt dann maximalen Abtrieb

oder: Wieviel Abtrieb möchte ich denn haben, und dann den Widerstand optimieren.

Das ganze hängt sehr stark vom Fahrzeug ab (Wieviel Leistungsverbesserung erhalte ich je nach Anpressdruck)

Prinzipiell ist eine Profiloptimierung ja ein nobler Wunsch, aber bei einer so geringen Streckung (Drei, wenn ich mich nicht verrechnet habe) ist der induzierte Widerstand absolut dominant, d.h. es kommt sehr stark auf die Abtriebsverteilung und ggf. die Endscheiben an.

Viiiiiiel Wölbung ist klar (da der Momentenbeiwert irrelevant sein dürfte), und ordentlich negativer Einstellwinkel ist auch kalr. Bei diesen Extremsituationen werden aber viele klassische Entwurfs- bzw. Nachrechenverfahren ziemlich ungenau. Ausserdem bleibt vorab zu klären,welche Zusatzfeatures (Gurney-Flaps etc.) ggf. verwendet werden sollen/dürfen.

Doppelflügel bringt an sich schon mehr Widerstand, kann aber evtl. DEUTLICH mehr Abtrieb erzeugen... da hängt´s jetzt eben davon ab, WO ihr euer Optimum mit dem Fahrzeug habt- Lässt sich aus der Ferne nicht wirklich abschätzen.

Ich erinnere mich düster das vor einigen Jahren im Profilentwurf-Seminar an der Uni-Stuttgart bei Thorsten Lutz (TL-Profile) von einem Studenten mal eine Profiloptimierung für einen Heckflügel durchgeführt wurde... habe aber leider dazu keine Unterlagen.

Grüssle

andi

3

Montag, 6. Februar 2006, 21:13

Hallo Andi,

danke erstmal für die ausführliche Antwort. Daß es sich um ein entweder oder Kriterium handelt ist mir klar.
Die Endscheiben werden wahrscheinlich einfache Platten werden, es sei denn es läßt sich mit wenig Aufwand was sehr wirksames bauen. Gurney-Flaps kommen wahrscheinlich nicht in Frage, da das Ganze sehr einfach gehalten sein soll. Außerdem denke ich, daß solche Dinge vom Reglement nicht erlaubt sind. Müßte ich mal nachfragen. Geplant ist auf jeden Fall ein Diffusor am Heck.
Wie verhält es sich denn mit dem Doppelflügel? Wieviel mehr Widerstand ergibt denn da wieviel mehr Anpressdruck? Leider kann ich zu den genauen Anforderungen auch nicht viel sagen, da ich noch nichtmal weiß, welche Strecken gefahren werden. Allerdings denke ich, daß ein richtig guter Allroundflügel schon sehr viel bringen würde.
Er hat zwei Flügel daliegen: einen extrem schweren Doppelflügel aus neuerer Zeit und einen "einfachen", leichten aus DDR-Zeiten. Den hätte wohl mal einer "gerechnet". Du weißt ja wie genau Rennfahrer (Kfz-Miebse) sein können. Qualitativ hat mich beides nicht überzeugt.
Könntest Du mir mal bitte ne grobe Richtung vorgeben, evtl. ein paar Skizzen posten was so machbar wäre? Wäre Dir sehr dankbar dafür.


Porsti

opflettner

RCLine User

Wohnort: Mecklenburg-Vorpommern

Beruf: Mensch

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4

Samstag, 18. Februar 2006, 04:30

@ Prosti
Drei grundsätzliche Fragen:
Wie hoch soll der maximal erzeugte Anpressdruck sein?
Bei welcher Geschwindigkeit soll dieser anliegen?
Wieviel Flügelfläche steht zur Verfügung?

Weitere nicht unwesentliche Fragen:
Bis zu welcher Minimalgeschwindigkeit soll noch wieviel Anpressdruck anliegen?
(Bremsmanöver)
Wie soll die Anpressdruck/Geschwindigkeit Kurve optimal verlaufen?
In welchen Bereichen soll der Flügel durch manuelle Verstellung des Anstellwinkels verändert werden können?

Wenn Du mir diese Fragen beantwortest, kann man sich überlegen, wie der Flügel aussehen soll.
Mit den besten Grüßen aus dem Lilienthalland.
Ottopeter




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