Aerodynamik bei Regen

Diskutieren Sie in hier über alles, was die Technik und das Reglement der Formel 1 angeht.
Antworten
Schumianer
Beiträge: 771
Registriert: Sa Apr 03, 2010 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Schumianer » Fr Jul 06, 2012 10:16 pm

Mich würde interessieren inwiefern die ganzen Diffusoren, Flügelchen, sonstwas bei solchen Bedingungen wie zB dies Jahr in Silverstone Ihren Dienst verrichten? Tun die es denn überhaupt noch? Ausgelegt sind die ganzen Teile ja für einen "Luftstrom". Wie sieht es technisch aus wenn es ein Luft/Wasser Gemisch ist? Könnte man sich das sparen? Oder noch besser, könnte man nicht eine Art Wasser-Abtrieb bauen? Wasser-Diffusor oder so? Bild

tamarillo
Beiträge: 2649
Registriert: So Mai 08, 2005 1:01 am
Wohnort: sinnloser Werbung vertrieben.

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von tamarillo » Sa Jul 07, 2012 3:21 pm

Die Aerodynamik ist in erster Linie von der Geschwindigkeit abhängig, wegen der geringeren Haftung der Reifen erreicht man nicht so hohe Geschwindigkeiten wie im Trockenen.
Die zweite Komponente ist Luftdichte, diese wird von Luftfeuchte und Temperatur maßgeblich beeinflusst (Luftdruck spielt auch eine Rolle bei Gewitter).
Alle Flügel funktionieren wie gewohnt, man muss alles steiler stellen (mehr Abtrieb generieren).
Ein Wasserdiffusor bringt nicht nix, er müsste das Wasser nach oben schmeißen (umgekehrtes Raketenprinzip)

Schumianer
Beiträge: 771
Registriert: Sa Apr 03, 2010 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Schumianer » Sa Jul 07, 2012 7:28 pm

Wo wir auch grad beim Diffusor sind. Ich weiss nicht ob die Bilder im Qualy jemand gesehen hat. Da wurde der in die Box geschobene Lotus mit einer Wärmebildkamera (Q2) gefilmt. Natürlich viel Blau (kalt) und Motor Rot(heiss) was mir aber aufgefallen war ist der Diffusor der genauso heiss strahlte wie der Motor. Wird der nun immer noch angeblasen oder nicht? Weil die Bilder sprechen doch dafür das da die heisse Luft reinbläst oder?

tamarillo
Beiträge: 2649
Registriert: So Mai 08, 2005 1:01 am
Wohnort: sinnloser Werbung vertrieben.

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von tamarillo » Sa Jul 07, 2012 8:13 pm

Ich habe das Bild nicht gesehen, aber: wenn er warm war, wird er angeblasen. Das ist nicht verboten solange die Auspuffrohre und ihre Lage im Raum dem Reglement entsprechen.

Schumianer
Beiträge: 771
Registriert: Sa Apr 03, 2010 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Schumianer » Mo Jul 09, 2012 3:41 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von chimico:
<strong> Was für ne Frage Bild

Ist Ihnen bewusst das Aerodynamiker gerne die Natur als Vorbild hernimmt, und dabei vorzüglich aus der Wasserwelt da eine Stomlinienführung unter Wasser kraftsparend ist.

Haihaut - Flugzeughaut
Delphin - A380 und so en grosser boeing Transporter
Dann gibts noch Pinguine etc etc.

Was im Wasser funktioniert, funktioniert auch in einer geringeren Dichte wie Luft.

made my day Mr. Esoterikaerodynamiker. Bild Bild </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Kannst mich gerne Dutzen, bin noch kein Rentner.
Die Fragestellung ging im Übrigen von dem umgekehrten Fall aus, nur zur Info. Weiterhin wäre mir nicht bekannt das an Ubooten Flugzeugtragflächen zu finden wären. (nicht die kleinen Stummel anführen bitte).

Benutzeravatar
Stefan P
Beiträge: 31814
Registriert: Fr Dez 28, 2001 1:01 am
Wohnort: Freeman Dyson überzeugt:"… average surfacetemperature is a fiction…"

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Stefan P » Mo Jul 09, 2012 4:12 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von Schumianer:
...an Ubooten Flugzeugtragflächen zu finden wären. (nicht die kleinen Stummel anführen bitte). ...</font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">....genau die sind es aber, mit denen ein U-Boot ab- und auftaucht.

Schumianer
Beiträge: 771
Registriert: Sa Apr 03, 2010 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Schumianer » Mo Jul 09, 2012 5:26 pm

Schon Klar Bild
Es ging aber darum ob die Aerodynamik an den Autos ( welche ja bekanntlich in Windkanälen und nicht in Wasserkanälen) optimiert wird bei soviel Wasser noch wirken, wenn ja wie verringert ist der Wirkungsgrad bzw. was wäre für diese speziellen Bedingungen denkbar als Alternative? Wie sieht das unter dem Auto aus, wie am Diffusor wenn es statt Luft (mal ganz provokativ) Wasser wäre.

tamarillo
Beiträge: 2649
Registriert: So Mai 08, 2005 1:01 am
Wohnort: sinnloser Werbung vertrieben.

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von tamarillo » Mo Jul 09, 2012 9:28 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von Stefan P:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von Schumianer:
...an Ubooten Flugzeugtragflächen zu finden wären. (nicht die kleinen Stummel anführen bitte). ...</font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">....genau die sind es aber, mit denen ein U-Boot ab- und auftaucht. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Das ist so nicht richtig - tauchen/autauchen funktioniert in erster Linie durch Dichteänderung (Wassertanks einfüllen oder mit Luft leer pressen)
Die "Flügel" in dem Sinne gelten nur für die Lagekorrektur und tragen wenig zum sogenannten dynamischen Tauchen bei - anstellen UND mit Vortrieb die jeweilige Bewegung ausführen.
Es gibt da so "Unterwassergleiter" die rein dynamisch tauchen, sprich Vortrieb weg, tauchen die wieder auf, ist Teil des Sicherheitskonzeptes (Spielzeug/ferngesteuerte Uboote sind auch dynamisch)

tamarillo
Beiträge: 2649
Registriert: So Mai 08, 2005 1:01 am
Wohnort: sinnloser Werbung vertrieben.

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von tamarillo » Mo Jul 09, 2012 9:50 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von chimico:
<strong> Was für ne Frage Bild

Ist Ihnen bewusst das Aerodynamiker gerne die Natur als Vorbild hernimmt, und dabei vorzüglich aus der Wasserwelt da eine Stomlinienführung unter Wasser kraftsparend ist.

Haihaut - Flugzeughaut
Delphin - A380 und so en grosser boeing Transporter
Dann gibts noch Pinguine etc etc.

Was im Wasser funktioniert, funktioniert auch in einer geringeren Dichte wie Luft.

made my day Mr. Esoterikaerodynamiker. Bild Bild </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Lach...
Aerodynamiker nutzen wie die Natur, physikalische Gesetze und Prinzipien, kopieren aber nicht immer...oder ist so etwas wie ein Golfball aus der Natur bekannt?Ich wüsste nix.

Der Hoax mit der Haihaut ist hartnäckig, genau das ist der Beweis das was unter Wasser funktioniert NICHT in der Luft geht. In der Luft gibt es Staub, Eis, Hagel und das setzt jedem Haihautimitat so zu, dass das nicht mehr funktioniert.

Delphin-> Flugzeug hmmm...der Delphin hat flexible Haut und Körper, er schaut vielleicht nur eine Millisekunde wie ein Flugzeugrumpf aus (während er schwimmt)

Tja, der Pinguin gilt als "hydrodynamischtes" Tier, dies bedeutet er verwendet vergleichsweise weniger Energie um vorwärts zu kommen - in der Formel 1 sucht man aber Abtrieb!

Somit sind wir beim Thema: Stromlinienförmig reicht nicht aus! Die Formel 1 Fahrzeuge haben den schlechtesten Luftwiderstand von allen Fahrzeugen 0,7 bis 1,1, LKW 0,6 und jetzt wird es für dich vielleicht plastischer: Kaffeefilter 0,8 bis 0,9.

Weiterhin eine schönen Tag!

chimico
Beiträge: 38
Registriert: Do Apr 14, 2011 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von chimico » Di Jul 10, 2012 12:58 am

Was für ne Frage Bild

Ist Ihnen bewusst das Aerodynamiker gerne die Natur als Vorbild hernimmt, und dabei vorzüglich aus der Wasserwelt da eine Stomlinienführung unter Wasser kraftsparend ist.

Haihaut - Flugzeughaut
Delphin - A380 und so en grosser boeing Transporter
Dann gibts noch Pinguine etc etc.

Was im Wasser funktioniert, funktioniert auch in einer geringeren Dichte wie Luft.

made my day Mr. Esoterikaerodynamiker. Bild Bild

1502
Beiträge: 14703
Registriert: Do Aug 01, 2002 1:01 am
Wohnort: Genörgel über den "Kern des Problems" gelangweilt

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von 1502 » Di Jul 10, 2012 1:05 am

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von Schumianer:
<strong> Schon Klar Bild
Es ging aber darum ob die Aerodynamik an den Autos ( welche ja bekanntlich in Windkanälen und nicht in Wasserkanälen) optimiert wird bei soviel Wasser noch wirken, wenn ja wie verringert ist der Wirkungsgrad bzw. was wäre für diese speziellen Bedingungen denkbar als Alternative? Wie sieht das unter dem Auto aus, wie am Diffusor wenn es statt Luft (mal ganz provokativ) Wasser wäre. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Wie tamarillo schon erklärt hat: Der erhöhte Wasseranteil in der Luft wirkt sich für die Aerodynamik in erster Linie durch die veränderte (erhöhte) Luftdichte aus. Oberflächenwechselwirkungen kann man vernachlässigen. Im Prinzip könnte man das Strömungsbild der Windkanalmodelle auch in einem anderen Medium wie eben z.B. Wasser untersuchen, solange man die Reynolds-Ähnlichkeit beachtet. Das heißt, wenn die Reynoldszahl (Dichte * Geschwindigkeit * Länge / Viskosität) gleich ist, ist das Strömungsbild vergleichbar.

Wenn man von Luft auf pures Wasser bei 20°C übergeht, erhöht sich die Dichte grob um den Faktor 1000, die Viskosität um einen Faktor der Größenordnung 100. Das heißt, bei gleichem Maßstab und gleichen Strömungsgeschwindigkeiten ist die Reynoldszahl im Wasserkanal größer, nach der groben Abschätzung etwa zehnmal so groß als im herkömmlichen Windkanal. Um das zu kompensieren, kann man kleinere Modelle verwenden und/oder die Strömungsgeschwindigkeit runterskalieren. Wenn wir bei dem Faktor zehn und gleichem Längenmaßstab bleiben: 10 km/h im mit Wasser gefüllten Kanal entsprächen dann 100 km/h im Windkanal bzw. in der Realität. Das Zahlenbeispiel ist natürlich unrealistisch, bei so stark veränderten Parametern ist die nötige Reynoldsähnlichkeit kaum zu gewährleisten. Tatsächlich wird aber, so weit ich weiß, in Flugzeugwindkanälen die Luftdichte durch starke Abkühlung und Einspeisung von Flüssigkeitstropfen gezielt erhöht, um den zwangsläufig kleinen Modellmaßstab zumindest teilweise zu kompensieren ohne die Strömungsgeschwindigkeit zu sehr erhöhen zu müssen.

Zurück zum F1-Boliden im Regen: Am Wirkungsprinzip von Flügeln und Diffusor ändert sich also nichts, lediglich die erhöhte Luftdichte wirkt sich aus, und zwar so, dass die Abtriebskräfte in der Theorie sogar leicht steigen. Das wird jedoch durch die viel geringere Haftung der Reifen deutlich überkompensiert.

1502
Beiträge: 14703
Registriert: Do Aug 01, 2002 1:01 am
Wohnort: Genörgel über den "Kern des Problems" gelangweilt

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von 1502 » Di Jul 10, 2012 9:41 am

Nachtrag: Mit der geänderten Reynoldszahl bei Regen (erhöhte Dichte, Viskosität steigt auch, aber nicht so stark, um das auszugleichen) hat man streng genommen auch etwas andere Strömungsverhältnisse. Ich bin mir nicht sicher, in welcher Form sich das tatsächlich auswirkt, vielleicht können die Füsik-Experten im Forum da weiterhelfen, aber der Effekt dürfte in jedem Fall marginal und verglichen mit den proportional zur Luftdichte steigenden Abtriebskräften eher zu vernachlässigen sein.
Grundsätzlich bedeutet eine höhere Reynoldszahl in der Regel turbulentere Strömung, aber das bezieht sich in erster Linie auf die oberflächennahe Grenzschicht. Und eine turbulentere Grenzschicht ist flacher und ermöglicht ein längeres Anliegen die Strömung an der Oberfläche (siehe Golfball oder Haifischhaut). Demnach würde die Wahrscheinlichkeit eines Strömungsabrisses sinken und die Flügel könnten theoretisch minimal steiler gestellt werden (im Vergleich zum Maximalwert, wie man in wohl in Monaco fährt - auf normalen Strecken hat man da immer etwas Luft nach oben, weil mehr Flügel immer auch mehr Luftwiderstand bedeutet), was den Aerodynamiker bei der Suche nach Abtrieb auch wieder freut. Aber wie gesagt, mit der Interpretation bin ich mir nicht ganz sicher, und die Auswirkungen durch etwas Regen sollten so gering sein, dass man keinen praktischen Nutzen daraus ziehen kann.

<small>[ 10.07.2012, 09:46: Beitrag editiert von: 1502 ]</small>

Schumianer
Beiträge: 771
Registriert: Sa Apr 03, 2010 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Schumianer » Di Jul 10, 2012 10:20 am

Bild danke für die Erläuterungen

Benutzeravatar
Stefan P
Beiträge: 31814
Registriert: Fr Dez 28, 2001 1:01 am
Wohnort: Freeman Dyson überzeugt:"… average surfacetemperature is a fiction…"

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Stefan P » Di Jul 10, 2012 11:08 am

...prinzipiell erhöht Regen auf Tragflächen den Widerstand und reduziert den Auftrieb, resp. den Abtrieb beim F1. Segelflieger die auf manch alten Mustern gelernt haben können sich mit Grausen daran erinnern, wie das Gerät sich vom Flieger schlagartig in eine Fahrstuhl verwandelt wenn es auch nur leicht anfing zu tröpfeln.

Wer es genauer wissen will, kann hier nachlesen.

GoaSunrise
Beiträge: 29289
Registriert: So Mai 26, 2002 1:01 am
Wohnort: Goldener Süden

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von GoaSunrise » Fr Mai 09, 2014 8:26 am

Ich habe gerade keinen besseren Faden dafür gefunden...

Man sagt ja immer, dass sich Aerodynamiker gerne an der Natur orientieren, was auch vollkommen sinnvoll ist. Schliesslich muss man das Rad ja nicht jedesmal neu erfinden.

Es gab in den 90ern Versuche, die Oberfläche der F1 ähnlich der von großen, schnellen Fischen zu gestalten (also im Groben: Nicht glatt, sondern strukturiert).

Hier ein aktuelles Bild von Haihaut unter dem Mikroskop.
Die einzelnen Schuppenelemente erinnern tatsächlich stark an die Aerodynamik-Versuche der frühen 2000er (in groß).

Würde mich nicht wundern, wenn man in diesem Bereich (dann latürnich in klein statt Glattlackierung) noch einiges rausholen könnte...

Benutzeravatar
Arno
Beiträge: 15920
Registriert: Mo Okt 30, 2000 1:01 am
Wohnort: vorhanden
Kontaktdaten:

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von Arno » So Mai 11, 2014 8:16 am

Gute Idee.
Ich hab mal gehört, das sich die Haie aber wehren, wenn man denen die Haihaut abzieht....
Gruß
Arno

HybridF1
Beiträge: 3354
Registriert: Fr Jun 06, 2008 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von HybridF1 » So Mai 11, 2014 8:42 am

Hat Ferrari schon 2011 versucht. web page

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv"> Ferrari added a drag-reducing 'shark-skin' coating to the undersurface of their front wing for the Turkish Grand Prix. (Autosport magazine) </font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Und aus der Erinnerung her hat auch Sauber F1 das schon vor 10 Jahren versucht.

GoaSunrise
Beiträge: 29289
Registriert: So Mai 26, 2002 1:01 am
Wohnort: Goldener Süden

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von GoaSunrise » So Mai 11, 2014 3:22 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von BrillianceF1:
<strong> Hat Ferrari schon 2011 versucht. web page

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv"> Ferrari added a drag-reducing 'shark-skin' coating to the undersurface of their front wing for the Turkish Grand Prix. (Autosport magazine) </font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Und aus der Erinnerung her hat auch Sauber F1 das schon vor 10 Jahren versucht. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Sie haben es so genannt. Aber der damals verwendete konturierte Lack hat nichts mit der tatsächlichen Haihaut-Struktur zu tun.

Machbar wäre es mit der Original-Struktur mittlerweile sicher...

Benutzeravatar
danseys
Beiträge: 4274
Registriert: Fr Jul 06, 2007 1:01 am

Aerodynamik bei Regen

Beitrag von danseys » So Mai 11, 2014 4:38 pm

war das bei Sauber nicht in Richtung "Golfball-Oberfläche" damals?

Antworten