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 Moderiert von: Irdorath, statixx, Teh Wizard of Aiz


 Thema: pOT-lnformatik, Mathematik, Physik XXIV
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eupesco

eupesco
Ich weiß nicht, welchen Zusammenhang es zwischen BEV und einem niedrigen cw-Wert gibt, aber Tesla scheint da tatsächich einiges rauszuholen.

Mit deinen Werten komme ich auf eine v_max von 172,7 km/h bis 176,9 km/h je nach Stirnfläche bei 44 kg/kW


€\ c_w von 0,208 wäre ultra gut. Die Zahl wird aber bisher nur aus einer Präsentation von Tesla zitiert.
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von eupesco am 26.01.2022 16:48]
26.01.2022 16:41:18  Zum letzten Beitrag
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Wraith of Seth

wraith_of_seth
Darf ich anmerken, dass man eigentlich auch deutlich kompliziertere, nicht analytisch lösbare Methoden braucht? Nicht etwa nur, weil der cW-Wert halt ein ziemliches Schätzwerk ist, sondern weil selbst bei einfacher Geometrie des Autos Aerodynamik eine große Rolle gerade bei höheren Geschwindigkeiten spielt?

Nicht, dass eupescos Grundtenor dadurch grundsätzlich falsch wird. Aber letztlich sind selbst seine Argumente nur "back of the envelope".

Aspes "Argumente" … würden die achte Klasse wiederholen, bis eine Formel da steht.

Gleich kommt Lobo und schwartet alle in die Ecke.

Hey, you do your experiments - I do mine!
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von Wraith of Seth am 26.01.2022 16:56]
26.01.2022 16:55:30  Zum letzten Beitrag
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eupesco

eupesco
Da geb ich dir absolut recht. Es ist natürlich völligst naiv zu glauben, das ich mit simpler Newtonscher Mechanik 100% akkurat korrekte Ergebnisse bekomme.
So wie ich das skizziert habe, könnte man sich ja dann das gesamte aerodynamische Fachwissen schenken. Mehr als das obige kann ich aber nicht und wüsste auch gar nicht, an welchen Stellen man mit tieferem Wissen noch genauere Erkenntnisse hat traurig
26.01.2022 17:10:42  Zum letzten Beitrag
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Bregor

AUP Bregor 26.01.2009
Die Frage ist ja immer noch, ob es wie im ursprünglichen Sinne angedacht, sinnvoll ist, nach dieser Metrik Vorgaben für die Konstruktion von Autos zu machen.
26.01.2022 17:16:02  Zum letzten Beitrag
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eupesco

eupesco
Die Frage lässt sich ja auch noch nicht abschließend beantworten, da seit dem ja noch weitere Zwischenfragen aufgetaucht sind
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von eupesco am 26.01.2022 17:21]
26.01.2022 17:20:54  Zum letzten Beitrag
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Wraith of Seth

wraith_of_seth
Zunge rausstrecken
 
Zitat von eupesco

Es ist natürlich völligst naiv zu glauben, das ich mit simpler Newtonscher Mechanik 100% akkurat korrekte Ergebnisse bekomme.


Selbst Navier-Stokes ist simple Newtonsche Mechanik. Also bei DEM Satz widerspreche ich daher einfach mal. Breites Grinsen

And I'm not a doctor, but, I mean, I'm definitely a doctor, so.
26.01.2022 17:58:50  Zum letzten Beitrag
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AJ Alpha

AUP Brot 18.02.2024
Und genau das ist aus meiner Sicht eben schon hinreichend beantwortet. Wenn dir ne Frickelvorgabe ne Abweichung eines angepeilten vMax ergibt, und ein direkter vMax-Deckel keine (nennenswerte) Abweichung von vMax ergibt, so ist das maschinenbaulich beantwortet.
Klarer Fall von "tu es nicht überingenieuren".

Ohne mir den Summs oben schon angemessen ryangezogen zu haben.

/ Dies, WoS. Alles, was keine quantenphysikalischen oder relativistischen Effekte berücksichtigt, ist Newton'sch. Auch wenn das nun sicherlich auch irgendwie falsch ist Breites Grinsen
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von AJ Alpha am 26.01.2022 18:01]
26.01.2022 18:00:18  Zum letzten Beitrag
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eupesco

eupesco
 
Zitat von Wraith of Seth

 
Zitat von eupesco

Es ist natürlich völligst naiv zu glauben, das ich mit simpler Newtonscher Mechanik 100% akkurat korrekte Ergebnisse bekomme.


Selbst Navier-Stokes ist simple Newtonsche Mechanik. Also bei DEM Satz widerspreche ich daher einfach mal. Breites Grinsen

And I'm not a doctor, but, I mean, I'm definitely a doctor, so.



ja, ok. So meinte ich es nicht. Aber ja, ok Breites Grinsen
26.01.2022 18:06:30  Zum letzten Beitrag
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Wraith of Seth

wraith_of_seth
 
Zitat von AJ Alpha

/ Dies, WoS. Alles, was keine quantenphysikalischen oder relativistischen Effekte berücksichtigt, ist Newton'sch. Auch wenn das nun sicherlich auch irgendwie falsch ist Breites Grinsen


MOND (Modified Newtonian Dynamics) wäre ein Beispiel für Änderungen von Newton-Zeug selbst, hat aber mitunter Nähe zu wissenschaftlichem Wutbürgertum (leider).

Aber im Großen und Ganzen hast du Recht, schlicht, weil Relativistik und QM konkrete Grenzen geben, bis wohin man Newton trauen kann: Große Geschwindigkeit/Gravitationspotentiale auf der einen Seite, große Energien/kleine Skalen auf der anderen Seite. Alles dazwischen hat bisher keine Abweichungen von Newtonschen Ansätzen gezeigt. MOND würde halt "große Skalen" als nächsten Abgrenzungspunkt hinzufügen wollen. Streng genommen ist aber auch die meiste Elektrodynamik eigentlich immer relativistisch, wenn man sich die Maxwell-Gleichungen als Startpunkt nimmt. Kann man nicht-relativistisch nähern, dann macht man aber (irgendwo) Maxwell kaputt. Die ganzen Kontinuumsnäherungen für Elektromagnetismus in Medien kommt dann wiederum irgendwann der QM ins Gehege. Gleiches bei Navier-Stokes.

@ZwiPo: Das dachte ich mir. Hier darf man aber klugscheißen. Breites Grinsen

And when their eloquence escapes me/ Their logic ties me up and rapes me
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von Wraith of Seth am 26.01.2022 18:14]
26.01.2022 18:13:48  Zum letzten Beitrag
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eupesco

eupesco
ok, Teil 2.

Welche Beschleunigung kann man erreichen, wenn man bei einem Leistungsgewicht von 44kg/kW von 50km/h auf 100km/h auf die Autobahn auffährt?

Nehmen wir wieder die Ausgangsformel:

TeX: P = F \cdot v

Allerdings betrachten wir die Leistung jetzt bei einer veränderlichen Geschwindigkeit und setzen daher

TeX: dP = F(v) dv an.


Die Kraft beinhaltet jetzt nicht nur den Luftwiderstand und die Rollreibung, sonder zusätzlich auch die Kraft durch Beschleunigung:

TeX: F(v) = \frac{1}{2} \cdot \rho_L \cdot c_w \cdot A \cdot v^2 + \mu_{Roll} \cdot m \cdot g + m \cdot a(v)

Daher
TeX: P = \int_{v_1}^{v_2}\left( \frac{1}{2} \cdot \rho_L \cdot c_w \cdot A \cdot v^2 + \mu_{Roll} \cdot m \cdot g + m \cdot a(v) \right) dv

und deswegen
TeX: \frac{P}{m} = \int_{v_1}^{v_2}\left( \frac{1}{2} \cdot \rho_L \cdot \frac{c_w \cdot A}{m} \cdot v^2 + \mu_{Roll}  \cdot g +  a(v) \right) dv

gehen wir mal davon aus, dass das Auto eine konstane Beschleunigung hat a(v) = a, dann ergibt sich

TeX: \frac{P}{m} = a\cdot\Delta v + \int_{v_1}^{v_2}\left( \frac{1}{2} \cdot \rho_L \cdot \frac{c_w \cdot A}{m} \cdot v^2 + \mu_{Roll}  \cdot g \right) dv

und nach a aufgelöst:

TeX: a = \frac{1}{ \Delta v } \cdot \left(  \frac{P}{m} - \int_{v_1}^{v_2}\left( \frac{1}{2} \cdot \rho_L \cdot \frac{c_w \cdot A}{m} \cdot v^2 + \mu_{Roll}  \cdot g \right) dv \right)


Setzt man die Werte vom VW Polo der vorherigen Seite ein, dann erhält man bei einer Fahrt von 50km/h auf 100km/h eine konstante Beschleunigung von 1,364 m/s^2

Mit

TeX:  t = \frac{ \Delta v }{a} und

TeX:  s = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 + v_1 \cdot t

erhält man eine Beschleunigungszeit von ziemlich genau 10Sekunden und eine Beschleunigungsstrecke von 210m.


€\ ey, was geht mit dem TeX:  \Delta Wütend
[Dieser Beitrag wurde 7 mal editiert; zum letzten Mal von eupesco am 26.01.2022 18:44]
26.01.2022 18:40:53  Zum letzten Beitrag
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Wraith of Seth

wraith_of_seth
Frage
Ist das nicht ein bisschen verquer, erst F(v) auszurechnen (was a beeinflusst) und dann a als konstant zu setzen? Erst recht, weil du a dann als a(Δv) berechnest? Kurz vor v_{max} wirst du kein gutes a mehr haben.

Spine tingling legal action! Mind numbing legalese! You will say 'wow'!
[Dieser Beitrag wurde 3 mal editiert; zum letzten Mal von Wraith of Seth am 26.01.2022 18:57]
26.01.2022 18:55:19  Zum letzten Beitrag
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eupesco

eupesco
kann ich nicht sagen, dass das Auto 3 verschiedene Kräfte aufwenden muss, wovon eine explizit v-abhängig ist (Luftwiderstand), die Rollreibung explizit nicht v-abhängig ist und die reine Beschleinigungskraft theoretisch abhängig von v sein könnte, ich aber einfach davon ausgehe, dass sie annähernd konstant ist?

Mein F_ges(v) ist dann zwar variabel, aber das hypothetische a_ges(v), dass sich daraus ergäbe, ist ja nicht das real auf die Straße gebrachte a, oder?

€\ also ich hätte sozusagen auch a_1, a_2, a_3 und a_ges, aber nur a_3 ist das reale a, welches ich als unabhängig von v annehme
[Dieser Beitrag wurde 2 mal editiert; zum letzten Mal von eupesco am 26.01.2022 19:17]
26.01.2022 19:15:53  Zum letzten Beitrag
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AJ Alpha

AUP Brot 18.02.2024
Pfeil
Das Stichwort "Fahrwiderstand" ist ein guter Start um diese Aufdröselung in Einzelkräfte nachzulesen
26.01.2022 19:21:00  Zum letzten Beitrag
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eupesco

eupesco
 
Zitat von AJ Alpha

Das Stichwort "Fahrwiderstand" ist ein guter Start um diese Aufdröselung in Einzelkräfte nachzulesen




oh, wow. Ich hätte einfach 1zu1 den Wikipediaartikel abschreiben können Breites Grinsen


€\ einen Wirkungsgrad hätte ich natürlich noch einbauen können

€^2\ Jetzt will ich das Buch "Dynamik der Kraftfahrzeuge" haben ...
[Dieser Beitrag wurde 2 mal editiert; zum letzten Mal von eupesco am 26.01.2022 19:34]
26.01.2022 19:26:37  Zum letzten Beitrag
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AngusG

Leet
 
Zitat von Aspe

Es wird aber auf keinen Fall schneller sein als 13,3 Sekunden von 0 auf 100 km/h.
Und ich lehne mich jetzt mal aus dem Fenster: Das ist keine Beschleunigung mit der man auf die Autobahn will.


Ich entschuldige mich vorab für die Wortwahl, aber du bist echt ein scheißverwöhntes Blag, wenn es um Autos geht.
Das erste Auto, mit dem ich nach dem Erhalt meines Führerscheins regelmäßig fahren durfte, war der MB 200D/8 Bj. 1973 meiner Eltern.
55 PS Diesel bei 1500 kg Leergewicht katapultierten das Geschoss von 0 auf 100 km/h in wahnsinnigen 31 Sekunden.
And guess what: Ich bin damit auf die Autobahn gekommen.

Bei dem VW Käfer meines damals besten Freundes sah es nicht viel besser aus.

Wie haben die Menschen es damals nur bis nach Italien geschafft ohne auf dem Beschleunigungsstreifen zu verhungern?

Unser Citigo-e braucht 12,3 Sekunden auf 100 und ich fahre damit regelmäßig völlig angstfrei auf die Autobahn.
27.01.2022 7:30:03  Zum letzten Beitrag
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AJ Alpha

AUP Brot 18.02.2024
verschmitzt lachen
Wie gelangen überhaupt die ganzen LKW auf die Autobahn verwirrt
27.01.2022 7:39:48  Zum letzten Beitrag
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Geierkind

AUP Geierkind 26.11.2007
Es gibt Autobahnauffahrten, die bergab gehen. Um es wieder zum Thema zurückzuführen.
27.01.2022 8:27:44  Zum letzten Beitrag
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AJ Alpha

AUP Brot 18.02.2024
verschmitzt lachen
Ja das sind dann vermutlich die sog. AutobahnABfahrten
27.01.2022 8:28:49  Zum letzten Beitrag
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Bregor

AUP Bregor 26.01.2009
 
Zitat von AngusG

 
Zitat von Aspe

Es wird aber auf keinen Fall schneller sein als 13,3 Sekunden von 0 auf 100 km/h.
Und ich lehne mich jetzt mal aus dem Fenster: Das ist keine Beschleunigung mit der man auf die Autobahn will.


Ich entschuldige mich vorab für die Wortwahl, aber du bist echt ein scheißverwöhntes Blag, wenn es um Autos geht.
Das erste Auto, mit dem ich nach dem Erhalt meines Führerscheins regelmäßig fahren durfte, war der MB 200D/8 Bj. 1973 meiner Eltern.
55 PS Diesel bei 1500 kg Leergewicht katapultierten das Geschoss von 0 auf 100 km/h in wahnsinnigen 31 Sekunden.
And guess what: Ich bin damit auf die Autobahn gekommen.

Bei dem VW Käfer meines damals besten Freundes sah es nicht viel besser aus.

Wie haben die Menschen es damals nur bis nach Italien geschafft ohne auf dem Beschleunigungsstreifen zu verhungern?

Unser Citigo-e braucht 12,3 Sekunden auf 100 und ich fahre damit regelmäßig völlig angstfrei auf die Autobahn.



Ja, aber will man das? Oder hatte man es weils net anders ging? Heute ist der Standard halt besser und potenter.
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von Bregor am 27.01.2022 8:30]
27.01.2022 8:29:38  Zum letzten Beitrag
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AJ Alpha

AUP Brot 18.02.2024
Ich WILL ein Strahltriebwerk an meinem S-Max. Aber Habnek gibt mir keins
27.01.2022 8:30:29  Zum letzten Beitrag
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Bregor

AUP Bregor 26.01.2009
 
Zitat von AJ Alpha

Ich WILL ein Strahltriebwerk an meinem S-Max. Aber Habnek gibt mir keins



Qed
27.01.2022 8:31:42  Zum letzten Beitrag
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Xerxes-3.0

AUP Xerxes-3.0 07.09.2008
Jeder will ein Strahltriebwerk.
Ob jede ein Strahltriebwerk will, bin ich schwer unsicher, daher nicht gegendert.
27.01.2022 8:37:13  Zum letzten Beitrag
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Rootsquash

Arctic
 
Zitat von Wraith of Seth

Darf ich anmerken, dass man eigentlich auch deutlich kompliziertere, nicht analytisch lösbare Methoden braucht? Nicht etwa nur, weil der cW-Wert halt ein ziemliches Schätzwerk ist, sondern weil selbst bei einfacher Geometrie des Autos Aerodynamik eine große Rolle gerade bei höheren Geschwindigkeiten spielt?



Mir mangelt es gerade vermutlich einfach an Phantasie, aber was passiert denn spannendes, das über den wonky c_w hinaus korrigiert werden müsste? Die Verringerung der Normalkraft durch aerodynamische Effekte? Wenn die so groß wird, dass sie relevant werden könnte, wird die Karre doch schon so schnell sein, dass der ganze Rollswiderstandsterm an Bedeutung verliert, oder?
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von Rootsquash am 27.01.2022 9:53]
27.01.2022 9:53:07  Zum letzten Beitrag
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Wraith of Seth

wraith_of_seth
Kann auch angepresst werden, und je nach Form können jenseits der laminaren Strömung seltsame Dinge passieren. Ich erinnere mich z.B., dass mir mal vor Ewigkeiten beim DLR gesagt wurde, dass unsymmetrische, kantige Profile mitunter weniger Widerstand haben als die windschnittiger aussehenden mit Rundungen. (...ging da aber um leicht andere Geschwindigkeiten...Breites Grinsen)

Jedenfalls ist der cW-Wert halt auch nur eine Näherung. Da sich Wirbel(schleppen) bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterschiedlich formen, ist der Windwiderstand meist zumindest quantitativ nicht so schnell abgefrühstückt. Denn das sind dann Grenzschichtgeschichten und Turbulenzen und damit eeeeeecht kompliziert.
27.01.2022 10:53:46  Zum letzten Beitrag
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Bregor

AUP Bregor 26.01.2009
Vom technischen Aspekt her ist nur Rollwiderstand und Luftwiderstand wichtig und da überholt der Luftwiderstand irgendwann den Rollwiderstand je nach Geschwindigkeit.

Beispiel für nen Fahrzeug bei Konstantfahrt.



Die Änderungen in Cw durch irgendwelche effekte sind da auch relativ egal würde ich behaupten.
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von Bregor am 27.01.2022 10:55]
27.01.2022 10:54:41  Zum letzten Beitrag
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Wraith of Seth

wraith_of_seth
Dass es so einfach nicht sein kann, merkt man daran, dass cW und Frontfläche, die in die Reibungskraft eingehen, voneinander abhängig sind: Techniken, die den cW-Wert verringern, erfordern schließlich 3d-Teile, die sich auch auf die Querschnittsfläche auswirken. Dazu kommt, dass unterschiedliche Windkanäle unterschiedliche cw-Werte beim gleichen Objekt messen, und selbst auf der deutschen Wikipedia dazu erwähnt wird, das Skalenmodelle oft andere cW-Werte als das eigentliche Auto haben, was alles darauf hinweist, dass gerade bei komplexen Formen (wie einem Auto mit diesem annähernden Flügelprofil mit dran gepappten Rädern und teilweisem Kontakt zu einem Nichtfluid) der Teufel im Detail steckt.

Oder wie wäre es mit Seitenwind, um die Grundannahmen aus dem Konzept zu bringen? Eine Rechnung mit cW kann damit eigentlich nur eine untere Grenze sein.
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von Wraith of Seth am 27.01.2022 11:20]
27.01.2022 11:17:29  Zum letzten Beitrag
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Irdorath

AUP Irdorath 08.12.2020
Haben Autos so krass viel mehr Rollwiderstand oder warum ist am Rennrad Aero so ein großes Thema und restliche Reibung nicht?
27.01.2022 11:57:53  Zum letzten Beitrag
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AJ Alpha

AUP Brot 18.02.2024
verschmitzt lachen
Was jedenfalls bei dir kein großes Thema ist: die Ehrodynamik

/ Es fällt ein Vielfaches an Walkarbeit an, weil Luftdruck viel kleiner und Aufstandsfläche selbst proportional zur Masse vielfach größer
[Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert; zum letzten Mal von AJ Alpha am 27.01.2022 12:05]
27.01.2022 11:59:02  Zum letzten Beitrag
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Aspe

Aspe_Kasper
verschmitzt lachen
 
Zitat von Irdorath

Haben Autos so krass viel mehr Rollwiderstand oder warum ist am Rennrad Aero so ein großes Thema und restliche Reibung nicht?



Breite und Anzahl der Reifen zwischen Auto und Rennrad mal verglichen?
27.01.2022 12:00:48  Zum letzten Beitrag
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Irdorath

AUP Irdorath 08.12.2020
Breiterer Reifen hat dich weniger Rollwiderstand?
27.01.2022 12:01:19  Zum letzten Beitrag
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