Speedbikes repräsentieren die Formel Eins aller Muskelkraft-getriebenen Fahrzeuge (HPV). Ihre Fähigkeit, schneller als jedes andere HPV zu fahren, verdanken sie ihrer exzellenten Aerodynamik, welche anderen Straßenfahrzeugen überlegen ist. Um diese zu erreichen, ist es nötig, auch lokale aerodynamische Effekte sowie deren Wechselwirkung zu untersuchen und bei der Entwicklung eines Speedbikes einfließen zu lassen. Schließlich stehen für den abschließenden Weltrekordversuch über eine Stunde nur 350 Watt zur Verfügung. Dieser Bericht beleuchtet kurz die Geschichte der Speedbikes, die Evolution einer Speedbike-Serie und die Anstrengungen, eine aerodynamisch optimierte Form für ein neues Speedbike unter Zuhilfenahme der numerischen Strömungsmechanik (CFD) zu entwickeln. Hierbei finden folgende Effekte Berücksichtigung: Rotierende Räder, Enge Spaltströmungen, Interaktion Fahrzeug/Straße, Geringste Druckgradienten, Unterschiedliche Oberflächenrauheiten. In diesem Artikel wird die Optimierung eines Speedbikes mittels numerischer Simulation dargestellt. Ein bestehendes Konzept wird untersucht und mit einem optimierten Konzept verglichen. Die Änderungen sind visualisiert worden und fließen in die Produktion des Fahrzeuges ein. Die Bereiche, innerhalb derer sich die cD-Werte bewegen, sind extrem niedrig (cD ~ 0.1). Um solch niedrige Werte zu erreichen, sind Kompromisse hinsichtlich Steuerbarkeit (Lenkwinkel ~ 10 Grad) und Belüftung einzugehen. Mit den gezeigten Maßnahmen wurde die Verbesserung des cD-Wertes um 10% erreicht. Die Klimatisierung eines solchen Rekordfahrzeuges ist extrem grenzwertig und muß derzeit mit geeigneten Maßnahmen unterstützt werden (Coolpacks etc.) Geeignete Maßnahmen zur verbesserten Kühlung des Fahrers werden zukünftig untersucht. Auch werden weitere aerodynamische Hilfsmaßnahmen ihren Einsatz bei diesem Fahrzeug finden.
Aerodynamische Optimierung eines Speedbikes mittels CFD
2006
18 Seiten, 31 Bilder, 2 Tabellen, 13 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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