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Aerodynamik - langsamer spart mehr?


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Man hört ja immer wieder, wie unglaublich wichtig die Aerodynamik am RR ist und wieviel Kraft und Zeit man mit unterschiedlichstem Aero-Quipment spart. Aber das hat ja auch was mit der gefahrenen Geschwindigkeit zu tun. Eine wirre Rechnung dank Herumspielerei auf analyticcycling.com:

 

Fahrer mit einem CdA (Strömungswiderstandskoeffizient) von 0.25.

Bei 200 W macht das 10.34 m/s und der Radler braucht 967 s, um 10 km zurückzulegen. Bei 300 W macht das 12 m/s und 833 s für 10 km.

 

Wenn der Fahrer nun seinen CdA auf ultraglatte 0.20 reduziert, hat er bei 200 W eine Geschwindigkeit von 11.09 m/s und braucht 902 s für 10 km. Bei 300 W sind's 12.88 m/s und 776 s für 10 km.

 

Bleiben wir beim schnellen Fall (300 W):

Der Fahrer spart 833-776 = 57 s durch das Verringern seines CdA von 0.25 auf 0.20.

 

Im "langsamen" Fall (200 W) spart der Fahrer 967-902 = 65 s, verringert er seinen CdA genauso wie oben von 0.25 auf 0.20

 

Man spart also mehr Zeit, wenn man langsamer ist, auch wenn die Geschwindigkeitsdifferenz niedriger ist (1.66 m/s von 0.25 zu 0.20 CdA bei 200W verglichen mit 1.79 m/s bei 300 W).

 

Sorry, kann sein, daß ich da in einem Zahlenwirrwarr feststecke.:cool:

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Strömungswiderstand = 1/2 * D * Cw * A * (V hoch 2)

 

D = Dichte (z.b. von Luft)

Cw = Strömungswiderstandskoeffizient

A = Referenzfläche

V = Strömungsgeschwindigkeit

 

Die Einsparung beim Cw ist also linear, gleichzeitig steigt aber der Strömungswiderstand mit der Geschwindigkeit quadratisch. Also je höher V wird umso geringer wird der Gewinn durch den verkleinerten Cw.

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nämlich, wenn ich mich nicht täusch:

Zur Berechnung der Leistung

P = F*v (da P=F*s/t und v = s/t)

Dabei setzt sich F (Fahrwiderstand gesamt) aus Roll-, Reibungs-(Lager, Antrieb, etc.) und aerodynamischem Widerstand zusammen.

Also geht die v schon zur dritten Potenz ein.

 

Und - sammas sich ehrlich: cw-Verringerung von 0,05 find ich leichter irgendwo als 100W.

 

stefan (geh jetzt suchen)

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ganz laienhaft gesagt: luftwiderstand steigt im quadrat zur geschwindigkeit. das heisst, je schneller man unterwegs ist, desto mehr kraft muss man auch aufwenden, um noch weiter zu beschleunigen (geht theoretisch bis zur lichtgeschwindigkeit, wo gigantisch viel energie von nöten ist, deswegen fühlt man sich dann auch immer so schwer dabei - e=mc^2 und so)

 

egal zurück zum thema: der größere zeitvorteil bei niedrigeren geschwindigkeiten ist logisch (auf den zweiten blick), deswegen profitieren langsame fahrer auch mehr von aerowheels und co., als schnellere fahrer

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@Max. Naja (abgesehen von der Lichtgeschwindigkeit das ist nur NAAA und nicht naja :rofl: )

 

Da musst du Letschos Hinweis beachten:

 

Der Schnelle Fahrer spart ca 6,84% und der langsame 6,72%...

Also spart der Schnellere irgendwie doch mehr!

 

Da spielen dir einfach die nichtlinearitäten einen Streich (Geschwindigkeiten stehen im Nenner wennst die Zeit ausrechnen willst):

45 statt 40 fahren ist auch was anderes als 35 statt 30...

 

Daher rechnetst beim Laufen ja auch in min/km da hast solche Probleme nicht (dafür andere) :D

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der langsamere ist aber länger unterwegs...und hat deshalb quasi mehr zeit zum sparen

 

Leistung ist ja Energie pro Zeiteinheit, daher unnötig zu wissen wie lang der eine oder andere fährt. Wenn man die gesamte Energieersparnis wissen möchte ist das natürlich anders, aber das war ja nicht gefragt.

 

edith meint:

nix da quadratisch. für ein festes v geht eine Änderung des cw-Werts linear in die Berechnung der Leistung ein, siehe rans post. Das heisst aber dass der langsame und der schnelle gleich viel in Prozent an Leistung sparen. Die kleine Diskrepanz liegt wohl am Programm.

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sicher ist es richtig, dass der Luftwiderstand beim langsamer fahren geringer ist, sonst würden ja alle vollgas auf der Autobahn rumfahrn, um Sprit zu sparen.

der größte Sprung aber tritt auf, wenn die Strömung von laminar auf turbulent überspringt, dann kommt noch mal der richtige Hammer. Den wirst aber auf dem Rad eh nicht erreichen oder zumindest nur schwer.

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