Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

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Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 04, 2011, 16:05:39
Qué pasada de coches, sobretodo el Apollo ese!! :laleche:

Aquí tienes la prueba de top gear subtitulada de hace siglos:

http://www.streetfire.net/video/TOP-GEAR-SUBTITULADO_195929.htm

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Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 04, 2011, 16:42:38
hay una info muy buena que no me gustaría que se perdiese entre las paginas por ello estoy por partir el hilo y llevarlo a la zona de "tecnica y mecánica" con los demás temas de archivo.
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Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 04, 2011, 22:43:44
Todo esto que voy a decir es muy a grosso modo, sin textos tecnicos ni nada más, con lo cual no será muy correcto (ni tengo mucho tiempo).

Es muy típico hablar del Cx, que nos interesa para la velocidad punta básicamente. Pero toda fuerza la podemos descomponer en los 3 ejes tridimensionales (x, y, z). Con esto nos saldrían los coeficientes Cx, Cy y Cz.
 
Estos coeficientes vienen dados por las formas del coche.

Bien, el Cx mos afecta al avance hacia adelante, y ahora no sé si Cz (o Cy) afecta al eje vertical y el otro vendría a afectar a la lateral.

Lo que nos importa en automóviles es mucho agarre (maximizar Cz) y mucho avance hacia adelante no?  (Poco Cx).

Sabemos que maximizar el agarre vertical se puede conseguir con alerones, difusores, splitters...pero afecta al Cx. Mucha fuerza vertical cuesta moverla en cuanto a velocidad punta, y es por ello que necesitaremos cantidades ingentes de potencia para conseguir velocidades máximas.

Nos vamos a lo típico un F1 tiene un paso por curva bestial (4 g´s de fuerza lateral en curva y un coche en torno a 1g) tiene 700 cv y sólo unos 330 km/h de punta.

En un coche de calle para llegar a esos 330 km/h haría falta mucha menos potencia.

Tengo que dejarlo.
« Última modificación: Octubre 04, 2011, 22:48:05 por Silent »
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Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 04, 2011, 23:02:10
hay una info muy buena que no me gustaría que se perdiese entre las paginas por ello estoy por partir el hilo y llevarlo a la zona de "tecnica y mecánica" con los demás temas de archivo.

Harías bien, ya que hemos derivado el hilo a offtopic total y luego será más difícil localizar todos estos datos
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Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 04, 2011, 23:32:38
Qué pasada de coches, sobretodo el Apollo ese!! :laleche:

Aquí tienes la prueba de top gear subtitulada de hace siglos:

http://www.streetfire.net/video/TOP-GEAR-SUBTITULADO_195929.htm

Repito: qué pasada de coche.

Lo ponen como el culo a nivel estético. Pues a mi me encanta. Pero mucho, eh?
Y luego no veas cómo han flipado con lo de la downforce.
Supongo que lo de meterlo en el techo de un tunel será broma...
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Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 04, 2011, 23:54:08
Cierto silent, aunque este año han sobrepasado los 330kmh. y el record de velocidad en un F1 lo ostenta Kimi con el Mclaren de 2005 creo recordar, que cogió 375kmh en una carrera en la que le dijeron que iba corto de gasolina e iba ahorrando. :laleche:

es tan bestia el downforce (cy) que comentas, que leí que a sólo 100kmh un F1 podría ir boca abajo en un tunel.
Es decir, esos datos que ha puesto efrén en los que salia el Apollo generando 175kgs en el eje trasero de downforce a 200kmh. un f1 a la mitad de velocidad (de ser cierto lo que lei) genera en cada eje entorno a 250kgs.
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Re: Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 05, 2011, 01:00:38
en un eje de coordenadas, por norma x sería el desplazamineto delante/atrás   el Y   en verticalidad arriba/abajo   y el Z  lateral izquierda/derecha...    eso es impepinable

Silent... supongo que a lo que te refieres como coeficientes importantes   son Cx por superficie de contacto frontal.... y Cy por superficies de contacto anexas (spoilers, splitters, alerones, y deflectores)...   y digo los más importantes, ya que luego en la realidad un coche no se desplaze de lado...   sino de delante y de atrás....     aunque es un error muy común obviar el Cz....   e en un coeficiente de penetración aerodinámica, vale que el primero que influye es el Cx...   pero el rebufo, o las turbulencias suelen mantenerse sobre las superficies laterales, hasta llegar a la trasera del coche...   si bién en un coche pequeño  es más dificil de explicar/ver/tener en cuenta....    poner de ejemplo un trailes de los que llevan remolque con paredes de lona..... y vereis como influye el Cz...    haciendo la típica forma de huso hundiendo la lona justo detrás de la cabina.... y aspirándola hacia afueraun poco más detrás........

el Cy viene dado por las superficies de control....  en las cuales se suele nombrar como poutpourrí... pero cada uno hace una función distinta....     lift  suele ser y es generar suspensión!!   o sea que tenga superficie alar positiva....  o que levante el coche (hablando llanamente   la superficie alar de un avión en estado de despegue.......    y el downforce,  la traducción normal sería fuerza abajo.... pos es eso .... es una superficie que redirige el chorro de aire que procede del EJE X en desplazamiento horizontal, de tal manera que la fuerza generada por esa superficie pegue el coche mucho más al asfalto....

en este punto tenemos 3 conceptos pustos y toda la física en el asador....  pero nada en claro....

vamos a poner de ejemplo un F1     cos escuderias distintas, mísmos parámetros   ...   en caso actual de DRS....    el alerón móvil lo que hace es dejar de generar downforce, bueno para pegar más el coche al asfalto, pero que limita el avance en el eje X (adelante) por el mero hecho de estar en una disposición que ofrece resistencia.....

del mismo modo ... los splitters y deflectores, junto con el alerón delantero no se pueden cambiar...  pero si se pudiesen, por ejemplo perderían agarre en curva  al perder fuerza hacia abajo que hace que las ruedas directrices sigan manteniendo la superficie de contacto con el asfalto...  si se pudiese variar.... por ejemplo en recta....   que no necesitan tanto de ese agarre....    quitarían todo ese downforce (¨sin llevar a lift [levantar])  siendo más aerodinámicos y por ende más rápidos....

en un F1 es muy complejo...   pero algo tan sencillo como una superficie de control bien diseñada... hace que el manejo sea toalmente distinto....

y en esto tengo dos ejemplos de mi cosecha...  uno en un medio muy parecido al aire......  el agua...

una vez.... navegando a vela, se me presentó la oportunidad de probar un hidrofoil...   que no es nada más que una cuchilla bajo el agua....

y direis....   que coño tiene que ver??   pues esa cuchilla del  5% del tamaño de la superficie del total del barco, es capaz de desplazar todo el barco, levantarlo e incluso desplazarlo el 70% más rápido que si estubiese el barco normal...

en este caso el Cx es casi 0...   en una línea en cuchillasujetada por una columna en cuchilla....    pero el CY  es descomunal...    del orden de 20-300kilos dependiendo de la superficie del hidrofoil...    (y ya adelanto que no es necesario mucha superficie!)

un barco normal sufre con el avance un Cx dado por la superficie del casco en contacto con el agua, y un cx por encima del casco, por resistencia al avance por el aire......

el hidrofooil... sin extenderme mucho....   con un Cx de 0, y con un Cy lift de 300 kilos, por ejemplo es capaz de levantar todo un velero....limitando el contacto del casco con el agua, al Cx del hidrofoil ( o sea "0") y dejando sólo la resistencia del velero al aire....    consecuencia....   uno de los veleros más rápidos de la historia.... 
un ejemplo de supervelero es este: el Hydroptère...    como vereis.... las superficies dentro del agua, son mínimas....   solo tiene un Cx limitado por la resistencia del aire, al avanze....  y un Cy con lift brutal para elevar todo el barco!!


actualmente los grandes veleros de las regatas no lo usan al 100% levantando los cascos por encima del agua... pero si que usan parte de sus beneficios, por ejemplo colocando "alas" en el émbolo de contrapeso.....   para que haga su acometido de aplomar el barco por peso.... pro para que no influya su peso  en el avance....   (el contrapeso suele rondar las 5 toneladas o más...   con ello aploman el barco... pero con las aletas....  generan lift...   así en el avance del contrapeso dentro del agua les cuesta menos mover las 5 o más toneladas, que si no tubiese alitas....

todo este tocho es para explicar que según que coche, donde teng su motor, como sean sus parámetros, o que superficies o formas tenga.... se necesita levantar o pegar el coche... para que en cada una de las situaciones (rápido o lento o en recta o curva)  mantengan las mísmas características de conducción o incluso las mejoren...
« Última modificación: Octubre 05, 2011, 01:04:55 por uhia_p »
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Re: Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 05, 2011, 04:49:01
en un eje de coordenadas, por norma x sería el desplazamineto delante/atrás   el Y   en verticalidad arriba/abajo   y el Z  lateral izquierda/derecha...    eso es impepinable

Silent... supongo que a lo que te refieres como coeficientes importantes   son Cx por superficie de contacto frontal.... y Cy por superficies de contacto anexas (spoilers, splitters, alerones, y deflectores)...   y digo los más importantes, ya que luego en la realidad un coche no se desplaze de lado...   sino de delante y de atrás....     aunque es un error muy común obviar el Cz....   e en un coeficiente de penetración aerodinámica, vale que el primero que influye es el Cx...   pero el rebufo, o las turbulencias suelen mantenerse sobre las superficies laterales, hasta llegar a la trasera del coche...   si bién en un coche pequeño  es más dificil de explicar/ver/tener en cuenta....    poner de ejemplo un trailes de los que llevan remolque con paredes de lona..... y vereis como influye el Cz...    haciendo la típica forma de huso hundiendo la lona justo detrás de la cabina.... y aspirándola hacia afueraun poco más detrás........

el Cy viene dado por las superficies de control....  en las cuales se suele nombrar como poutpourrí... pero cada uno hace una función distinta....     lift  suele ser y es generar suspensión!!   o sea que tenga superficie alar positiva....  o que levante el coche (hablando llanamente   la superficie alar de un avión en estado de despegue.......    y el downforce,  la traducción normal sería fuerza abajo.... pos es eso .... es una superficie que redirige el chorro de aire que procede del EJE X en desplazamiento horizontal, de tal manera que la fuerza generada por esa superficie pegue el coche mucho más al asfalto....

en este punto tenemos 3 conceptos pustos y toda la física en el asador....  pero nada en claro....

vamos a poner de ejemplo un F1     cos escuderias distintas, mísmos parámetros   ...   en caso actual de DRS....    el alerón móvil lo que hace es dejar de generar downforce, bueno para pegar más el coche al asfalto, pero que limita el avance en el eje X (adelante) por el mero hecho de estar en una disposición que ofrece resistencia.....

del mismo modo ... los splitters y deflectores, junto con el alerón delantero no se pueden cambiar...  pero si se pudiesen, por ejemplo perderían agarre en curva  al perder fuerza hacia abajo que hace que las ruedas directrices sigan manteniendo la superficie de contacto con el asfalto...  si se pudiese variar.... por ejemplo en recta....   que no necesitan tanto de ese agarre....    quitarían todo ese downforce (¨sin llevar a lift [levantar])  siendo más aerodinámicos y por ende más rápidos....

en un F1 es muy complejo...   pero algo tan sencillo como una superficie de control bien diseñada... hace que el manejo sea toalmente distinto....

y en esto tengo dos ejemplos de mi cosecha...  uno en un medio muy parecido al aire......  el agua...

una vez.... navegando a vela, se me presentó la oportunidad de probar un hidrofoil...   que no es nada más que una cuchilla bajo el agua....

y direis....   que coño tiene que ver??   pues esa cuchilla del  5% del tamaño de la superficie del total del barco, es capaz de desplazar todo el barco, levantarlo e incluso desplazarlo el 70% más rápido que si estubiese el barco normal...

en este caso el Cx es casi 0...   en una línea en cuchillasujetada por una columna en cuchilla....    pero el CY  es descomunal...    del orden de 20-300kilos dependiendo de la superficie del hidrofoil...    (y ya adelanto que no es necesario mucha superficie!)

un barco normal sufre con el avance un Cx dado por la superficie del casco en contacto con el agua, y un cx por encima del casco, por resistencia al avance por el aire......

el hidrofooil... sin extenderme mucho....   con un Cx de 0, y con un Cy lift de 300 kilos, por ejemplo es capaz de levantar todo un velero....limitando el contacto del casco con el agua, al Cx del hidrofoil ( o sea "0") y dejando sólo la resistencia del velero al aire....    consecuencia....   uno de los veleros más rápidos de la historia.... 
un ejemplo de supervelero es este: el Hydroptère...    como vereis.... las superficies dentro del agua, son mínimas....   solo tiene un Cx limitado por la resistencia del aire, al avanze....  y un Cy con lift brutal para elevar todo el barco!!


actualmente los grandes veleros de las regatas no lo usan al 100% levantando los cascos por encima del agua... pero si que usan parte de sus beneficios, por ejemplo colocando "alas" en el émbolo de contrapeso.....   para que haga su acometido de aplomar el barco por peso.... pro para que no influya su peso  en el avance....   (el contrapeso suele rondar las 5 toneladas o más...   con ello aploman el barco... pero con las aletas....  generan lift...   así en el avance del contrapeso dentro del agua les cuesta menos mover las 5 o más toneladas, que si no tubiese alitas....

todo este tocho es para explicar que según que coche, donde teng su motor, como sean sus parámetros, o que superficies o formas tenga.... se necesita levantar o pegar el coche... para que en cada una de las situaciones (rápido o lento o en recta o curva)  mantengan las mísmas características de conducción o incluso las mejoren...

 :clap: :clap: :clap: :clap: :clap: :clap: :clap: :clap: :clap:

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Re: Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 05, 2011, 11:05:47
Totalmente de acuerdo uhia, pero el levantar el coche no ayuda para las curvas, sino únicamente para las rectas.
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Re: Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 05, 2011, 12:10:46
Y si ponemos un hidrofoil de esos en el maletero pero invertido?

:elrisas:

Conducción sobre railes, hoiga  :cunaooooo:
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Re: Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 05, 2011, 12:47:15
Totalmente de acuerdo uhia, pero el levantar el coche no ayuda para las curvas, sino únicamente para las rectas.
ese apreciación la hice en el post...     que el downforce generado por el alerón (simplificando nommbres!)   es para mantener la ruedas pegadas cuando son curvas...   pero lo de levantarlo sería para ser más rápidos en rectas...

en este último caso no te interesa levantarlo de todo, ya que es preferible mantener un mínimo control de ruedas por si quieres variar la dirección...       pero en este caso hay que poner en una gráfica   la línea descendente del control al disminuir el downforce   y en la misma  enfrentarla con la línea ascendente que presenta el aumento de velocidad (en recta o en curva) cuando baja el downnforce....    habrá un punto en el que coincidan las dós líneas, y en este caso será el punto más optimo donde maximizarías la velocidad, manteniéndo un mínimo control!!.

mi otro ejemplo es un poco más complejo.....    y se basa en que mi avión teledirigido con las superficies de control de cola en estado normal, están entre un 2% y un 5% generando downforce....    y direis...   pa que?....    si lo que necesitas es que vuele....  pero eso se puede poner todo parriba y pum... ya vuela!!

respuesta....    este mínimo downforce, hace que la línea horizontal del avión sea inclinada...  o sea un poco elevada en el morro hacia un poco más baja en cola....    buscar ese punto es muy dificil en un teledirigido....   ya que es muy pequeña la escala y el tamaño y superficie de control, es muy pequeño con respeto al aire y su flujo dinámico...     pero aún así si mantenemos esta posición.... en bajas velocidades hace que el morro se sitúe más elevado y el perfil de las propias alas sea un poco  más eficiente y generen más LIFT....    o sea y resumiendo.....   necesito en cola algo de downforce para que en las alas se generen más lift...

en el caso de llevar los alerones a 0º, para generar la misma suspensión en el aire, tendría que elevar su velocidad...    cosa que a bajas velocidades sería incontrolable y caería irremediablemente.
no topé foto en a que se refleje lo dicho al 100%..   pero por ejemplo en esta foto el avión podría perfectamente desplazarse en horizontal, si consigues topar el punto exacto de velocidad (en el que no caigas ni salgas propulsado hacia arriba...


en el caso que nos atañe....   el gumper apollo necesitará de todo ese downforce, porque por construcción, el coche tenderá a sobreelevarse, con la consecuencia de que perderá agarre y superficie de contacto en el tren trasero que es el que propulsa el coche,   o incluso puede ser para que no se vaya de rositas por el campo en curvas, por la tremenda potencia que genera esta cosa fea de 750cv...

en esto el bugatti veyron, estudiando la carretera a cada segundo.... modificando parámetros de suspensión y alerones, etc etc etc.... busca en cada momento, la posición óptima de las superficies de control. para maximizar velocidd y manejo!!

Y si ponemos un hidrofoil de esos en el maletero pero invertido?

:elrisas:

Conducción sobre railes, hoiga  :cunaooooo:
que equipares la densidad del aire a la del agua, y que mandes toda la teoria de flujo laminar al carajo, te ha hecho suspender en esta materia de la física.....  a parte de su demostrado pésimo gusto característico del tunning!
recoja sus cosas y que tenga usted un buen día!! puede irse!!
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Re: Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 05, 2011, 12:55:23
Vaya ladrillos :ehm:

Si os interesa la aerodinámica, aquí hay un buen número de artículos muy interesantes:

http://www.caranddriverthef1.com/formula1/articulos?page=26
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Desconectado ismael_pt

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Re: Aerodinámica (Cx, Cy y Cz)

  • en: Octubre 05, 2011, 21:47:25
Para los miateros que ya esten pensando en mods, el miata de serie levanta de delante.