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 mesure expérimentale Cx &SCx du carénage

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go-one évo
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MessageSujet: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Mer 14 Sep 2016, 23:21

Bonsoir à tous,
il me semblait avoir déjà lu quelque part ici une démarche pour mesurer le Cx de nos engins, mais pas moyen de remettre la main dessus .
un grand merci à celui qui pourra m'aider (et pardon aux modos pour le boulot en plus Embarassed )

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durbin
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Jeu 15 Sep 2016, 07:25

tu devrais trouver ton bonheur quelque part là bas
http://velorizontal.bbfr.net/t14281p450-experimentations_simples
Il y a également un post de Milvus
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cebd
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Jeu 15 Sep 2016, 09:15

Bon Matin,
On trouve un grand nombre de méthodes.
Voici celle qu'on utilise le plus:
On mesure la chute de vitesse entre deux répères au sol distants de 800m ou moins ...
On fait 4 passages: à 2 vitesses dans les 2 sens.
...
Milvus utilise une carte Arduino pour enregistrer avec précision les tops tours.
...
On n'a des résultats que sur le Nilgo et les Milans.
Les mesures sur les autres VM nous intéressent fortement...
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J. D'Alès
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Jeu 15 Sep 2016, 16:14

Sortie nocturne avec le milan, très mauvaise visibilité malgré les 2 phares Cyo. Le montage de ces phares en arrière des 2 trous dans le nez du milan, n'en est-il pas la cause ? Quel serait le meilleur montage à réaliser? Le principe adopté sur les DF ne serait-il pas une bien meilleure solution, d'une part pour l'éclairage et d'autre part pour une bonne ventilation mais avec quelles conséquences sur l'aérodynamique ?
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cebd
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Jeu 15 Sep 2016, 18:43

Bonsoir,
Excusez le hors-sujet !!!

En bouchant les "narines" du Milan on produit une diminution du SCx de 15%... soit 0,45 dm² soit 0,0045 m². (Voir mesures du 29 juillet 2016)
Un adhésif transparent résoud le problème aérodynamique.
Le problème de l 'éclairage nécessite de placer les phares plus haut et c'est difficile sur le Milan : il faut des phares amovibles..
Le problème de ventilation est peut être résolu sur Le DF mais l'aérodynamisme est toujours sacrifié !!!
Il y a deux solution parfaites pour ventiler mais peu réalisables...( 29 juillet 2016)
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go-one évo
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Jeu 15 Sep 2016, 21:17

merci de vos réponses je vais lire tout ça et essayer, je vous donnerais les résultats !
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lalar
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Jeu 15 Sep 2016, 21:18

@cebd : je te ferais bien des mesures en Quest mais je n'ai encore rien compris à la façon de procéder dans ma région où le plat n'existe pas, surtout sur 1 km de long. Comment faire abstraction de la nature du revêtement, du gonflage et de la nature des pneus, du poids du pilote et du bazar qui l'accompagne et bien sûr de la pente ?
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cebd
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Ven 16 Sep 2016, 07:45

Bonjour,
En montagne seules les routes en fond de vallées ont des pentes inférieures à 1%.
Mais si on connait le profil de la route ,la masse en mouvement et les vitesses on peut calculer le SCx et le Crr.
Il suffit de nous transmettre ces valeurs ...

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arnaud.sivert
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Ven 16 Sep 2016, 08:01

etant donné que tu est motorisé et que tu as un cycle analyst
si tu mesures la puissance en fonction de la vitesse, tu peux dertermier le CX du velomobile au rendement pres du ton moteur aisni que le coeffeicient de roulement du moteur
voir la premiere page de ce lien
http://velorizontal.bbfr.net/t17956-velomobile-electric-leiba-x-stream-iut-aisne

fait les mesures à 10km/h, 15km/, 20km/h.....au maximum que tu peux aller sur du plat
et je te ferais les calculs
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Dim 18 Sep 2016, 21:04

voici les chiffres de conso du go-one, sur du plat, quasi sans vent et moyenné avec un passage dans chaque sens :

Je différencie la puissance brute de la puissance pondérée car mon wattmètre est positionné directement en sortie de la batterie affin de me servir de jauge. cela ne représente donc pas la puissance réellement consommée par le moteur. J'ai appliqué un rendement de 90% pour l'ensemble de la chaîne électrique précédent le moteur, mais au piffomètre : je peux donc ajuster si cela vous semble fantaisiste.
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ferias77
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Lun 19 Sep 2016, 00:13

Merci pour ces mesures go-one évo !

Les puissances paraissent relativement importantes par rapport aux données que j'ai pu avoir jusque là.
En gros, à 40 km/h pour une masse totale roulante de 100kg :

  • 130 W pour le Quest (soit SCx = 0,065 m² et Crr = 0,0069)


  • 100 W pour le Milan (soit SCx = 0,0311 m² et Crr = 0,0069)


Une partie du problème vient à mon avis du rendement moteur : 90% me semblent très optimistes, on est le plus souvent plutôt vers 80%.

Pour faire mes essais, j'utilise maintenant une méthode simple de décélération, du type de celle de cebd :

  • Je me lance à 40 km/h (V2) et je laisse ralentir le vélo jusqu'à 30 km/h V2'). Je mesure le temps (Deltat2) nécessaire à cette décélération.



  • Même chose de 10 (V1) à 5 km/h (V1') en un temps Deltat1.



SCx et Crr sont obtenus via les formules :

Attention, les vitesses doivent être données en m/s !
Et cebd va hurler, j'ai simplifié la calcul des vitesses moyennes... Laughing

Après simplification, pour les allergiques aux formules, pour une température de 15°C et les vitesses V2 = 40 km/h, V2' = 30 km/h, V1 = 10 km/h et V1' = 5 km/h :


Exemple avec mon vélo couché (masse totale roulante 95,8kg à une température de 15°C) auquel il faut 22s pour passer de 40 à 30 km/h et 22s pour passer de 10 à 5 km/h : on obtient SCx = 0,235m² et Crr = 0,00577.


go-one évo, pourrais tu faire ces mesures sur ton vélomobile stp ? C'est très rapide à faire, et ça permettrait de valider tes mesures de conso électrique.
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cebd
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Lun 19 Sep 2016, 08:43

Bonjour,
La mesure de la puissance électrique est très intéressante:
Elle permet une grande précision sur la vitesse.
Les grandes vitesses donnent de la précision sur le SCx et ne font pas transpirer.
On n'a pas besoin de rampe de lancement.
Par contre le rendement de la conversion d'énergie est variable en fonction de la vitesse.
Il faudrait faire un modéle juste des pertes sur un banc d'essai statique
Ensuite on pourrait avoir une précision nécessaire pour séparer les pertes dues au frottements sur le sol et dans l'air.
Merci Ferias pour les formules: j'adore la simplicité et les simplifications contrairement à ce que tu supposes...
Si j'utilise souvent un modèle plus complet c'est pour compenser la précision du compteur en prenant une grande plage de vitesses.par contre avec l'Arduino on utilise les formules réduites qui permettent une résolution plus simple.
Le vent et le profil de la zone de test aussi nécessitent souvent un modèle plus lourd...
Pour le Nilgo il a fallu tenir compte de la  trajectoire et des efforts pendant les virage à la Cipale..
....
Il serait intéressant de faire un tableau récapitulatif des résultats connus: en précisant les conditions.
Nilgo 2  à la Cipale:  Crr=0,0055 et SCx = 0,048 m² (précision de l'ordre de 5%)
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arnaud.sivert
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Lun 19 Sep 2016, 10:17

cela ne fait pas beaucoup 415W pour 51.2 km/h,   tu est legerement en dessous du leiba
voici les calculs sans prendre en compte le rendement, c'est mieux pour connaitre notre consommation...


en prenant 90% du rendement moteur
kaero W/(km/h)3=0.000884   et kroulement=5W/(km/h)


il ne faut pas prendre l'equation du cx avec la surface frontale sx, car cela ne prend pas en compte les perturbations de l'arriere, ni celle du Cy.
donc je prefere  en W/(km/h)3

2 inconnues, c'est bien lorsqu'on est inferieure à 60 km/h, mais au dessus de cette vitesse il faut prendre une equation à 3 inconnues.

effectivement, c'est mieux lorsqu'on fait un laché et que l'on enregistre la vitesse en fonction du temps. on a vraiment la puissance mecanique
moi, j'ai un data logger sur le cycle analyst (qui enregistre la vitesse en fonction du temps (temps d'ecahntillon 0.2s)) mais  par l'intermedaire du GPS du smartphone en utilisant l'application "mes parcours" (temps d'echantillon 1s)
tu peux le faire : si tu veux go-one évo    tu m'envoies par mail le fichier .CSV et je ferais l'etude sur excel   mais il faut que tu sois aux moins à 75 km/h pour attaquer ton plat et avoir une longue distance d'arret en roue libre....quel est le type de pneu, quelle est la masse du vehicule et ta masse de cycliste ?
c'est pour verifer le coefficient de roulement des pneus en fonction de la masse

la methode electrique (valeur moyenne du cycle analyst) est celle qui est donne le moins de perturbation du à la route (la moindre pente, modification du bitume...)
http://velorizontal.bbfr.net/t17956-velomobile-electric-leiba-x-stream-iut-aisne

quel est le type de pneu, quelle est la masse du vehicule et ta masse de cycliste ?
c'est pour verifer le coefficient de roulement des pneus en fonction de la masse

interressant de faire les memes mesures avec le toit ouvert....
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Lun 19 Sep 2016, 12:36

cebd a écrit:
Merci Ferias pour les formules: j'adore la simplicité et les simplifications contrairement à ce que tu supposes...

Je sais bien, c'était juste une boutade Wink


cebd a écrit:
Il serait intéressant de faire un tableau récapitulatif des résultats connus: en précisant les conditions.
Nilgo 2  à la Cipale:  Crr=0,0055 et SCx = 0,048 m² (précision de l'ordre de 5%)

Excellente idée, je vais créer un post avec un tableau récapitulatif, à enrichir ensuite. Il faut à mon avis un nouveau sujet, afin que le tableau récapitulatif soit bien en évidence, dans le premier post.
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cebd
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Lun 19 Sep 2016, 13:04

Bonjour,
"""""""""
la methode electrique (valeur moyenne du cycle analyst) est celle qui est donne le moins de perturbation du à la route (la moindre pente, modification du bitume...)
"""""""""""""
j'ai des doutes !!!!
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go-one évo
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Mar 20 Sep 2016, 00:47

J'ai fait des mesures de décélération :
- de 53 à 31 km/h il me faut 57 secondes
- de 20 à 10 km/h j'ai mesuré 40 secondes

Les pneus sont des marathons + neufs gonflés à 6 bars
Le poids du vélo est d'environ 55 kg avec les outils les fringues, l'eau et l'ordinateur, moi il faut compter 66 à 70 en fonction de la tenue et du menu du WE Laughing
donc on peu partir sur une masse totale roulante de 135 kg

en faisant les calculs rapidement, je tombe sur un SCx de 0.0785 (J'ai mesuré S à 0.57m² à partir d'une photo et de mon logiciel de CAO)
soit un Cx calculé de 0.138
le Crr est de 0.0049

Je vérifierais les résultats demain, parce que ça fait beaucoup de parenthèses dans le tableur et mon expérience me dit que plus l'heure avance, moins je dois faire confiance à mon résultat et là mes paupières tombent, donc c'est potentiellement pas tout à fait exact ... Sleep

à demain !
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Mar 20 Sep 2016, 12:50

Bonjour,
Merci pour ces résultats.
c'est très intéressant!!!
J'ai trouvé SCx = 0,070m² et Crr =0,0065...
ai-je une erreur ?
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Mar 20 Sep 2016, 22:24

go-one évo a écrit:
J'ai fait des mesures de décélération :
- de 53 à 31 km/h il me faut 57 secondes
- de 20 à 10 km/h j'ai mesuré 40 secondes

Les pneus sont des marathons + neufs gonflés à 6 bars
une masse totale roulante de 135 kg

en faisant les calculs rapidement, je tombe sur un SCx de 0.0785 (J'ai mesuré S à 0.57m² à partir d'une photo et de mon logiciel de CAO)
soit un Cx calculé de 0.138
le Crr est de 0.0049

Je vérifierais les résultats demain, parce que ça fait beaucoup de parenthèses dans le tableur et mon expérience me dit que plus l'heure avance, moins je dois faire confiance à mon résultat  et là mes paupières tombent, donc c'est potentiellement pas tout à fait exact ... Sleep

Je crois qu'il y a une erreur quelque part.
Comme cebd, je trouve SCx = 0,07011 et Crr = 0,00652
Merci pour ces infos ! Smile
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Mer 21 Sep 2016, 00:07

Hop, j'ai attaqué un petit bilan des SCx et Crr connus : http://velorizontal.bbfr.net/t22143-scx-et-crr-des-differents-velomobiles-et-velos-couches-du-marche#517692

Plus qu'à étoffer tout ça ! Smile
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Mer 21 Sep 2016, 10:25

Merci Ferias, j'ai refait mes calculs, je retrouve finalement la même chose que vous (je ne m'étais même pas planté dans la formule mais en rentrant delta t2 ...)
avec mon S de 0.57 m² j'obtient un Cx de 0.123
Si vous voulez, je peux mesurer la surface projetée frontale de vos vélos si vous voulez déduire votre Cx. Ce n'est pas très long, il me faut juste une photo prise de face, la plus "droite" possible et une échelle (l'écart entre les roues, une feuille A4 à côté, n'importe quoi d'autre dont on connait les dimensions en fait)

quand il arrêtera de pleuvoir je ferais les mesures en cabriolet (avec le toit accroché à l'arrière et sans le toit)
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ferias77
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Mer 21 Sep 2016, 14:36

Pas bête, je vais ajouter la valeur de S dans le tableau récapitulatif.
J'ai mon vélo équipé de son carénage modélisé en 3D sous Solidworks => dans mon cas, S = 0.356m², soit un Cx de... 0.42 !!! Il reste du boulot pour optimiser le vélo !
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Patnico
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Jeu 22 Sep 2016, 22:36

Mon cher ferias77, voilà du travail pour toi.

Enfin juste quelques chiffres que j'ai pu récupérer en visionnant mes essais immortalisés avec la Garmin Virb.
J'ai passé plusieurs heures cet après-midi, profitant du vent presque nul pour faire des mesures sur différents revêtements.

Première remarque : C'est pas facile de faire des mesures précises, en particulier à cause du fait que toutes mes belles routes bien plates ne sont finalement pas si plates que ça quand on les regarde avec un œil d'expérimentateur critique.

Pour la mesure 40/30, les altérations de profil et de revêtement ne jouent pas trop. J'ai réussi à faire 2 mesures plausibles.
Pour la mesure 10/5, j'ai eu beaucoup d'échecs. Le Quest détecte toutes les petites imperfections de niveau et j'ai eu souvent la vitesse qui se stabilisait ou même qui augmentait, ce qui devenait absurde.
Il faut dire que le revêtement du secteur de mes essais (une vaste zone d'activité) est parfaitement lisse, mais le profil très légèrement ondulant partout.
J'ai tout de même réussi sur une zone moins lisse à avoir quelques mesures convergentes.

En résumé :

- Quest 3x20pouces en mode cabriolet (petite visière)
- Durano à 8 bars (le max)
- Poids machine 32 kg + Matos et eau 2 kg + moteur habillé 85 kg = 119 kg
- Temps de passage de 40 à 30 km/h, 2 mesures :  23 s - 25 s
- temps de passage de 10 à 5 km/h, 4 mesures : 17 s -19 s -19s - 16 s (granuleux)

Et la photo pour le "S" - largeur de la voie avant mesurée à l'extérieur des pneus au sol : 655 mm



Bon courage Wink
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ferias77
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Ven 23 Sep 2016, 00:18

Super, merci Patnico pour ces infos, je vais ajouter ces infos au tableau dès que j'ai un moment ! Very Happy

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Pulsar33
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Ven 23 Sep 2016, 08:19

Bonjour,

@ferias77 : démarche intéressante. Je vais participer pour le Hawk (mais je ne dis pas quand Smile )
D'accord avec Patnico : tout paraît plat chez moi mais quand on mesure, ce n'est jamais le cas ...

Simplement, compte tenu de mon PTC, de mon choix de plateau/pignon et de mes limitations cardio, 40 sur plat, c'est trop haut.
Je suppose que plus l'écart entre les deux plages est grand, meilleurs sont les résultats calculés.
Dois-je tenter le 30 => 20 ou puis-je me contenter du 25 => 15 ?

Quel est l'impact du revêtement sur la mesure ? Doit-on choisir la route la plus lisse possible ?

Enfin, j'ai des Kojak à l'avant et un BigApple+ à l'arrière. Seules comptent les roues avant ?

Cordialement
Pulsar33
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ferias77
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MessageSujet: Re: mesure expérimentale Cx &SCx du carénage   Ven 23 Sep 2016, 14:46

Merci pour les données du Quest Patnico, c'est ajouté au tableau !


Pulsar33 a écrit:
@ferias77 : démarche intéressante. Je vais participer pour le Hawk (mais je ne dis pas quand Smile )
D'accord avec Patnico : tout paraît plat chez moi mais quand on mesure, ce n'est jamais le cas ...
Simplement, compte tenu de mon PTC, de mon choix de plateau/pignon et de mes limitations cardio, 40 sur plat, c'est trop haut.
Je suppose que plus l'écart entre les deux plages est grand, meilleurs sont les résultats calculés.
Dois-je tenter le 30 => 20 ou puis-je me contenter du 25 => 15 ?
En dessous de 30 km/h, l'impact du SCx est très limité, et la précision des résultats risque d'en prendre un coup. Si tu peux faire les tests de 30 à 20km/h puis de 10 à 5km/h, ce sera parfait !

Pulsar33 a écrit:
Quel est l'impact du revêtement sur la mesure ? Doit-on choisir la route la plus lisse possible ?
Oui, si possible, le revêtement le plus lisse possible.

Pulsar33 a écrit:
Enfin, j'ai des Kojak à l'avant et un BigApple+ à l'arrière. Seules comptent les roues avant ?
Non, tout compte. J'ai les références des pneus, il ne me manquera plus que les pressions de gonflage et ce sera tout bon Wink
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