 Verfasst am: 19. Jan 2021 14:12 Titel: Energieeffizienz Strömungswiderstand |
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| Danke für die Information. Sobald der aktuelle Berechnungsgang durch ist, werde ich das einmal versuchen. Gibt es eigentlich Literatur, Fachberichte, etc. über diese Berechnung? Damit könnte ich das in einem Berechnungsbericht referenzieren. |
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| Verfasst am: 12. Jan 2021 19:14 Titel: |
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| Also wenn Du eine CFD Simulation durchfgeführt hast, dann ist ja die Silhouette und somit die Fäche bekannt, kann man in jeden Pre-Processing einfach über Auswahl auslesen. Die Strömungsgeschwindigkeit ist ebenso bekannt, da man diese eigenständig als Randbedingung definiert hat. Die Dichte ist als Materialkonstante auch bekannt. Wer noch die Energieerhaltung einbezogen und somit die ideale Gasgleichung anwendet, der liest die Dichte als mass average einfach im Postprocessing aus. Die Kraft wird in CFD als einer der Hauptgröße ausgegeben. Somit kann man ganz einfach den CW Wert ermitteln und daraus das Verhältnis, was dies alles mit den Wirkungsgrad zu tun haben sollte, kann ich so nicht nachvollziehen. | |
| Verfasst am: 12. Jan 2021 15:33 Titel: Energieeffizienz Strömungswiderstand |
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| Vielen Dank für die Antworten und die ausführlichen Excel-Files. Hmm..leider kann ich nicht alle Parameter für einen Berechnungsgang ausfindig machen. Ich habe eine CFD-Vergleichssimulation gemacht, und dabei sind die erwähnten Verbesserungen der Widerstandskräfte resultiert. Somit kann ich "nur" die Wirkungsgrade anrechnen? P.S.: Das Department of US Energy gibt einen Wirkungsgrad (Tank to Wheel) für ein Fahrzeug von 12.6% an. |
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| Verfasst am: 01. Jan 2021 13:32 Titel: |
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| Hier mal ein kleiner Verbrauchs-Rechner, realisiert für Excel. Mit unterschiedlichen Streckenprofilen, da sieht man sehr gut was die einzelnen Parameter wie Masse, rotatorische Massenträgheitsmomente, CW Wert für Auswirkungen auf den Verbrauch haben: BEV https://www.dropbox.com/scl/fi/k4tgv2yfnmipa7yowqudr/Verbrauch-Elektro-PMSM.xlsx?dl=0&rlkey=0t0fc81uem9e5g54vaq6o14dh Verbrenner https://www.dropbox.com/scl/fi/apsb18zr5c668xhpm4kj9/Verbrauch-TFSI.xlsx?dl=0&rlkey=2mub02a31q4lxwbjwss51wv4j Rechne einfach deine reduzierten Kräfte in einem CW-Verhältnis um, also einfach (Geschwindigkeit² * Stirnfläche * CW * 1/2 * roh - 37 N)/ (Geschwindigkeit² * Stirnfläche* CW * 1/2 * roh) Ebenso kannst Du bezüglich dem Verbrauchs-Rechner eine weitere Spalte erstellen, in der der CW Wert bzw. das Verhältnis abhängig von der Geschwindigkeit ist. |
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| Verfasst am: 30. Dez 2020 13:38 Titel: |
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| Auf den Strömungswiderstand hat die Masse des Fahrzeugs keinen Einfluss. Ausschlaggebend ist die Querschnittssfläche A des Fahrzeugs und der Luftwiderstandsbeiwert c_w, welcher die Form des Fahrzeugs berücksichtigt. Auch nicht der Impuls m x v, falls Du das gemeint hast. Die Masse beeinflusst die Beschleunigungskraft und die Rollreibungskraft, ist also der Parameter, welcher grossen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch hat. Noch Fragen? |
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| Verfasst am: 30. Dez 2020 07:46 Titel: Effizienz Strömungswiderstand |
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| Vielen dank schon mal für die klärende Antwort. Ich habe noch eine Darstellung der Kräfte am Fahrzeug gefunden und diese dem Mail angehängt. Spielt denn bspw. die Masse*v des Fahrzeugs keine Rolle, die bei dieser Differenz gespart werden kann? D.h. mit einem schwereren Fahrzeug braucht es mehr Energie, um diese Differenz herzustellen? |
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| Verfasst am: 28. Dez 2020 19:04 Titel: |
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| Du gehst davon aus, dass die Energie (Heizwert) des Dieselkraftstoffs vollständig der Widerstandsarbeit entspricht. Der Antrieb, der die Energie aufbringt, hat aber einen Wirkungsgrad. Das musst Du berücksichtigen. Die Einsparung ist entsprechend höher. Ich schätze mindestens um den Faktor 3 - 4. | |
| Verfasst am: 28. Dez 2020 18:20 Titel: Effizienz Strömungswiderstand |
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| Gerne gerne komme ich zu den Fragen. 1. Das sind die Ergebnisse aus einer CFD-Simulation. Es zeigt sich, dass bei 50km/h die Turbulenzen am besten reduziert werden. Daher ist hier die Verbesserung des Strömungswiderstandes am Besten. 2. Berechnung Widerstandsarbeit: (50N*1/3*16'000km)+(25N*1/3*16'000km)+(37N*1/3*16'000km) Heizwert Diesel = 9.7 (kW*h)/L Effizienz = Gesparte Widerstandsarbeit (kW*h) durch Heizwert Diesel (kW*h)/L Danke für eure Unterstützung. |
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| Verfasst am: 27. Dez 2020 20:46 Titel: |
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| 1. Frage von A.T. 2. Wie kommst Du auf 100 l Diesel? |
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| Verfasst am: 27. Dez 2020 19:30 Titel: Re: Strömungswiderstand und Energieeffizienz |
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Bei der kleinsten Geschwindigkeit, der größte Widerstand?
Wobei genau? |
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| Verfasst am: 27. Dez 2020 19:02 Titel: Strömungswiderstand und Energieeffizienz |
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| Meine Frage: Guten Tag Bei einem Fahrzeug (7.5t) habe ich herausgefunden, dass bei den Geschwindigkeiten von v=100km/h (37N), bei v=80km/h (25N) und bei 50 km7h (50N) die Widerstandskräfte (Werte in Klammern) reduziert werden kann. Es kann angenommen werden, dass das Fahrzeug rund 16'000 Kilometer im Jahr fährt. Die Kilometer-Aufteilung der drei Geschwindigkeiten zu je 1/3 gemacht werden. Viele Unterlagen beschreiben, dass für die Widerstandsarbeit "nur" die Widerstandskraft multipliziert mit dem Weg ist. Dabei würde eine Einsparung von lediglich etwas unter 100 Liter Diesel resultieren. Doch die Frage stellt sich doch: Wieviel Mehrenergie müsste ich aufbringen, um diese Differenz herzustellen? Meine Ideen: Da spielt doch die Antriebskraft (m*v), Rollreibungskraft (My*m*g*v) und die verschiedenen Wirkungsgrade auch eine Rolle? |
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