Limiter l'influence du vent latéral sur un vélomobile

Bof bof, quand je croisais un camion en Camping car (ou que je doublais sur autoroute), j'avais l'arrière qui dandinait pas mal!

Pour le côté obscur en VM au delà de 50km/h, je dirais que côté stabilité ça va, par contre faut pas avoir de mauvaise surprise, car toute sortie coûtera cher (aucune sécurité passive dans nos VMs...).

J'ai même la nette impression qu'avec la vitesse le Milan SL se stabilise.
Mais c'est un bout de bois comparé au Quest, il ne se dandine pas et on fait corps avec la machine.
Avec les manettes latérales c'est encore mieux niveau cohésion.

Zenedavtri a écrit:

..... c'est encore mieux niveau cohésion.

Bonsoir.
Bien vu !!!
La cohésion est un facteur important de la tenue de route.
ça ressemble au "gainage" en gymnastique.
En passant sur les zones turbulentes par vent latéral on peut tester cet effet en s'appuyant seulement sur les fesses et en laissant les pieds et le haut corps mou...
Le Milan devient un vrai cabri...
Mais même avec le "tiller" , on peut faire cohésion, en bloquant les coudes contre les paroies.
En plus il faut gainer le corps comme pour la "barre fixe".
La friction de coudes contre la paroie au moment des sauts sert d'amortisseur efficace...
C'est la navigation par gros temps...Mais comme déjà dit ci dessus le Milan prend tout seul la bonne décision pour revenir en ligne..Merci..

cebd a écrit:

...Mais comme déjà dit ci dessus le Milan prend tout seul la bonne décision pour revenir en ligne..Merci..

Chally était passé de 70000km en WAW sans problème à un milan SL et puis http://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/ueberschlag-nach-windboee-mit-milan-sl.34269/#post-474962
(juste pour dire qu'il ne faut pas avoir trop confiance en soi)

pour apporter mon grain de sel, la bande collée longitudinalement sur le carénage du quest de wim n'est PAS un turbulateur.
Un turbulateur est une aspérité de quelques dixième de mm à moins d'1 mm (selon épaisseur couche limite) collée sur une surface pour forcer la couche limite laminaire de l'ecoulement à devenir une couche limite turbulente. Ceci afin d'empêcher le décollement de l'écoulement. (une couche limite turbulente est plus stable). Bref, tout l'opposé !
Dans le cas qui vous occupe, il s'agit plutôt d'un béquet dont le rôle est de décoller l'écoulement afin d'empêcher le flux d'air de se refermer le long du carénage et de créer une dépression en aval de l'écoulement => effet voile ou effet de portance . On crée à la place une grosse bulle turbulente de recirculation.
Je ne sais pas à partir de quelles incidences et vitesses ce béquet est efficace, mais à partir du moment ou il entre en jeu alors la trainée du quest se voit considérablement augmentée (certainement doublée). On négocie ici une augmentation de trainée contre une amélioration de la sécurité par vent de travert.

Merci pour ces précisions gluondufou !
Je ferai quelques essais de "béquets" pour limiter la sensibilité au vent latéral dès que mon vélo sera intégralement caréné !

Trouvé sur le forum allemand, des mesures faites en 2011 sur le Milan GT dans la soufflerie de VW.

Cx: coefficient de résistance aérodynamique
Cy: coefficient de poussée latérale (équivalent du Cx mais en latéral)
Beta: angle du vent apparent (angle formé par la table dans la soufflerie). C'est aussi l'angle que formerait un brin de laine fixé sur une antenne du VM, par rapport à la direction d'avancement.

La surface frontale du Milan GT est de 0,462 m²
Les mesures ont été faites avec un vitesse de 60km/h jusqu'à l'angle de 21°, ensuite à 40 km/h



On remarque qu'à partir d'un angle de 18°, le Cx devient négatif, ce qui signifie qu'on bénéficie d'une poussée! Celle-ci est maximum lorsque l'angle du vent apparent est de 75°.

Bon midi,
très juste.
La résistance à l'avancement dans l'air devient négative . c'est l'effet char à voile.
Le cx est défini dans le repère du flux d'air c'est à dire du vent apparent.(toujours positif)
La projection de la portance sur la trajectoire s'oppose à la  projection de traînée.(fausse traînée pouvant être négative !!)
Phénomène utilise dans certaines éoliennes:
La finesse est supérieure à l'inverse de l'incidence.
On a traité ce problème  plusieurs fois sur ce forum..

Intéressant! J'avais remarqué l'effet important du vent de côté avec la pointe du KA: comme si j'étais aspiré vers l'avant.

Le changement de pente à 21deg a sans doute à voir avec le changement de vitesse.

Ce que je ne pige pas, c'est qu'à 180deg, cad en mache arrière, le Cx est quasi aussi bon qu'à 0deg

Logique la surface frontale est grosso modo la même à l'avant qu'à l'arrière, et c'est celle-ci qui détermine en grande partie le Cx.

cebd a écrit:

Le cx est défini dans le repère du flux d'air c'est à dire du vent apparent.(toujours positif)
La projection de la portance sur la trajectoire s'oppose à la  projection de traînée.(fausse traînée pouvant être négative !!)

En es-tu sûr? La résistance à l'avancement est calculée avec le Cx et la surface frontale, peu importe la direction du vent. Donc d'après-moi l'axe X est défini dans l'axe longitudinal du VM. Voir aussi ici: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167610518301351

vipere noire a écrit:

Le changement de pente à 21deg a sans doute à voir avec le changement de vitesse.

Ce que je ne pige pas, c'est qu'à 180deg, cad en mache arrière, le Cx est quasi aussi bon qu'à 0deg scratch

En réalité il n'y a pas de changment de pente l'échelle de l'axe horizontal n'est en effet pas linéaire sur ce graphique.

Le Milan étant très profilé ce n'est pas étonnant que les valeurs de Cx en marche avant et en marche arrière soient proches, bien qu'en y regardant de plus près il semble bien être 50% plus élevé en marche arrière.

AdrienC a écrit:

Logique la surface frontale est grosso modo la même à l'avant qu'à l'arrière, et c'est celle-ci qui détermine en grande partie le Cx.

Faux, le Cx est l'indice de forme et est indépendant de la surface frontale. Par contre dans le SCx, la surface joue un rôle important.

slt,
quand on voit les fortes variation de Cy entre 20 et 40° de Vapp, on peut très bien imaginer pourquoi l'EVO-R louvoye par vent latéral surtout qu'a proori, la portance y est plus forte: la force latérale (à travers le Cy) créé une augmentation de vitesse qui fait varier l'angle de vent apparent, qui fait varier le Cy.
un beau système oscillant.

Si la direction est sensible aux efforts latéraux c'est bingo.

conclusion: créé de l'amortissement sur direction soit en la rendant plus autostable (rôle du pincement si je ne me trompe pas) soit par un autre moyen (chasse ?)

Gully

+1 Et sur l'EVO-R, la poussée du vent latéral se fait plus haut que sur un Milan, ce qui induit du roulis qui va à son tour influer sur la direction...

yes,

donc raidissement des suspensions et gonflage des pneus au taquet en sus.

Cdlt

Gully

[EDIT]: opération CLASS A

Samural a écrit:

AdrienC a écrit:

Logique la surface frontale est grosso modo la même à l'avant qu'à l'arrière, et c'est celle-ci qui détermine en grande partie le Cx.

Faux, le Cx est l'indice de forme et est indépendant de la surface frontale. Par contre dans le SCx, la surface joue un rôle important.

effectivement, mes cours de méca flux sont bien loin.. l'autre explication (ou plutôt la bonne) c'est que le milan est loin d'être un pavé quand on le regarde de derrière, donc Cx faible même si légèrement plus important qu'à l'endroit qui lui bénéficie en plus de l'effet de forme goutte d'eau.

Bonjour,
Le Cx et le Cz sont des faux : des Cx CZ apparents, vus dans le repère du mobile.
La force aérodynamique est mesurés par rapport au mobile et non par rapport flux d'air .
ON voit sur le Dessin la position du "Force Transducer"...
Traînées et portance en sont des projections sur le référentiel du mobile.

ça ne change rien à l'effet char à voile, mais ça fait un peu peur ,comme le mouvement perpétuel.
En effet si la traînée est négative ,le mobile peut avancer de son plein gré, vent parfaitement de face.
On peut démontrer ,que ,sans éolienne ou autre ruse, c'est impossible .
Conclusion : remplacer Cx par  "Cx" ou "Cx apparent" ou "faux Cx" etc ... itou pour Cy.

cebd a écrit:

ça ne change rien à l'effet char à voile, mais ça fait un peu peur ,comme le mouvement perpétuel.
En effet si la traînée est négative ,le mobile peut avancer de son plein gré, vent parfaitement de face.
On peut démontrer ,que ,sans éolienne ou autre ruse, c'est impossible .
Conclusion : remplacer Cx par  "Cx" ou "Cx apparent" ou "faux Cx" etc ... itou pour Cy.

Cela me parait évident qu'il ne faut pas prendre les chiffres hors de leur contexte, le Cx (apparent) ne devient négatif qu'à partir d'un certain angle de vent apparent....

Pour éviter toute confusion, il aurait sans doute été préférable de faire un graphique avec la force de trainée et la force latérale, sans parler de Cx ou de Cy. C'est ce qu'à fait Carl-Georg Rasmussen dans sa publication sur l'effet du vent latéral sur le Leitra: http://liggecykelforeningen.dk/wp-content/uploads/vmsem6-rasmussen-velomobile-aerodynamics.pdf


Vertical & Horizontal forces: mesurées dans le repère du vent apparent
Drag & Cross forces: mesurées dans le repère du VM


@LossPedale: le vent t'a certainement aidé, mais il y a aussi des jours où on n'a pas les jambes...

Edit: dans la vidéo suivante, on voit un Leitra (vide) avancer tout seut et même accélérer sous l'effet d'un vent de 3/4 de face. Son importante surface latérale l'y aide bien:

Bon  midi ,
Dès que j'ai eu le Milan  j'ai constaté le phénomène .
j'en ai prouvé l’existence avec une Hélice qui reproduit le comportement d'un char à voile :
Le vent fait tourner un modèle réduit du Milan et de son jumeau miroir par rapport au sol.

..........................
@Samural ?
Les courbes que tu as extraites de ce pdf sont très intéressant :
http://liggecykelforeningen.dk/wp-content/uploads/vmsem6-rasmussen-velomobile-aerodynamics.pdf
Comment tu y accèdes ?
Elles confirment bien les précedantes .
Le peu de points que j'ai moi même relevé avec ma girouette et mon wattmètre correspondent.
Début de la récuperation d’énergie du vent vers 30°
Maxi vers 60°
...

Ton expérience est intéressante mais un peu biaisée par l'augmentation très importante de la surface latérale, à savoir le bloc en bois que tu as mis entre les 2 demi coques supérieures:




Cela revient à faire ceci:


Or en réalité, près du sol c'est à dire dans la zone du bloc central bleu sur mon image, la vitesse du vent est plus faible

Je pense que tu aurais eu à peu près les même resultats avec une mini pale d'hélice. Peu importe sa forme

.

Bon midi
Exact: le sol produit des frictions non reproduites
On a souvent parlé du traitement des objets près du sol.
Le miroir est un moindre mal.
Le bois est un scotch lisse pour éviter de polir.
l’écartement entre les coques est respectueux de la réalité :(la photo fausse tasse les formes)
L’écoulement entre sol et plancher est laminaire et produit moins de turbulences que deux coques espacées.
c'est pour ça que j'ai comblé l'interstice.
Le but et de prouver qu'il existe au moins une incidence du vent apparent sur le profil qui est réceptrice d'énergie.
Comme il y a du rab , même si la maquette est favorable la démonstration a été faite.
La réalité confirme.
En plus le Re est si différent, qu'il produit aussi un doute, mais insuffisant pour contrarier la conclusion.
J'ai fait bien d'autres essais sur des objets et vitesses pour avoir confiance sur l'auto entretien du mouvement....
...............
tu écris :
"Peu importe sa forme"
Effectivement un grand nombre de profils produisent le phénomène.
Par contre l'allongement particulièrement faible peut faire douter.
Tu devrais essayer toi même pour t'en convaincre ,c'est très facile.

Bonjour ,
@Samural :

cebd a écrit:

Bon  midi ,
.....
..........................
@Samural ?
Les courbes que tu as extraites de ce pdf sont très intéressant :
http://liggecykelforeningen.dk/wp-content/uploads/vmsem6-rasmussen-velomobile-aerodynamics.pdf
Comment tu y accèdes ?
...

.....
le document sur le Milan GT est très intéressant :
On en tire la polaire classique
ET:La polaire Lilienthal:
Le tracé du coefficient de portance en fonction du coefficient de traînée ne se fait plus dans un système lié à V mais dans un système d'axes liés à la géométrie d'un profil.

================================================================== Jeudi 19 novembre 2020
..............................................On profite des mesures sur le Milan GT ..Merci
________________________________________________________________________________________________________________________________________
https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/aerodynamik-bei-seitenwind-fuer-vortrieb.50494/page-5#post-891499
On y trouve les projection de la portance sur le repéré du Milan:
https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?attachments/upload_2018-2-5_3-20-27-png.141855/
On en tire la portance et la traînée sur le repère habituel :
On note Kx Ky les Cx Cy apparents dans le repère du corps aérodynamique
i l'angle d 'incidence du flux sur le corps.
Cx= Kx cos(i)  - Ky sin(i)
Cy= Kx sin(i)  + Ky cos(i)
On applique ça à la courbe du Milan Gt :


+Grand         +GRAND    +GRAND

C'est bien beau, mais que nous apprennent ces polaires de plus par rapport au diagramme Cx/Cy apparent fonction de Beta?

Bonjour,
Ce n'est pas pour faire joli. C'est pour archiver les données primaires du Milan GT.(pas ici ,dans un journal)
ça permettra de placer les points constatés par les mesures des autres utilisateurs  de VM et aussi du Milan SL
ça permet aussi de se faire un peu de "Désintox"
Le document plus correct donne la polaire , honnêtement :
http://liggecykelforeningen.dk/wp-content/uploads/vmsem6-rasmussen-velomobile-aerodynamics.pdf
Il n'utilise pas de notation illégales.
On a envie d'en faire autant ..
+GRAND
La polaire de  Lilienthal est bien adaptée pour comprendre la zone réceptrice des chars à voile et des hélices..
................
PS
================================================================== Jeudi 20 novembre 2020
..............................................à propos de la traînée apparente du Milan GT testé en soufflerie !!!
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Pour un vent de 10 m/sec à 36 km/h le "Cx" apparent vaut -0.4 , la surface de référence de ce "Cx" est la surface frontale : 0.462 m².
On devrait constater une réduction de la consommation de P= .5 * rho * S*( 0.4+0.044) * v*v*v= 150 watts environ ...
ça parait énorme ?
SCx =- 0.4 * 0.462 =- 0.185m² comme un LR mais négatif!!!
Moi je trouve moins !!!
================================================================== Jeudi 20 novembre 2020
..............................................à propos de la traînée apparente du Leitra testé en soufflerie !!!    
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+GRAND
à droite la polaire de Lilienthal à 45 ° pour 32 m/sec on a approximativement -4 N , Or 4 Newton c'est la traînée à incidence nulle !!!
ça correspond à un   SCx apparent =-SCx pour l'incidence nulle.( visible sur la polaire de  Lilienthal )
c'est peu mais vraisemblablement !!!
Contrairement au résultats du Milan GT où le rapport est de -5 SCx passe de 0.04 m² à -0.185 m²
....

+Grand

Pour le Milan  GT d'après la courbe bleu ci dessus
à 10m/sec :
 Force = .5 * rho * S * Cx_app * S s v² = -.6 * .462 * .4 *10*10 =-11N   c'est trop !!!
...
Ce qu'il faut juger c'est le Cx_app= -.4  à 45°, qui produit un SCx _app -0.18 m²     Qui compense largement le SCx =0,04 m² de base !!!!
5 fois plus de propulsion que de freinage  par l'air !!!





================================================================== Jeudi 20 novembre 2020
..............................................Facteur d'allongement de la maquette ayant servi au test :
________________________________________________________________________________________________________________________________________
+Grand                  +Grand
Le plancher du Milan est près du sol pas à 30 cm ?

J'ai l'impression que tu compares des pommes et des poires: la courbe du Leitra a été mesurée sur une maquette à l'échelle 1:5
et à une vitesse de 32 m/s (115 km/h) pour obtenir un Reynolds similaire.

La courbe du Milan a été mesuré sur un VM réel (échelle 1:1) à 40 km/h (11,1 m/s)

cebd a écrit:

Force = .5 * rho * S * Cx_app * S s v² = -.6 * .462 * .4 *32 *32 =-113N   c'est trop !! Invraisemblable

Avec 11.1 m/s j'obtiens une force de 13.6 N