Aérodynamique du carénage

Bruno09 a écrit:

Bonjour à tous.
Ce tableau est génial. Il confirme mes ressentis sur l'aérodynamisme de nos machine. Rien ne me choque. Il est assez surprenant qu'ils aient testé le Milan 4.2 car non commercialisé. Le Olan, je pense que c'est l'Alpha7?
Cependant, il me rend plus réaliste. Je m'étais attaqué à la fabrication de pièces aéro pour mon Quest (utilisé en compétition et déjà assez surprenant lorsque je m'aligne avec des vélos droits)... Je jette l'éponge. Un Milan sl Mk5 avec le toit BM dans mon garage sera parfait! Je viens de demander un devis pour le nouveau Aquila 3 qui me parait prometteur (en condition course) mais les frais d'importation sont élevés et le manque de polyvalence de la machine m'effraie un peu.
A bientôt.

Si jamais y'a un Aquila 2 en promo chez cycles JV pour 5.800 euros.

Le patron de Räderwerk installait en novembre-décembre dans la Milan 4.2 tout le matériel pour l'alimentation des phares et clignotants. Je pense qu'il avait dans l'idée de le présenter fini au Spezi qui devait avoir lieu dans quelques jours. La commande d'une Milan 4.2 initierait la production.

La Milan est le fruit de longues années de travail. Du point de vue aérodynamique, elle doit beaucoup au travail d'un homme qui a roulé sa bosse en la matière, Eggert Bülk. Comme la traduction du site de Räderwerk Hannover n'a pas encore été mise en ligne, je vous joins la traduction d'un de ses articles de 1993.
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Et une photo de la Milan en soufflerie:



Elle a déjà fait ses preuves à Battle Mountain:


Quelques infos en français ici:
https://velomobil.net/?lang=fr

Je viens de lire la page web de velomobil.net que tu indique.

Et je lis

velomobil.net a écrit:

ENTRETIEN ET LA MAINTENANCE

L’entretien et la maintenance sont beaucoup plus faciles qu’avec un vélo “normal”. Un peu d’huile, de graisse et d’amour suffit généralement pour la transmission interne. Les freins sont d´une solidité à toute épreuve. Nous effectuons un contrôle visuel tous les quelques milliers de kilomètres et si nécessaire changeons les câbles de frein.

Il faut le dire vite quand même.

J'ai un Milan justement et j'en suis très content.

Mais je n'irais pas dire que son entretien est plus facile qu'avec un vélo "normal". Loin de là.
Le carénage qui nous offre cette formidable Aérodynamique reste un sacré obstacle à l'accès à n'importe quelle partie du mécanisme.
Quel que soit l'entretient au quel je puisse penser, changer un pneu, une roue, la chaîne, un câble de freins, remettre de la graisse, c'est faisable mais sa prend bien plus de temps que sur un vélo normal. Et encore plus sur le Milan avec les arches de roues fermées que sur un autre VM.

Oui, pour avoir eu des soucis mécaniques il y a plus de 6 ans sur la Milan, c'est pas faux! C'est le site d'un des revendeurs, encore un peu plus loin de la France que Räderwerk eux-mêmes...

Je pense que c'est aussi une des choses qui effraye: une bonne partie de la mécanique est cachée et ça ne colle pas trop à l'image qu'on se fait d'un vélo (même si la technique s'est complexifiée et dissimulée aussi depuis ses débuts)...

Le marketing a encore frappé!

Oui absolument !!!!!! +1 avec vous deux
Efficace oui même très efficace, mais question entretien et mécanique,tout est compliqué .

Du coup je trouve ça vraiment dommage qu'ils n'ont pas pu avoir un waw. Pour le coup ça aurait été vraiment intéressant de comparé l'aéro par rapport à la facilité d'accès entre le waw et le milan.

Je pense que le Waw se situe entre le Quest et le Quattrovelo.

J'ai trouvé des mesures faites par un particulier pour différentes configurations du Waw: https://slyway.wordpress.com/2016/10/04/velomobile-waw-parte-iii/

Mais ils n'ont hélas pas fait de comparaison avec d'autre VM.

Il me semble pourtant avoir souvent lus Magnum écrire que le WAW est moins prefo que le Quest.

bonmatin;
un document à conserver: on y lit pour le waw avec toit:
SCx , 0, 065 m² pour un Crr 0,00537.....
....pas en soufflerie, sur route....

Merci à tous pour ces infos, c'est génial !!!

Henri GEIST a écrit:

Il me semble pourtant avoir souvent lus Magnum écrire que le WAW est moins prefo que le Quest.

C'est bien ce que j'ai écrit, moins bon que le Quest et meilleur que le Quattro

cebd a écrit:

un document à conserver: on y lit pour le waw avec toit:
SCx , 0, 065 m² pour un Crr 0,00537.....
....pas en soufflerie, sur route....

Il est intéressant de noter que le gain apporté par la fermeture de l'ouverture pour les pieds n'est pas négligeable (-12,1 W) et semble même plus important qu'avec l'ajout du toit (-3.6W), même si cette dernière mesure a été faite à vitesse légèrement supérieure (+1,3 km/h).

Mais il me semblait que le Quatrovelo était encore plus performant que le Quest !

Ah oui en effet.  

Je trouve cela tout de même bizarre alors que le Quattrovelo a une roue supplémentaire et une forme à priori plus torturée...

Même si certaines formes, à l'oeil, peuvent être "mesurées" comme plus aérodynamiques quand on a une petite culture en la matière, au bout d'un moment ça devient difficile...
D'autres paramètres qui entrent dans la conception des vélomobiles et des vélos couchés carénés pour Battle Mountain: la taille de la queue, c'est-à-dire combien on perd si on veut avoir l'arrière un peu plus large pour y mettre des lumières, des clignotants etc.

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La relation entre la largeur du carénage et sa longueur joue aussi un rôle:




Mais un des facteurs entrant dans le calcul de la force de trainée doit pouvoir être la même d'après ce graphique: si on augmente la largeur (typiquement le Quattrovélo), il faut aussi augmenter sa longueur (ce que dit aussi BÜLK dans son article).

La Milan SL a un ratio L/l de 3,9.
La Milan GT 3,6.

Tout ceci colle grosso modo aux minima des différentes courbes...

Cela n'explique pas pourquoi la trainée du Quattrovelo serait meileurre que celle du Quest:

Pour mon expérience perso et dans la même descente:
-Waw à peine plus de 100km/h
-Quattrovelo entre 105 et 110 km/h
-Milan plus de 110km/h

Mais je pense que le Quest est plus performant dans ce domaine que le Quattrovelo.

Pour Iturbide, le Quest, Questxs et Quattrovelo ont la même largeur maxi.

Merci Zenedavtri,

As tu une idée des différences de poids total avec véhicule et tous ce qui a dedans entre tes véhicule lors de ces essais.
Par ce que toute chose égale par ailleurs dans un teste en descente il y a une prime pour le plus lourd.

Voici mon estimation des masses VM plus pilote:
-Waw 105-110kg
-Quattrovelo 110 kg sans l’assistance à 125kg avec la masse de l’assistance
-Milan SL 103kg

Samural a écrit:

Ah oui en effet.  

Je trouve cela tout de même bizarre alors que le Quattrovelo a une roue supplémentaire et une forme à priori plus torturée...

Salut Samurai,

La roue supplémentaire n'influe pas en elle même sur les performances (au force de frottement du roulement qu'on peut, je pense négliger devant les autres).

en effet, la résistance au roulement est proportionnelle au poids, donc plus de roue, mais frottement par pneus d'autant plus faible. au final, la force totale reste la même.
reste le frottement aéro de la roue dans le carénage, mais je ne pense pas que cela soit influençant aux vitesses qui nous intéressent: on est pas a battle moutain.

lmpact de la 4eme roue est indirect: il implique une forme de carénage plus large, et c'est là pour moi qu'il y a une influence, si il doit y en avoir une.

Ceci dit, l'arrière coupé, on el décriait aussi bcp dans la voile, jusqu'a ce que l'on se rende compte que les carènes coupés se comportaient comme si la carène était  virtuellement prolongée, et aujourd'hui, les culs fin se font très rare, (et ce n'est pas non plus seulement une question d'appuis créant du couple de redressement)

Gully

Gully-vert, la traînée additionnelle de la 4e roue à laquelle je faisais référence est aérodynamique: la partie de la 4e roue qui est exposée sous la carrosserie augmente la surface frontale. Les voies avant et arrière étant différentes, les roues avant ne "cachent" pas les roues arrière.

D'accord pour le troncage de la queue (Kamm tail), mais vu du dessus, on pourrait penser que la double courbure des flancs du QV dégrade le Cx.

Déterminer le véritable effet de cette double courbure dans une tel configuration 3D n'a absolument rien d’intuitif.
Sans des simulations poussé ou des effets en soufflerie avec des brains de laine ou de la fumée on peut vraiment pas savoir.

On peut tout aussi bien se dire que ça représsurise les flux d'air et retarde ainsi le décollement.
Sur un profile 2D on sait par abittude que ce n'est pas une bonne car le décollement qui suit n'en sera que pire.
Reculer pour mieux sauter au propre comme au figurer.
Mais sur un tel profil 3D c'est impossible à dire d'autant que mise à part le coqueront au milieu qui ce trouve plus loin.
Le bord de fuite du Quatro est horizontal donc en analyse 2D on ne peut pas analyser cette deuxième courbure qui est dans le sens de l'envergure. Donc hors du plan 2D.

Tous ça pour dire que c'est compliquer. Le Quatro en fait ne ressemble en rien du tout à une épure 2D de profil NACA.

Bon matin,
Ci dessous un document d’intérêt relatif ,,,
où on peut voir l'influence du coupé .....
https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.wikiwand.com%2Ffr%2FA%25C3%25A9rodynamique_automobile&psig=AOvVaw1yD9_m2vGG9VUPrE--YqwY&ust=1587544858162000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCIDvodGP-egCFQAAAAAdAAAAABAD

Ne pas oublier le dessous ... on n'est pas dans un avion!!!
https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.automotivpress.fr%2Flalpine-as110-soigne-aerodynamique-fond-plat-diffuseur-arriere%2F&psig=AOvVaw1yD9_m2vGG9VUPrE--YqwY&ust=1587544858162000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCIDvodGP-egCFQAAAAAdAAAAABAP

Bon après midi!
Je résume le cx prend en compte:
Trainée de forme : air qui vient percuter frontalement une forme
Trainée de turbulence : les remous chaotiques (tourbillons) qui se forment aux abords de certaines formes freinent encore un peu plus le tout
Trainée de surface : le frottement de l'air contre la carrosserie provoque aussi une résistance. La texture même de la carrosserie peut donc influer sur la résistance
Trainée interne : résistance liée à l'air qui circule dans la voiture : air récupéré pour l'aération de l'habitacle, l'air pour refroidir les radiateurs (clim et LDR), pour alimenter le moteur en comburant

Ma question est la suivante: Quel est le rapport, sur nos machines -VM Quest, DF, Milan-, entre la trainée de forme+turbulence (liés à la forme) et la trainée de surface (lié à la "taille" du monstre)? Je précise sur nos machines parce que sur un cube par exemple, j'ai conscience que la trainée de forme va représenter 99.7 % des forces de trainée. Mais je m'interroge sur nos machines...

Sur la trainée de surface, hormis le polissage, existe-t-il des produits pour améliorer la "glisse". On a bien enfiler des maillots techniques dans les piscines pour aller plus vite, on va bien trouver à nous tous un produit magique!! J'ai tenté la crème de jour Yves Rocher de Madame mais cela n'a pas changé la vitesse (hormis la vitesse des relations avec Mme. 0 relation donne donc une vitesse infinie).

J'ai donc reporté mon amour sur mon Quest mais le tableau des Scx ne m'a donné d'autres choix que de valider l'achat d'un Milan. Il me tarde de les comparer!!

Je souhaite apporter une précision sur l'efficacité du toit Quest de chez Sinner. Dans un premier temps, il ne m'a pas transformé le Quest autant que je l’espérais. Mais un détail a fait toute la différence. Je trouvais que beaucoup d'air sortaient par les fenêtres ovales latérales ouvertes. C'est en effet une zone avec une dépression, et l'ouverture des pieds , zone en surpression, alimentait le courant d'air nuisible. De plus l'air qui sortait par ces fenêtres créaient des remous perpendiculaires à la machine. Bref pas le top. 2 bouts de scotch noir plus tard, la machine passe d'environ 60 à 64 km/h sur des portions que je connais bien. On limite la trainée interne et la trainée de turbulence grâce à l'obturation de 2 espaces de 15 cm².

A bientôt.

Bonsoir,
On peut comparer aux avions où on a plus d'info.
Mais le  Re  est très différent
En plus  la traînée induite nous concerne moins...
..
On peut lire:
Pour un avion de transport du type Airbus ou Boeing, la traînée de frottement contribue pour environ 50 % à la traînée totale et la voilure est responsable d’à peu près la moitié de la traînée de frottement. En d’autres termes, le frottement de la couche limite sur les ailes est responsable du quart de la traînée totale.
Dans un document adéquat :
https://www.lavionnaire.fr/AerodynTrainee.php
...
Les pilotes de planeurs entretiennent le poli miroir des ailes . Les insectes collés diminuent sensiblement la finesse.
Mais, vu la faiblesse de la traînée ,on comprend qu'elle y soit sensible.
On peut transposer , (au Re et traînée induite près), les frottements visqueux sont proportionnels aux Cx  soit : Cx du Milan 0,076 /  Cx d'un planeur 0,02 ...
Il faut lustrer les bon VM 4 fois moins bien que les planeurs !!!
...
Où on voit apparaître  la transition de la traînée de frottement !!!
http://hmf.enseeiht.fr/travaux/projnum/book/export/html/1435

Tout cela est très intéressant. Cependant, il ne faut pas perdre de vue qu'en pratique l'écoulement n'est pas souvent parfaitement dans l'axe de déplacement de nos VM. Nos vitesses ne sont pas suffisantes pour négliger les effets du vent. Le Cx prend alors une autre valeur.
Je crois avoir lu, sur le site de Velomobiel je crois, que le design du Quest avait été étudié en tenant compte des écoulements légèrement transverses.

Cela me fait penser que je voulais fixer un brin de laine sur le capot de mon Quest pour visualiser le vent relatif. Ce sera fait bientôt. Cela me rappellera mon passé vélivole.