Genaues Nachbilden des Widerstands, der beim Fahren über einen DIY-Turbotrainer mit Widerstandslüfter gefühlt wird

Wenn ich meinen eigenen Turbo-Trainer im Lemond Revolution-Stil bauen würde (Link unten), könnte ich die Luftgeschwindigkeit in Metern/Sekunde^2, in die sich der Fahrer bewegt, als guten Indikator für die Art und Größe des zu verwendenden Lüfters verwenden?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Oder umgekehrt könnte ich den angezeigten Luftstrom, der sich mit einer Reihe von Umdrehungen pro Minute durch den Lüfter bewegt, verwenden, um einen ähnlichen Widerstand wie draußen zu bieten, wobei der Widerstand mit dem Würfel der Geschwindigkeit zunimmt?

Würden diese Informationen ausreichen, um Ventilatoren für einen DIY-Turbotrainer zu bauen, zu experimentieren und zu testen?

Wenn der Lüfter eine Luftkarte hat, die seine Luftströmung in lb / min bei einer bestimmten Drehzahl (die innerhalb der normalen Trittfrequenz eines Fahrrads mit Schaltung liegt) angibt, ist dies ein guter Indikator für den potenziellen Widerstand, den er bieten wird (nach Umwandlung von Gesetz in metrisch) ?

Werbung für den Widerstand der Lemond Revolution

Link zum Lemond Revolution Trainer: http://greglemond.com/#!/revolution

was meinst du mit "statut to metric". Außerdem deutet die Kassette auf dem LeMond-Lüfter darauf hin, dass Sie wahrscheinlich auf die Raddrehzahl und nicht auf die Kurbeldrehzahl schauen (Trittfrequenz ist die Kurbeldrehzahl), und es sieht so aus, als würden sie im Trainer wieder aufrüsten. Es kann auch nützlich sein, den Lüfter auf den Fahrer zu richten und nicht zur Seite.
Möglicherweise müssen Sie auch die Trägheitslast des Trainers berücksichtigen, da dies die Beschleunigungskomponente der Gleichung beeinflusst, sowie was zu tun ist, um variable Steigungen zu simulieren. Der Versuch von IOW, Straßenbedingungen realistisch zu simulieren, ist eigentlich ziemlich schwierig, vor allem, weil sie so variabel sind. Ich nehme an, meine Frage ist, was willst du eigentlich erreichen?
Ich bin bei @AlexSimmons. Warum wählen Sie nicht einfach eine Ausrüstung, die Ihnen ein Training ermöglicht?
Der Widerstand des Lüfters ist auf die Beschleunigung der Luftmasse zurückzuführen, die sich in einer Zeiteinheit durch ihn bewegt. (Und für @AlexSimmons ist es sehr schwierig, die Trägheitslast realistisch zu modellieren - dafür braucht man ein großes Schwungrad.)
@DanielRHicks, Alex ist mit der Trägheitslast vertraut. Hier ist sein selbstgebauter Widerstandstrainer und sein Schwungrad. User95786, hier sind einige Schätzungen der Luftwiderstandsparameter (der "virtuelle" CdA und Crr) für die Lemond Revolution. Vielleicht hilft dir das beim Eigenbau.
Beachten Sie, dass einige Lüfterschutzabdeckungen den Luftwiderstand verringern können, indem sie Wirbel innerhalb der Abdeckung erzeugen. Als ich eine Abdeckung über das Schwungrad meines Trainers legte, musste ich zusätzliche Luftblätter hinzufügen, da der halbgeschlossene Lüfter einen starken Wirbel innerhalb der Abdeckung erzeugen würde. Trainer, die genügend Luft bewegen, um eine solche straßenähnliche Widerstandskurve bereitzustellen, sind normalerweise schrecklich laut, was ein Problem sein kann oder auch nicht. Das Ansehen von Videos oder das Hören von Musik kann Kopfhörer mit hoher Lautstärke erfordern. In jedem Fall ist ein großer Lüfter erforderlich, oder einer, der sich über ein Getriebe sehr schnell dreht.
Vielen Dank für die Kommentare und Links, meine Absicht war es, eine stabile Plattform auf Bosch / Rexworth-Extrusionen aufzubauen, auf die ich in der Forschungsabteilung bei der Arbeit einfachen Zugriff habe. Schalten Sie dann von einer speziell angefertigten Nabe und einem Schwungrad im Verhältnis 5: 1 auf einen Kompressorturbo mit großem Durchmesser und einer ähnlichen Aerokarte wie dieser (niedrige Drehzahlen): turbobygarrett.com/turbobygarrett/sites/default/files/…
Der Stolperstein, den ich habe, ist, dass ich keine Ahnung habe, ob das lb / min-korrigierte Verhältnis von Luftstrom zu Drehzahl des Turbos eine nützliche Metrik ist, die verwendet werden kann, wenn versucht wird, die von der Lemond Revolution beschriebenen Meter / Sekunde ^ 2 zu replizieren. Ich glaube auch, dass ein stark fokussierter Luftstrom durch den Einsatz von Helmholtz-Kammern deutlich beruhigt werden könnte.
Beachten Sie, dass oft angenommen wird, dass die Beschränkung des Luftstroms eines Lüfters oder Gebläses die Belastung des Lüfters erhöht (dh mehr Widerstand verursacht), aber genau das Gegenteil ist der Fall. Das Einschränken des Luftstroms durch Reduzieren der beschleunigten Luftmenge verringert den Widerstand.
Es ist 18 Monate später - Haben Sie diesen Trainer jemals fertig gebaut? Könnten Sie bitte eine Antwort hinzufügen, damit zukünftige Suchende sehen können, wie Sie vorgegangen sind? Es ist völlig in Ordnung, Ihre eigene Frage zu beantworten. Das hilft beim Schließen.

Antworten (1)

Die beiden Hauptkräfte, die beim Radfahren Widerstand leisten, sind der Rollwiderstand und der Luftwiderstand. Der Rollwiderstand wird jedoch zu einem kleinen Bruchteil des Widerstands, sobald Sie eine konstante Fahrgeschwindigkeit erreicht haben. Hier ist ein Artikel, der diese Idee veranschaulicht.

Die ausschließliche Analyse der Windstärke während der Fahrt wird also einen großen Teil des Bildes abdecken, aber einiges davon auslassen. Der beste Weg, die Kraft beim Fahrradfahren nachzuahmen, besteht darin, die kinetische Energie (oder das Trägheitsmoment) anzupassen.

Sie können dieses Ergebnis auf viele Arten erreichen (mathematisch unbestimmt), da Sie entweder einen großen Lüfter haben können, der sich sehr langsam dreht, einen kleinen Lüfter, der sich sehr schnell dreht, oder irgendwo dazwischen.

Damit funktioniert jede Art von Lüfter, Sie müssen nur das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kurbel und dem Lüfter so manipulieren, dass es der Energie des Fahrers entspricht. Aber ich bin ein wenig verwirrt auf der Website, die besagt, dass die Luftgeschwindigkeit in m / (s ^ 2) angegeben ist, da die Geschwindigkeit in m / s angegeben ist, und würde dies nicht als Metrik für den Widerstand des Fahrers verwenden, da nicht alle Widerstände berücksichtigt werden Gefühl beim Fahren eines normalen Fahrrads.

Wenn Sie Zugang zu einem Elektromotor haben, den Sie an den Lüfter anschließen können (mit steuerbarer Leistung), können Sie die Leistung eines durchschnittlichen Fahrers (oder Ihre Leistung) ausgeben, sehen, wie schnell er sich dreht, und dann Berechnungen des Übersetzungsverhältnisses verwenden Zwischen der Kurbel und dem Lüfter sehen Sie, welches Verhältnis Sie benötigen, um diese Geschwindigkeit zu erreichen. Etwaige kleine Rechenfehler könnten durch die Möglichkeit kompensiert werden, die Gänge so zu wechseln, dass sie nicht auffallen würden.

Die x-Achse im obigen Diagramm ist nicht m/(s^2), sondern (m/s)^2. Das können wir daran erkennen, dass die y-Achse in Newton angegeben ist.
Genaues Nachbilden des Widerstands, der beim Fahren über einen DIY-Turbotrainer mit Widerstandslüfter gefühlt wird
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