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Calcolo velocità massima teorica ed effettiva
4706180
4706180 Inviato: 8 Giu 2008 20:46
Oggetto: Calcolo velocità massima teorica ed effettiva
 



ciao a tutti,
non so se è la sezione giusta, penso di si.
mi chiedevo, una volta calcolata la velocità di una moto, ad un dato numero di giri, ed ad una data rapportatura, come si può calcolare la potenza necessaria a portarla a quella velocità tenendo conto della resistenza dell' aria?
inoltre, avendo l' area frontale e il coefficente di resistenza (da valori sperimentali intorno a quanto si aggira?), calcolando la resistenza frontale, quella di scia è trascurabile?
tnx
 
4706529
4706529 Inviato: 8 Giu 2008 21:12
 

mizzica!!no so proprio risponderti!! icon_lol.gif
 
4707568
4707568 Inviato: 8 Giu 2008 22:33
 

mmm domanda a dire il vero assai difficile...

la resistenza è una sola e la puoi calcolare come : 1/2 *densitàdell'aria * superficiecaratteristica * velocità al quadrato * coefficente di resistenza

secondo me non è corretto parlare resistenza di scia o resistenza frontale, in quanto non sono indipendenti l'una dall'altra, anzi...
purtroppo non saprei dirti dei valori tipici di questo coefficiente (se non per un aereo icon_razz.gif)
oltretutto resterebbe comunque una velocità più teorica in quanto magari impiegheresti decine di km per raggiungerla
 
4707679
4707679 Inviato: 8 Giu 2008 22:39
 

la resistenza del mezzo (cioè dell'aria) dipende dalla forma della moto, dalla sezione resistente e dal quadrato della velocità, nonchè dala densità dell'aria.

docresti conoscere il cx della moto di base, se conoscessi questo parametro poresti calcolare la resistenza del mezzo a quella velocità con il cx esatto (con pilota) e poi dovresti moltiplicarlo per la velocità.

devono essere tutte grandezze coerenti (che siano paragonabili fra loro) e poi avresti la potenza necessaria all'avanzamento a quella velocità!

la formula su internet c'è, am dev oprima calcolare un paio di cose, poi te la spiego meglio
 
4708249
4708249 Inviato: 8 Giu 2008 23:19
 

velocità ipotetica = 300 km/h = circa 83 m/sec

densità aria a livello del mare ç = 1,25 kg/m cubo

coefficente di penetrazione cx inventato = 0.36

sezione resistente A = 1.2 mq


Resistenza = (velocità al quadrato x ç x cx x A) / 2 =

(6889 x .125 x .36 x 1.2)/2 = 1860 N

1860 x 83= 154380 watt = 154,4 kW

sono circa 209 cv alla ruota

Ultima modifica di alexss il 9 Giu 2008 8:02, modificato 1 volta in totale
 
4709174
4709174 Inviato: 9 Giu 2008 0:38
 

capito
rimane il problema di conoscere il coefficente. sarebbe bello fare una documentazione dove riportare i vari Cx, ad esempio per una carenata di solito vanno da x a y... per una naked ecc
il cx non varia in funzione del tipo di moto del fluido? quindi se entro una velocità è laminare, e poi diventa turbolento, al variare della velocità cambia pure il coefficente ?
 
4709406
4709406 Inviato: 9 Giu 2008 2:27
 

C'è un programma su internet chiamato "mygears" che, se scaricato sul computer, riesce a calcolarti la velocità del mezzo in base ai dati della moto che inserirai nel programma stesso.

Ugualmente utile è un foglio in excel fatto da un'utente di questo forum al fine di calcolarti anch'esso la velocità del mezzo in base ai dati inseriti.
Il file si chiama calcolo_velocita.xls

Ti premetto che con i dati della mia moto non funzionano; escono dei risultati assurdi e palesemente sbagliati, oppure la mia moto può davvero raggiungere i 512km/h eusa_think.gif
 
4709521
4709521 Inviato: 9 Giu 2008 7:58
 

ho modificato sopra i calcoli correggendo lo sbaglio.

il valore di cx generalmente va da 0,30 a 0,40 per le automobili, probabilmente quelle moderne sono più vicine ai valori di 0,30 che non 0,40, ma dipende molto dalla geometria del veicolo.

visto che sei così appassionato ti dovresti comprare Motori endotermici di dante giacosa.
non troppo impegantivo, ma esauriente dal punto di vista tecnico.

e poi le tabelle dei cx approssimativi sono su i manuali di progettazione meccanica.


se vi interessa quando arrivo a casa ve ne riporto qualcuno!
 
14744698
14744698 Inviato: 18 Nov 2013 0:28
 

Salve... ho fatto una ricerca sul campo e per caso ho trovato questa discussione proprio quella che cercavo...
qui come esempio è riportato una moto.... io volevo entrare nello specifico delle vetture e provare a fare questo calcolo con la mia vettura...
mi potreste spiegare passo passo cosa mi serve sapere? e magari anche dove trovarli?
 
14745075
14745075 Inviato: 18 Nov 2013 11:30
 

Soliranus ha scritto:
io volevo entrare nello specifico delle vetture e provare a fare questo calcolo con la mia vettura...


non è il mio campo... però mi sembra difficile che basti un semplice calcolo, le variabili in gioco sono troppe, e la maggior parte sconosciute (coefficiente aerodinamico, attriti della trasmissione, attrito delle gomme, ecc.).
Penso proprio che fai prima col cronometro e un bel rettilineo icon_smile.gif

ciao

WK
 
14745485
14745485 Inviato: 18 Nov 2013 15:28
 

Soliranus ha scritto:
Salve... ho fatto una ricerca sul campo e per caso ho trovato questa discussione proprio quella che cercavo...
qui come esempio è riportato una moto.... io volevo entrare nello specifico delle vetture e provare a fare questo calcolo con la mia vettura...
mi potreste spiegare passo passo cosa mi serve sapere? e magari anche dove trovarli?


Nel libro "motori ad alta potenza specifica" e' allegato un cd con alcuni software ,
ed uno e' proprio per il lavoro che vuoi fare
 
14745554
14745554 Inviato: 18 Nov 2013 15:53
Oggetto: Re: Calcolo velocità massima teorica ed effettiva
 

alexm ha scritto:
ciao a tutti,
non so se è la sezione giusta, penso di si.
mi chiedevo, una volta calcolata la velocità di una moto, ad un dato numero di giri, ed ad una data rapportatura, come si può calcolare la potenza necessaria a portarla a quella velocità tenendo conto della resistenza dell' aria?
inoltre, avendo l' area frontale e il coefficente di resistenza (da valori sperimentali intorno a quanto si aggira?), calcolando la resistenza frontale, quella di scia è trascurabile?
tnx

Tanto per cominciare, il CX è quella del gruppo moto+pilota e naturalmente cambia con la posizione di guida (la Velocità massima si ha col pilota accucciato, ce non è quella normale), con la stazza del pilota e con il tipo di abbigliamento. Già con questo è difficile stimarlo.
Poi c'è il peso del pilota, che influsce sulla resistenza per attrito delle gomme.
C'è la pressione di gonfiaggio delle gomme.
C'è il rendimento del motore, che cambia col tipo di benzina e con la temperatura dell'aria.
Detto questo, si sa che, forse, la potenza massima del motore viene fatta coincidere nel progetto con la velocità massima raggiungibile in condizioni standard. Ma c'è chi tiene i rapporti più corti per guadagnare spunto, chi li allunga per ridurre i consumi.
Tutto quello che si può sapere con precisione è il rapporto fra velocità e numero di giri, tenendo conto dei rapporti di demoltiplicazione della trasmissione e del diametro delle ruote (che cambia un po' col tipo di gomme e con la pressione).
Alla fine si ariva a calcolare che a, poniamo, 8000 giri, il regime di potenza massima, corrisponde una velocità, diciamo, di 180 km/h. A quella velocità si può calcolare a quale spinta corrisponde la potenza (potenza=velocità x spinta), ma non si sa se quella spinta è uguale, maggiore o minore alle resistenze dell'aria e degli attriti.
Se la spinta prevale si arriverà a una velocità superiore a quella corrispondente al regime di massima potenza (in posizione accucciata e quasi nudi), se la spinta è insufficiente la resistenza impedisce di arrivare alla velocità massima prevista (il che succede se stiamo sollevati o se vestiamo abiti troppo ingombranti).
Bisogna proprio fare la prova, cronometro in mano (che è già complicato) e su tratti di strada non battuti dalla Stradale...
 
14746192
14746192 Inviato: 18 Nov 2013 21:34
 

mettiamo caso la mia vettura fa da 0 a 100 in 12.422 secondi come faccio a sapere quanti cavalli ha per fare una cosa del genere?
 
14747959
14747959 Inviato: 20 Nov 2013 0:01
 

Soliranus ha scritto:
mettiamo caso la mia vettura fa da 0 a 100 in 12.422 secondi come faccio a sapere quanti cavalli ha per fare una cosa del genere?


L' unica cosa che si puo' calcolare dai tuoi valori e' l' accelerazione media: a = 2.23 m/sec2
(un valore da boening 747 quando decolla, la mia moto supera i 9 m/sec2).

Se indichi la massa m si puo' calcolare la forza motrice media F = m * a

Questo e' un modello molto semplificato, perche' a F vanno aggiunte le
forze derivanti da attrito e resistenza aereodinamica.

Dalla forza e raggio della ruote si puo' calcolare coppia e potenza = coppia * velocita' angolare.

Per esempio per la mia moto da 330kg e 0-100 in 3 secondi risulterebbero circa 115CV,
gli altri 70CV se ne vanno in attriti e resistenza aereodinamica.
 
14748129
14748129 Inviato: 20 Nov 2013 3:31
 

quindi la mia vettura da 1370 kg che fa 0 a 100 in 12.222 millesimi senza contare attrito e cet come se mi trovo sul banco di prova quale è la formula precisa da eseguire? grazie 1000 anticipatamente...
 
14748166
14748166 Inviato: 20 Nov 2013 8:56
 

Soliranus ha scritto:
quindi la mia vettura da 1370 kg che fa 0 a 100 in 12.222 millesimi senza contare attrito e cet come se mi trovo sul banco di prova quale è la formula precisa da eseguire? grazie 1000 anticipatamente...


1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * (100/3.6) / 736 = 117CV

Il raggio della ruota serve per calcolare la coppia, visto che non lo hai specificato
qui ho usato la formula velocita' tangenziale = (velocita' angolare) x (raggio della ruota)
con la quale posso solo calcolare la potenza a 100 km/h.
 
14748370
14748370 Inviato: 20 Nov 2013 11:37
 

le mie ruote sono R15 185/60 se non sbaglio...

quindi la tua formula è

peso X (( velocita angolare/raggio ruota)/diviso secondi)*(velocita/raggio ruota)/ 736 cosa è?

1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * (100/3.6) / 736 = 117CV
 
14748458
14748458 Inviato: 20 Nov 2013 12:38
 

Soliranus ha scritto:
le mie ruote sono R15 185/60 se non sbaglio...

quindi la tua formula è

peso X (( velocita angolare/raggio ruota)/diviso secondi)*(velocita/raggio ruota)/ 736 cosa è?

1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * (100/3.6) / 736 = 117CV


Ho fatto i conti nel sistema di misura MKS.

100 km/h e' la velocita' tangenziale, 3.6 e' il valore per convertire in m/sec.

736 sono i watt per CV

la tua formula e' sbagliata, rileggi quello che avevo postato prima.
 
14748815
14748815 Inviato: 20 Nov 2013 16:16
 

ha ok perfetto non avevo capito icon_smile.gif grazie 1000...

quindi dovrebbe essere

1370 * ((100 / 3.6/15) / 12.222)) * (100/3.6/15) / 736 = ?

scusami se ti faccio cosi tante domande e sembro ottuso XD...

ma sono dislessico e con conoscenze basi di impianti di riscaldamento per appartamenti icon_smile.gif
 
14748906
14748906 Inviato: 20 Nov 2013 17:00
 

ballad2 ha scritto:
1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * (100/3.6) / 736 = 117CV

Il raggio della ruota serve per calcolare la coppia, visto che non lo hai specificato
qui ho usato la formula velocita' tangenziale = (velocita' angolare) x (raggio della ruota)
con la quale posso solo calcolare la potenza a 100 km/h.

Non manca un diviso 2 nella formula???
1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * ((100/3.6) /2)/ 736=58.75 CV
 
14748914
14748914 Inviato: 20 Nov 2013 17:14
 

bognagol ha scritto:
Non manca un diviso 2 nella formula???
1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * ((100/3.6) /2)/ 736=58.75 CV


Se e' una battuta dimmelo che mi metto a ridere.....
 
14748925
14748925 Inviato: 20 Nov 2013 17:27
 

ballad2 ha scritto:
Se e' una battuta dimmelo che mi metto a ridere.....

no no sono serio

bognagol ha scritto:
ballad2 ha scritto:
1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * (100/3.6) / 736 = 117CV

Il raggio della ruota serve per calcolare la coppia, visto che non lo hai specificato
qui ho usato la formula velocita' tangenziale = (velocita' angolare) x (raggio della ruota)
con la quale posso solo calcolare la potenza a 100 km/h.

Non manca un diviso 2 nella formula???
1370 * ((100 / 3.6) / 12.222)) * ((100/3.6) /2)/ 736=58.75 CV


L'ho aggiunto dopo io anche perchè massa e accelerazione sono circa quelli di una punto che normalmente ha 80 cavalli e dal conto sembrerebbe che ne guadagna anziche perderne.
poi posso tranquillamente aver capito male il tuo ragionamento...
 
14748930
14748930 Inviato: 20 Nov 2013 17:32
 

la mia vettura ha 105 cavalli.. e una fiat multipla non punto... lo sbaglio e di 12 cavalli che puo essere causato dai cerchi piu piccoli che danno una coppia maggiore
 
14748953
14748953 Inviato: 20 Nov 2013 17:59
 

Soliranus ha scritto:
la mia vettura ha 105 cavalli.. e una fiat multipla non punto... lo sbaglio e di 12 cavalli che puo essere causato dai cerchi piu piccoli che danno una coppia maggiore

Beh ma il dato di potenza riportato per le macchine non è quello alla ruota ma quello a banco, quindi è un dato che può solo diminuire...e per questo non capivo come potesse essere così alto...
 
14749126
14749126 Inviato: 20 Nov 2013 19:42
 

Soliranus ha scritto:
la mia vettura ha 105 cavalli.. e una fiat multipla non punto... lo sbaglio e di 12 cavalli che puo essere causato dai cerchi piu piccoli che danno una coppia maggiore


Non e' questo il problema. Dato che ho usato la velocita' tangenziale anziche' coppia
e velocita' angolare, il raggio della ruota a numeratore e denominatore si elidono.

Come avevo gia' scritto, questo e' un modello semplificato che non tiene conto di
attriti e resistenza aereodinamica. Ho calcolato la accelerazione media,
da cui a massa costante si deduce la forza motrice media F.
Se avessimo la stessa forza motrice F alla velocita' V = 100 km/h,
la potenza sarebbe F * V, appunto i 117 cavalli.
Il fatto e' che a 100Km/h la resitenza aereodinamica R si fa sentire, per cui
la forza motrice da usare non e' F ma dovrebbe essere (F-R). Da qui la differenza.

Per come mi hai posto la domanda, la tua auto al banco prova arriverebbe a 100 km/h
in molto meno che 12.2 secondi.
 
14749562
14749562 Inviato: 21 Nov 2013 1:44
 

ballad2 ha scritto:
Non e' questo il problema. Dato che ho usato la velocita' tangenziale anziche' coppia
e velocita' angolare, il raggio della ruota a numeratore e denominatore si elidono.

Come avevo gia' scritto, questo e' un modello semplificato che non tiene conto di
attriti e resistenza aereodinamica. Ho calcolato la accelerazione media,
da cui a massa costante si deduce la forza motrice media F.
Se avessimo la stessa forza motrice F alla velocita' V = 100 km/h,
la potenza sarebbe F * V, appunto i 117 cavalli.
Il fatto e' che a 100Km/h la resitenza aereodinamica R si fa sentire, per cui
la forza motrice da usare non e' F ma dovrebbe essere (F-R). Da qui la differenza.

Per come mi hai posto la domanda, la tua auto al banco prova arriverebbe a 100 km/h
in molto meno che 12.2 secondi.


si al incirca guadagna quel secondo e mezzo... grazie 1000 icon_smile.gif comunque quindi a velocita minori R si fa sentire di meno.. quindi teoricamente se tiro solo la prima al massimo regimi e cronometro dovrei avere qualcosa di piu dettagliato?....
comunque uno sbaglio di 12 o 7 cv secondo me va bene comunque grazie 1000 veramente...
 
14749689
14749689 Inviato: 21 Nov 2013 10:04
 

Soliranus ha scritto:
si al incirca guadagna quel secondo e mezzo... grazie 1000 icon_smile.gif comunque quindi a velocita minori R si fa sentire di meno.. quindi teoricamente se tiro solo la prima al massimo regimi e cronometro dovrei avere qualcosa di piu dettagliato?....
comunque uno sbaglio di 12 o 7 cv secondo me va bene comunque grazie 1000 veramente...


Il concetto e' perfettamente corretto. Stiamo calcolando la potenza come integrale
della funzione F(v)dv, ma non avendo l' espessione analitica di F(v) la abbiamo
approssimata con una costante (il valore medio nell' intervallo da V = 0 a V = 100).
In realta' la curva F(v) tende a crescere sempre meno (cioe' ha la concavita' verso il basso),
per cui la stima e' per eccesso.
Bognagol in modo intuitivo (o forse per caso avendo in mente la formula dell' energia cinetica)
ha approssimato F(v) =F * v, che integrata da appunto P = 1/2 * F * v * v ( in pratica calcola
l' area del triangolo sotto la diagonale invece dell' area del rettangolo) e questa e' una stima
sicuramente per difetto, oltre a non avere significato fisico.
Possiamo stimare che F(v) stia sempre sopra la diagonale (avendo la concavita' verso
il basso), per cui l' area sottesa e' sicuramente maggiore di quella del triangolo.

Riducento l' intervallo di integrazione l' errore causato dalla approzzimazione si annulla,
per cui su un intervallo di velocita' piccolo avresti il valore della potenza esatto.
 
14750247
14750247 Inviato: 21 Nov 2013 15:46
 

si si ho capito il mio errore ragionandoci, il conto che avevo fatto era questo
Fxspostametno/tempo anziche ForzaxVelocità.
Il diviso 2 l'avevo ricavato analiticamente usando l'accelerazione dalla formula spostamenteo = 1/2at^2
 
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