maandag 15 december 2014

Luchtweerstand bij lage temperaturen


Omdat Wim Schermer eerder aangaf dat onder andere de luchtdichtheid de snelheid bij lagere temperaturen drukt ben ik een op internet gaan struinen.
Daar vond ik de volgende formule
De weerstandskracht die bij beweging op het voorwerp werkt is bij benadering te berekenen met onderstaande formule:

 F = \tfrac{1}{2}\ \rho\ v^2\ A\ C_w

waarin:
F = kracht die op het voorwerp werkt tijdens de beweging
ρ = dichtheid van de stof waarin het voorwerp zich voortbeweegt
v = relatieve snelheid van het voorwerp ten opzichte van het medium waarin het voorwerp beweegt
A = geprojecteerde oppervlakte van het voorwerp loodrecht op de bewegingsrichting, gelijk aan (π x d2)/4
d = kaliber (bij munitie) of breedte van het voorwerp
Cw = weerstandscoëfficiënt afhankelijk van de vorm van het voorwerp
(Bron Wikipedia) 
In deze formule zou dus alleen de dichtheid van de stof, dit wil zeggen dat de weerstand lineair toeneemt met de dichtheid van de lucht . 
Vervolgens ben ik op zoek gegaan naar de luchtdichtheid bij verschillende temperaturen op zeeniveau en vond de volgende tabel:
Temperatuur  (°C) Luchtdichtheid van droge lucht (kg/m³)
-15 1,368
-10 1,342
-5 1,317
0 1,292
5 1,269
10 1,247
15 1,225
20 1,204
25 1,184
30 1,165

Als we dan kijken naar het verschil in snelheid bij temperaturen tussen +15 en rond het vriespunt, dan blijkt de luchtdichtheid 5,5 % hoger te zijn.

(1.292-1.225)/1.225 = 5,5%

Vervolgens komt Kreuzotter weer in beeld:

160 Watt, Quest, 15 graden Celcius  --> 41 km p/u
160 Watt, Quest, 0 graden Celsius -->  40,4 km p/u

Dit is maar 1,5 % verschil. 
Ook met een ander geleverd vermogen is volgens Kreuzotter het verschil 1,5 %. 
Maar de luchtweerstand neemt kwadratisch toe met de snelheid, dus het zou 2,25% meer vermogen moeten kosten om de fiets bij 0 graden die 1,5 procent sneller moeten laten rijden. Kreuzotter lijkt die 2,25 % te bevestigen in de calculaties.

Bijvoorbeeld
102,25 Watt, Quest, 0 graden Celsius -->  32,7 km p/u
100 Watt, Quest, 15 graden Celsius -->  32,8 km p/u

Hoe moet ik die 5,5 rijmen met de 1,5 of 2,25% Ik ben er nog niet uit. Maar misschien jullie wel.....

Rainex

Toch weer op zoek naar manieren om de oppervlakte spanning te verlagen.

Opnieuw Rainex Anti-Rain en Rainex Anti-Fog op het vizier van de Sinnerkap aangebracht. En eigenlijk kom ik tot dezelfde conclusie als eerder.

Het werkt niet (of nauwelijks). Niet kopen, en veel te duur.

De Anti-Fog doet (volgens mij) helemaal niets, het raam beslaat net zo snel. Met het gebruik van Rainex lijkt zelfs wel meer vocht vast gehouden te worden aan de binnenkant. Waarschijnlijk werkt het prima op glas, maar met een dun laagje allesreiniger/zeep bereik je hetzelfde effect. Daar ga ik binnenkort mee experimenteren. Daarnaast lees over het gebruik van tandpasta om het beslaan van duikbrillen tegen te gaan. Is dat iets om mee te experimenteren?

De Anti-Rain lijkt iets meer effect te hebben. Niet op het moment van een bui, dan blijft het zicht even belabberd als altijd, maar het lijkt erop alsof de druppels sneller van het vizier verdwijnen als het weer droog is. Het minivizier zat nog vol druppels, de Sinnervizier was allang druppelvrij. Dit komt overeen met mijn ervaringen bij de autowasstraat. Ook daar is vaak Rainex toegevoegd en dat zie je in eerste instantie aan de druppeltjes op je auto, die er vervolgens door de blazer gemakkelijk afgeblazen worden.

dinsdag 9 december 2014

Afname snelheid en gladheid

Zoals vaker op wordt er op de blogs gediscussieerd over de invloed van de temperatuur op de snelheid. Sommigen beweren dat de snelheid tot wel 5 kilometer per uur omlaag gaat tijdens koudere omstandigheden. Zelf rij ik 's winters ook langzamer dan 's zomers en gaf hier ook de lagere temperaturen de schuld van. Inmiddels ben ik bekeerd. Ik heb tot nu toe namelijk nauwelijks afname in de snelheid kunnen constateren. Ik blijf zo rond de 35 rijden. Ook Kreuzotter kan de afname in de snelheid niet verklaren aan de hand van de temperatuur. Daarvoor is het snelheidsverschil te klein.
Nu is het wel zo dat ik in deze periode met name in het donker fiets. Uit voorzorg reed ik denk ik eerder dan toch wat langzamer in verband met ander verkeer en zicht. Maar inmiddels rij ik alweer enige tijd een andere, wat langere, route waar ik veel minder last heb van ander verkeer en dus gewoon lekker kan blijven doorrijden. En de snelheid blijft dus hoog.
Tot vandaag, ineens reed ik 2 a 3 kilometer langzamer, er was weinig wind, de temperatuur was hetzelfde als de afgelopen tijd. Het verschil was echter dat de weg goed nat was. Zou dit de oorzaak zijn van de gemelde grote snelheidsverschillen?
Maar eens wat gaan struinen op internet. Kreuzotter kan het niet verklaren, de variabele kan niet worden ingegeven. Als je dan verder gaat zoeken op internet kom je eigenlijk geen antwoord tegen. Er wordt uitgebreid ingegaan op de tegenstrijdige wens van lage rolweerstand en veel grip, m.n. op nat wegdek, maar daar ben ik niet naar op zoek.
En als er niets te vinden is zou het wel eens een goede vraag kunnen zijn voor de wetenschapsquiz.

Als ik er zelf over nadenk (waarschijnlijk grote onzin), maar: Zou het zo kunnen zijn dat op een nat wegdek vlak achter waar de band contact maakt met de weg kortstondig vacuüm getrokken gebiedjes zijn die de rolweerstand op nat wegdek verhoogt?
Of is er iemand anders die hier eventueel een theorie over heeft?Ik ben benieuwd.
Zou dit de afname van de snelheid in de winter kunnen verklaren? In de winterperiode is de weg namelijk vrijwel altijd vochtig of nat en droogt de weg nauwelijks. Alleen dit jaar was een uitzondering, er is tot nu toe weinig neerslag gevallen.

Overigens, mbt grip, die was vanmorgen even helemaal weg. Het was spiegelglad. Ik had op de actuele weerkaart van het KNMI al gezien dat het licht vroor, maar had geen last tot halverwege de Geniedijk bij Hoofddorp. Ineens was het glad. Scholieren gleden bij bosjes om en liepen naast de fiets. Zelf ging mijn tempo ook omlaag en stond nadat ik remde ineens dwars op het fietspad.
Toen moest ik toch even denken aan de spikes van Adri.

zondag 7 december 2014

Woon-werk fietsverkeer en gezondheid

Ineens begon het me op te vallen. Sinds ik, nu sinds 2 1/2 jaar, met 'De Bak' mijn woon-werk verkeer doe ben ik niet meer verkouden geweest. Nu kan dit gewoon toeval zijn, maar daarvoor was ik elk jaar wel een keer goed verkouden. De enkele keer dat ik toch met de trein ga merk ik dat ik het niet heel fijn vind in de spits. Het is erg druk, vaak moet je staan, en vooral, overal om je heen hoor je de ziektekiemen. Die kom ik nu niet meer tegen. Je hoort  mensen hoesten, de keel schrapen, niezen de neus snuiten en daar zit je dan vlak naast. Dat kan nooit heel gezond zijn.
Toch is er ook een nadeel aan het fietsen. Ik moet echt een stuk vroeger op. In 5 minuten ben ik op het treinstation. De trein verdwijnt vervolgens soepel via de tunnel onder het Noordzeekanaal, en rijdt daarna met ruim boven de 100 km p/u richting Hoofddorp naar de voordeur van mijn kantoor.
Op de fiets ben ik afhankelijk van een pont, die eens in de 20 minuten vaart. En als ik dan eindelijk aan de overkant ben dan rij ik met een schamele 35 km p/u. Bovendien kan ik niet in mijn fietskloffie het kantoor in. Er moet dus ook nog even gedoucht worden.
Om de fiets dus echt concurrerend te maken moet er nog een hoop veranderen. De trein moet op de pont en wij fietsers door de tunnel. Bovendien moet het werken in zweterige kledij de norm worden. Dan zou mijn fietstocht ook in tijd concurrerend worden.