Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Сила сопротивления воздуха



Сопротивления воздуха движению автомобиля включает следующие основные виды (рис.2.14):

Рис. 2.14. Направления воздушных потоков, обтекающих автопоезд:

а – вид сбоку; б – вид сверху.

Сопротивление формы(50...60 %) вызвано разностью между повышен­ным фронтальным давлением, возникаю­щим перед автомобилем и пониженным давлением, вызванным завихрениями поза­ди него.

Внутреннее сопротивление(10…15 %), создаваемое потоками воздуха, проходящими через решетку радиатора и подкапотное пространство для охлаждения двигателя, воздухозаборники, колесные ниши, а также внутри автомобиля для вен­тиляции или обогрева кузова.

Сопротивление поверхностного трения(5...10%), вызываемое силами вязкос­ти пограничного слоя воздуха, движущего­ся у поверхности автомобиля, и зависящее от размера и шероховатости этой поверх­ности.

Индуктируемое сопротивление(5...10%), вызываемое взаимодействием сил, действующих в направлении продоль­ной оси автомобиля (подъемной) и пер­пендикулярно этой оси (боковой), а также подъемной силой, вызванной разностью давления воздуха внизу и вверху кузова.

Дополнительное сопротивление(≈15%), создаваемое различными выступающи­ми частями: фарами, указателями по­ворота, ручками, номерными знаками.

Известно, что сила сопротивления движению любого тела правильной формы в воздушном потоке вычисляется по формуле:

Рв = ρ∙сх∙Sм∙(Vт – Vп)2,

где ρ – плотность воздуха (для расчетов принимают ρ ≈ 1,225 кг/м3);

сх – коэффициент обтекаемости тела;

Sм – мидель тела или «миделево сечение» тела (площадь проекции тела на плоскость, перпендикулярную направлению движения в воздушном потоке);

Vт – скорость движения тела;

Vп– скорость движения воздушного потока (при движении тела навстречу воздушному потоку величина Vп имеет знак «минус»).

Коэффициент сх обтекаемости тела зависит от его формы, размеров и расположения в воздушном потоке, влияние этих факторов на сх показано на рис.2.15. Однако, сопротивления воздуха движению автомобиля включает несколько видов указанных выше, и вычисление Рв по представленной формуле вызывает определенные затруднения.

На практике чаще используют приближенную формулу:

Pв = kв∙Fл∙V2 (Н)

где kв — коэффициент лобового сопротивления автомобиля в неподвиж­ной воздушной среде, зависящий от факторов указанных выше (Н∙с24);

Fллобовая площадь автомобиля, м2;

V — ско­рость движения автомобиля, м/с.

Коэффициент kв лобового сопротивления в данном случае приближенно учитывает плотность ρ воздуха, коэффициент сх обтекаемости тела и другие факторы. Его определяют экспериментально, численно он равен силе сопротивления воздуха в ньютонах, создавае­мой 1м2 лобовой площади автомобиля при его движении со скоро­стью 1 м/с.

Рис. 2.15. Линии воздушного потока при обтека­нии тел различной геометрической формы; а — вихреобразование за тонкой пластиной;

б — вихреобразование за сферической поверхно­стью; в — воздушный поток, обтекающий каплеобраз­ное тело; 1— направление воздушного потока;

2 — безвихревые линии обтекания (ламинарный поток); 3 — завихряющиеся линии обтекания (вихревой шлейф, турбулентный поток).

 

Лобовой площадью называют площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную продольной оси автомобиля. Опреде­лить точное значение лобовой площади автомобиля до­вольно трудно из-за сложной формы его поперечного контура. По­этому пользуются приближенными формулами:

Fв = B∙H - для грузовых автомобилей и легковых старой конструкции;

Fв = 0,78B∙H - для легковых новой конструкции,

где В — колея автомобиля, м;

H — вы­сота автомобиля, м.

Произведение kв Fв = Wв называют «фактор обтекаемости автомобиля».

Приближенные значения коэффициента kв показаны в табл. 2.7.

Таблица 2.7

Значение коэффициентов сх и kв

Автомобили сх kв
Легковые 0,3…0,6 0,2…0,35
Грузовые:   бортовые; с кузовом фургон. 0,9…1,15 0,8…1,0 0,5…0,7 0,5…0,6
Автобусы:   капотной компоновки; вагонной компоновки. 0,75…0,9 0,6…0,75 0,45…0,55 0,35…0,45
Автоцистерны 0,9…1,1 0,55…0,65
Автопоезда 1,4…1,55 0,85…0,95
Гоночные автомобили 0,25…0,3 0,15…0,2

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.