Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Сопротивление воздушной среды

Читайте также:
  1. V. Внутренняя и внешняя среды организации.
  2. А. Чрезвычайные ситуации, вызванные физическими загрязнениями среды.
  3. АДАПТАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ СРЕДЫ
  4. Активное и реактивное сопротивление электрической цепи
  5. Активное сопротивление
  6. Активное сопротивление в цепи переменного тока
  7. Активное сопротивление цепи переменного тока
  8. Анализ внешней среды
  9. АНАЛИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ И ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА ПОДГОТОВКУ И РЕАЛИЗАЦИЮ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ УР
  10. Анализ внутренней и внешней среды
  11. Анализ макросреды организации
  12. В цепи с активным сопротивлением переменные напряжение и ток совпадают по фазе.

Сила сопротивления подъему

 

Автомобильная дорога обычно имеет много чередующихся между собой подъемов и спусков. Величину подъема (уклона) измеряют углом α в градусах или углом дороги i, который представляет отношение H к заложению В, т.е. i = tgα = H/B.

При движении автомобиля вверх по наклонной плоскости к силе сопротивления качению добавляется другая сила сопротивления – продольная составляющая силы тяжести:

 

Pα = ± Gаsinα. (18)

 

Для малых углов можно записать:

 

Pα = Gаsinα = Gа tgα = Gаi. (19)

 

 

 

 

2.3.1. Аэродинамические силы и моменты

 

На автомобиль, как и на всякое тело, движущееся в воздушной среде, действуют аэродинамические силы. Равнодействующая всех элементарных аэродинамических сил называется полной аэродинамической силой. Ее значение определяется по формуле:

 

Рw = cwFq, (20)

 

где cw - безразмерный коэффициент полной аэродинамической силы;

F - площадь миделева сечения, м2;

q - скоростной напор воздушного потока, Па.

 

Величина скоростного напора определяется по формуле:

 

q = ρвVw2/2, (21)

 

где ρв - плотность воздуха, кг/м3;

Vw - относительная скорость воздушного потока, м/с.

 

 

Рис. 7. Аэродинамические силы и моменты

 

Скоростной напор воздушного потока (q, Па) представляет собой величину динамического давления на корпус автомобиля, создаваемого воздушным потоком, омывающим автотранспортное средство. Точка приложения вектора полной аэродинамической силы (Рw) называется метацентром автомобиля или центром парусности. Метацентр в зависимости от аэродинамических свойств автомобиля может располагаться как внутри, так и вне автомобиля.

Проекция вектора полной аэродинамической силы на оси X. Y и Z, проходящие через центр тяжести автомобиля, в общем случае дает три составляющие (рис. 7):

 

Рwx = сxF(ρвVw2/2); (22)

 

Рwу = cyF(ρвVw2/2); (23)

 

Pwz = czF(ρвVw2/2), (24)

 

где сх, су и сz – безразмерные коэффициенты соответственно лобовой,

боковой и подъемной аэродинамической силы.

Указанные коэффициенты связаны между собой формулой:

 

cw2 = cx2 + cу2 + сz2 . (25)

 

Продольная составляющая (Рwx) полной аэродинамической силы называется лобовой аэродинамической силой или силой сопротивления воздуха.

Поперечная составляющая (Рwу) называется боковой, а вертикальная (Pwz) - подъемной аэродинамической силой

Как показывают эксперименты, центр тяжести автомобиля и его метацентр не совпадают, поэтому кроме указанных аэродинамических сил на автомобиль действуют и соответствующие аэродинамические моменты.



Результирующий момент всех элементарных аэродинамических сил относительно центра масс автомобиля называется полным аэродинамическим моментом. Его величина определяется по формуле:

 

Мw = mwFqbw, (26)

 

где mw - безразмерный коэффициент полного аэродинамического момента;

bw - характерный линейный размер по ширине, м.

Проекция вектора Мw на оси X, Y и Z дает три составляющие этого момента:

- аэродинамический момент крена:

 

Мwx = mxF(ρвVв2/2)bw, (27)

 

где mx - коэффициент аэродинамического момента крена.

- поворачивающий аэродинамический момент:

 

Mwz = mzF(ρвVw2/2)bw, (28)

где mz - коэффициент аэродинамического поворачивающего момента.

- опрокидывающий (продольный) аэродинамический момент:

 

Mmу = mуF(ρвVw2/2)bw, (29)

 

где mу - коэффициент опрокидывающего аэродинамического момента;

lw - характерный линейный размер автомобиля по длине.

Связь между коэффициентами аэродинамических моментов выражается формулой:

 

mw2 = mx2 + mу2 (lw/bw)2 + mz2. (30)

 

В качестве характерного линейного размера по ширине (bw) принимают обычно расстояние между правыми и левыми колесами автомобиля, т.е. его колею, а в качестве характерного размера по длине (lw) - базу автомобиля, т.е. расстояние между передним и задним мостом.

При расчетах аэродинамических сил и моментов следует учитывать изменения плотности воздуха в зависимости от температуры и атмосферного давления.

 

 

2.3.2. Лобовая аэродинамическая сила и ее составляющие

 

При эксплуатации автомобилей из всех аэродинамических сил наибольшее значение имеет сила лобового сопротивления (Рwx), которая является одной из основных сил сопротивления движению автомобиля. Значение лобовой аэродинамической силы выражают следующей формулой:

 

Рwx = кwFVw2, (31)

 

где кw = cxρв/2 - коэффициент обтекаемости автомобиля, Нс24;

F – площадь лобового сопротивления, м2;

Vw – скорость автомобиля, м/c.

Мощность, необходимая для преодоления лобовой аэродинамической силы, описывается кубической параболой:

 

Nw = кwFVw 3. (32)

 

Для легковых автомобилей площадь лобового сопротивления можно определить по приближенной формуле:

 

F = 0,78BaHа, (33)

 

где Ba , Hа - габаритные ширина и высота автомобиля, м.

Площадь лобового сопротивления грузовых автомобилей производят по приближенной формуле:

 

F ≈ BHа, (34)

 

где В - колея автомобиля, м;

На – наибольшая высота автомобиля, м.

Численные значения коэффициента обтекаемости и площади лобового сопротивления ряда отечественных марок и моделей автомобилей приведены в табл. 3.

Лобовая аэродинамическая сила/3/ сопротивления складывается из 5 составляющих:

Сопротивление формы. Сопротивление формы обусловлено разностью между повышенным фронтальным давлением, возникающим перед автомобилем и пониженным давлением, вызванным завихрениями позади него, а также площадью поверхности автомобиля. Решающее значение при этом имеет форма таких частей кузова, как капот, крылья, ветровое стекло,

 

Таблица 3

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Сила сопротивления качению | Коэффициенты обтекаемости и площади лобового сопротивления

Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 870; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2019) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.005 сек.