Site Loader

Содержание

Коэффициент сопротивления движению — Энциклопедия по машиностроению XXL

Груженая вагонетка массы 700 кг опускается по канатной железной дороге с уклоном а = 15°, имея скорость и =1,6 м/с. Определить натяжение каната при равномерном спуске и при торможении вагонетки. Время торможения 1 = 4 с, общин коэффициент сопротивления движению / = 0,015. При торможении вагонетка движется равнозамедленно.  [c.198]

Для расчета коэффициента сопротивления движению пузырька в жидкости Со используем выражение (2. 3. 29) для функции тока 6. Сила, с которой поток жидкости действует на пузырек газа, определяется соотношением  [c.29]


Основными составляющими компонентами лобового сопротивления является сопротивление трения и сопротивление давления. Сопротивление трения находят как проекцию равнодействующей касательных к поверхности тела сил на направление движения, оно обусловлено вязкостью жидкости. Сопротивление давления находят как проекцию на направление движения равнодействующей сил давления на поверхность тела.
Помимо сопротивления трения и сопротивления давлению на практике учитывают еще и другие составляющие лобового сопротивления (например, волновое сопротивление). Для характеристики различных видов лобового сопротивления применяют термины коэффициент сопротивления трения , коэффициент сопротивления движения и т. п.  [c.128]

Движение жидкости в трубе ламинарное. Коэффициент сопротивления движению жидкости в круглой трубе при ламинарном режиме  [c.18]

Движение жидкости турбулентное, коэффициент сопротивления движению жидкости  [c.20]

Коэффициент сопротивления движению будет равен отношению суммы давлений на днище и стенки к весу перемещаемого материала, умноженной на коэффициент трения /  

[c.230]

Гидравлика в те годы предлагала теоретические выводы для идеальной жидкости, несжимаемой и невязкой, которые никоим образом не могли быть использованы в практике трубопроводного транспорта нефти. Возникла необходимость определения коэффициентов сопротивления движению жидкости в трубах в зависимости и от ее свойств, и от режима ее движения. Эту по существу научную работу провел Шухов. Для мазута — нефтяного продукта, еще более вязкого, чем сама нефть, он предложил применить перед перекачиванием предварительный подогрев паром, отработанным в насосах.  

[c.116]

Для набивки с ромбическими элементами (№ 5 на рис. 1-1) коэффициент сопротивления движению по набивке определяется по формуле, которая верна при 0,277 С dJD [c.8]

Е — равнодействующая внешних сил, приложенных к частице. Предполагая в дальнейшем использовать коэффициенты сопротивления движению сферы для приближенной оценки сопротивления движению мелких частиц неправильной формы, примем, что  [c.134]

Решение. Коэффициент сопротивления движению самолета при разбеге с грунта  [c.22]

Относительные пробеги на передачах yi были систематизированы так же, как и у в зависимости от дорожных условий, С увеличением коэффициента сопротивления движению (табл. 3.11) наблюдаются устойчивые тенденции изменения У для отдельных передач.

Так, при наличии пятиступенчатой коробки для низших передач (первая, вторая) с ростом 1)3 увеличиваются 7,, для высшей передачи 7г уменьшается, для третьей и четвертой передач зависимость yi от ф носит параболический характер.  [c.121]


Как видно из прилагаемой таблицы, опытные значения коэффициента сопротивления движению шарика в вязкой жидкости при Не [c.408]

Коэффициент сопротивления движению частицы определялся по аэродинамической формуле  [c.72]

Яо — гидравлический коэффициент сопротивления движению по дну  [c.216]

VI.3.4. Коэффициент сопротивления движению w  [c.422]

Здесь коэффициент сопротивления движению  [c.454]

Как известно из механики, коэффициентом сопротивления движению с при горизонтальном перемещении груза называется отношение суммы сил вредных сопротивлений к общему весу движущихся частей конвейера, а именно  [c. 26]

Коэффициент сопротивления движению с зависит от способа перемещения груза (а следовательно, от типа конвейера) и подробно рассматривается в следующем параграфе.  

[c.27]

Обобщенным коэффициентом сопротивления движению Со называется отношение суммы всех сил вредных сопротивлений (включая и сопротивления от перемещения ходовой части конвейера) к весу перемещаемого полезного груза О  [c.27]

I и Л — соответственно горизонтальная (/) и вертикальная (А) проекции длины наклонного участка в м с — коэффициент сопротивления движению ходовой части конвейера.  [c.29]

Коэффициент сопротивления движению по длние  [c.296]

К достоинству асбестоцементных труб следует отнести высокую коррозионную стойкость, диэлектричность — не подвергаются разрушению блуждающими токами, малую массу (в 2. .. 3 раза легче чугунных труб), коэффициент сопротивления движения воды меньше, чем в металлических трубах, в условиях эксплуатации сохраняется 1″ладкая внутренняя поверхность.

[c.279]

Для набивки с треугольными каналами из смещенных участков (Jvfe 4 на рис. 1-1) коэффициент сопротивления движению в канале определяется по формуле  [c.8]

Овзло (м ср — /о) где /д — коэффициент сопротивления движению самолета при стандартных  [c.21]


Температурный коэффициент сопротивления: формула и метод измерения

В электротехнике или электронике, когда ток проходит через провод, он нагревается из-за сопротивление . В идеальном состоянии сопротивление должно быть «0», однако этого не происходит. Когда проволока нагревается, сопротивление проволоки изменяется в зависимости от температуры. Несмотря на то, что предпочтительно, чтобы сопротивление оставалось стабильным и независимым для температура . Таким образом, изменение сопротивления при изменении температуры на каждый градус называется температурным коэффициентом сопротивления (TCR). Как правило, он обозначается символом альфа (α). TCR чистого металла положительный, потому что при повышении температуры увеличивается сопротивление. Следовательно, необходимо делать высокоточные сопротивления там, где сопротивление не влияет на сплавы.



Что такое температурный коэффициент сопротивления (TCR)?

Мы знаем, что существует множество материалов, и они обладают некоторым сопротивлением. Сопротивление материала изменяется в зависимости от изменения температуры. Основное соотношение между изменением температуры и изменением сопротивления может быть задано параметром, называемым TCR (температурный коэффициент сопротивления). Обозначается символом α (альфа).

В зависимости от получаемого материала TCR подразделяется на два типа, такие как положительный температурный коэффициент сопротивления (PTCR) и отрицательный температурный коэффициент сопротивления (NTCR).



температурный коэффициент сопротивления

В PTCR, когда температура повышается, сопротивление материала увеличивается. Например, в проводниках при повышении температуры увеличивается и сопротивление. Для таких сплавов, как константан и манганин, сопротивление довольно низкое в определенном температурном диапазоне. За полупроводники такие как изоляторы (резина, дерево), кремний и германий и электролиты. сопротивление уменьшается, тогда температура будет увеличиваться, поэтому они имеют отрицательный TCR.


В металлических проводниках при повышении температуры сопротивление будет увеличиваться из-за следующих факторов, в том числе следующих.

  • Прямо на раннем сопротивлении
  • Повышение температуры.
  • Исходя из срока службы материала.

Формула для температурного коэффициента сопротивления.

Сопротивление проводника можно рассчитать при любой заданной температуре на основе температурных данных, это TCR, его сопротивление при типичной температуре и рабочая температура. В общем, температурный коэффициент формулы сопротивления можно выразить как

R = Rссылка(1 + α (Т — Треф))

Где

«R» — сопротивление при температуре «T».

‘Рссылка»- это сопротивление при температуре« Tref »

‘Α’ — TCR материала

«Т» — температура материала в ° Цельсия.

«Tref» — ​​это эталонная температура, для которой указан температурный коэффициент.

В Единица СИ температурного коэффициента удельного сопротивления на градус Цельсия или (/ ° C)

В единица температурного коэффициента сопротивления это ° Цельсия

Обычно TCR (температурный коэффициент сопротивления) соответствует температуре 20 ° C. Обычно эта температура принимается за обычную комнатную температуру. Таким образом температурный коэффициент вывода сопротивления обычно принимает это в описание:

R = R20 (1 + α20 (Т − 20))

Где

«R20» — это сопротивление при 20 ° C.

«Α20» — TCR при 20 ° C.

TCR резисторы является положительным, отрицательным, в противном случае — постоянным в фиксированном диапазоне температур. Выбор правильного резистора может устранить необходимость в температурной компенсации. Для измерения температуры в некоторых приложениях требуется большой TCR. Резисторы, предназначенные для этих приложений, известны как термисторы , которые имеют PTC (положительный температурный коэффициент сопротивления) или NTC (отрицательный температурный коэффициент сопротивления).

Положительный температурный коэффициент сопротивления

PTC относится к некоторым материалам, у которых после повышения температуры увеличивается электрическое сопротивление. Материалы с более высоким коэффициентом затем быстро повышаются с температурой. Материал PTC разработан для достижения максимальной температуры, используемой для данного напряжения i / p, потому что в определенной точке, когда температура увеличивается, электрическое сопротивление будет увеличиваться. Положительный температурный коэффициент материалов сопротивления самоограничивается, в отличие от материалов NTC или линейного резистивного нагрева. Некоторые материалы, такие как резина PTC, также имеют экспоненциально растущий температурный коэффициент.

Отрицательный температурный коэффициент сопротивления

NTC относится к некоторым материалам, у которых после повышения температуры электрическое сопротивление снижается. Материалы, у которых коэффициент ниже, чем у них, быстро снижаются с температурой. Материалы NTC в основном используются для изготовления ограничителей тока, термисторов и датчики температуры .

Метод измерения TCR

TCR резистора можно определить путем расчета значений сопротивления в подходящем диапазоне температур. TCR можно измерить, когда нормальный наклон значения сопротивления выше этого интервала. Для линейных соотношений это точно, поскольку температурный коэффициент сопротивления стабилен при каждой температуре. Но есть несколько материалов, у которых есть коэффициент нелинейности. Например, нихром — популярный сплав, используемый для резисторов, и основная связь между TCR и температурой не является линейной.

Поскольку TCR измеряется как нормальный наклон, очень важно определить интервал TCR и температуру. TCR можно рассчитать с помощью стандартизированного метода, такого как метод MIL-STD-202, для диапазона температур от -55 ° C до 25 ° C и от 25 ° C до 125 ° C. Поскольку максимальное вычисленное значение определяется как TCR. Этот метод часто влияет на указанное выше сопротивление резистора, предназначенного для приложений с низкими требованиями.

Температурный коэффициент сопротивления некоторых материалов.

TCR некоторых материалов при температуре 20 ° C приведен ниже.

  • Для материала серебра (Ag) TCR составляет 0,0038 ° C.
  • Для медного (Cu) материала TCR составляет 0,00386 ° C.
  • Для материала Gold (Au) TCR составляет 0,0034 ° C.
  • Для материала из алюминия (Al) TCR составляет 0,00429 ° C.
  • Для материала вольфрама (W) TCR составляет 0,0045 ° C.
  • Для железо (Fe) TCR составляет 0,00651 ° C.
  • Для материала платины (Pt) TCR составляет 0,003927 ° C.
  • Для материала манганин (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%) TCR составляет 0,000002 ° C.
  • Для материала ртути (Hg) TCR составляет 0,0009 ° C.
  • Для нихрома (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%) TCR составляет 0,0004 ° C.
  • Для материала константана (Cu = 55% + Ni = 45%) TCR составляет 0,00003 ° C.
  • Для материала Carbon (C) TCR составляет — 0,0005 ° C.
  • Для материала из германия (Ge) TCR составляет -0,05 ° C.
  • Для материала кремний (Si) TCR составляет -0,07 ° C.
  • Для латуни (Cu = 50-65% + Zn = 50-35%) TCR составляет 0,0015 ° C.
  • Для никелевого (Ni) материала TCR составляет 0,00641 ° C.
  • Для материала олова (Sn) TCR составляет 0,0042 ° C.
  • Для цинкового (Zn) материала TCR составляет 0,0037 ° C.
  • Для марганцевого (Mn) материала TCR составляет 0,00001 ° C.
  • Для материала тантала (Ta) TCR составляет 0,0033 ° C.

Эксперимент TCR

В

температурный коэффициент экспериментального сопротивления t объясняется ниже.

Цель

Основная цель этого эксперимента — обнаружить TCR данной катушки.

Аппарат

Аппаратура этого эксперимента в основном включает соединительные провода, мост Кэри Фостера, коробку сопротивлений, свинцовый аккумулятор, односторонний ключ, неизвестный низкий резистор, жокей, гальванометр и т. Д.

Описание

Приемный мост Кэри в основном похож на метровый мост, потому что этот мост может быть спроектирован с 4 сопротивлениями, такими как P, Q, R и X, и они соединены друг с другом.

Мост Уитстона

В приведенном выше Мост точильного камня , гальванометр (G), свинцовый аккумулятор (E) и клавиши гальванометра и аккумулятора — это K1 и K соответственно.

Если значения сопротивления изменяются, то ток через «G» не протекает, и неизвестное сопротивление может быть определено с помощью любого из трех известных сопротивлений, таких как P, Q, R и X. Следующее соотношение используется для определения неизвестного сопротивления.

P / Q = R / X

Приемный мост Кэри можно использовать для расчета разницы между двумя почти равными сопротивлениями, и зная одно значение, можно рассчитать другое.

В этом виде моста последние сопротивления удаляются при вычислении. Это преимущество, и поэтому его можно легко использовать для расчета известного сопротивления.

Кэри-Фостер-Бридж

Равные сопротивления, такие как P и Q, подключены во внутренних зазорах 2 и 3, типичное сопротивление «R» может быть подключено внутри зазора 1, а «X» (неизвестное сопротивление) подключено внутри зазора 4. ED — это балансировочная длина, которую можно рассчитать от конца ‘E’. По принципу моста Уэтстон

P / Q = R + a + l1ρ / X + b + (100- l1) ρ

В приведенном выше уравнении a и b — это модификации концов на концах E и F, а & — сопротивление для длины каждой единицы в перемычке. Если это испытание продолжается путем изменения X и R, балансировочная длина «l2» рассчитывается от конца E.

P / Q = X + a + 12 ρ / R + b + (100-12) ρ

Из двух приведенных выше уравнений

Х = R + ρ (11-12)

Пусть l1 и l2 — это балансировочные длины после того, как вышеупомянутое испытание выполняется через типичное сопротивление «r» вместо «R» и вместо X, широкую медную полоску с сопротивлением «0».

0 = r + ρ (11 ’-12’) или ρ = r / 11 ’-12’

Если сопротивления катушки равны X1 и X2 при таких температурах, как t1oc и t2oc, то TCR равен

Α = X2 — X1 / (X1t2 — X2t1)

А также, если сопротивления катушки составляют X0 и X100 при таких температурах, как 0 ° C и 100 ° C, тогда TCR равен

Α = X100 — X0 / (X0 x 100)

Таким образом, все дело в температурном коэффициенте сопротивление . Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что это расчет изменения электрического сопротивления любого вещества для каждого уровня изменения температуры. Вот вам вопрос, а в какой единице температурный коэффициент сопротивления?

Европейская маркировка шин

В целях предоставления стандартизованной информации о расходе топлива, сцеплении на мокром покрытии и внешнем шуме от качения, Европейский Союз решил ввести обязательную маркировку всех новых шин (европейская маркировка).

С ноября 2012 года все новые шины, продаваемые в ЕС, должны иметь стикер европейской маркировки. Основанием для этого является предоставление базовых сведений о шине и помощь конечному пользователю при принятии решения о выборе новой шины.


Топливная эффективность

От чего зависит экономичность шины?

Простыми словами, топливо сберегающие шины требуют меньше энергии для преодоления сопротивления качению. Шины с низким сопротивлением качению позволяют снизить расход топлива, поскольку они требуют меньше энергии на трение и нагрев. Возможно, вам знаком термин «низкое сопротивление качению», который, по сути, означает то же самое.

Как измеряется топливная экономичность?

Топливная экономичность находится в диапазоне от «А» до «G» на цветовой шкале.

A (зеленый цвет)= максимальная топливная экономичность

G (красный цвет)= минимальная топливная экономичность

Для легковых автомобилей рейтинг «D» не используется.

Расход топлива: разница между оценкой «А» и «G» составляет 0,5 л/100 км, что представляет собой 80 литров топлива в год (на базе 15 000 км/год).

Что означает этот рейтинг

Различие между рейтингом «A» и «G» может указывать на разницу в расходе топлива до 7,5%. Если выразить это в абсолютных показателях, использование шин с рейтингом «A» вместо шин с рейтингом «G» позволит экономить более 6 литров на каждой тысяче километров.*

При средней цене топлива 1,50 евро за литр можно сэкономить более 300 евро на протяжении всего срока эксплуатации шин*

И не забудьте о снижении влияния на окружающую среду!

*При условии среднего расхода 8 литров на 100 км, цены топлива на уровне 1,50 евро за литр и среднего пробега шин 35 000 км

Что еще влияет на топливную экономичность?

Для максимальной экономии топлива следите за уровнем давления в шинах. Низкое давление в шинах увеличивает сопротивление качению и влияет на эффективность сцепления с мокрым дорожным покрытием. Масса автомобиля и стиль вождения также влияют на расход топлива. Энергосберегающий стиль вождения, также называемый «эковождением», может существенно снизить расход топлива.

*При условии среднего расхода 8 литров на 100 км, цены топлива на уровне 1,50 евро за литр и среднего пробега шин 35 000 км

Представленные здесь значения приводятся только в качестве иллюстрации. Значения для различных типоразмеров шин могут отличаться.

Маркировка:

A- максимальная топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), en kg/t RR ≤ 6,5)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.

B– очень высокая топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t6,6 ≤ RR ≤ 7,7)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.

C- высокая топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t7,8 ≤ RR ≤ 9)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.

D- средняя топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/tНе используется)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.

E– ниже-среднего топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t9,1 ≤ RR ≤ 10,5)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.

F- низкая топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/t10,6 ≤ RR ≤ 12)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.

G- минимальная топливная экономичность (Коэффициент сопротивления качению (RR), enkg/tRR ≥ 12,1)

Топливная эффективность — первый критерий, который можно увидеть на этикетке автошины. От шины зависит приблизительно 20 % расхода топлива автомобиля. Чем выше сопротивление качению шины, тем выше расход топлива автомобиля. Этикетка указывает класс сопротивления качению шины и ранжируется от A до G.


Сцепление на мокрой поверхности

Узнать больше о маркировке шин ЕС

Сцепление с влажной дорогой — это важный фактор при выборе новых шин. Сцепление на мокрой дороге — это важный фактор при выборе новых шин.

Что такое сцепление с влажной дорогой?

Сцепление с влажной дорогой — это способность шины удерживать контакт с мокрой поверхностью. В классификации ЕС рассматривается только один аспект сцепления с влажной поверхностью – характеристики торможения шины на мокрой дороге.

Как измеряется сцепление с влажной дорогой?

Сцепление на мокрой дороге классифицируется от «А» до «F»:

А = максимальный уровень

F = минимальный уровень

Для легковых автомобилей индексы «D» и «G» не используются.

Торможение: разница между шиной с оценкой A и G равна дистанции в 18 метров, что представляет собой расстояние в 4 автомобиля.

Что означает этот рейтинг

В экстренных ситуациях сокращение тормозного пути на несколько метров может иметь решающее значение. Тормозной путь легкового автомобиля, на котором установлены шины с индексом А, при резком торможении со скорости 80 км/ч будет на 18 метров короче, ==>чем при использовании шин с индексом «F». *

Примечание: во время вождения всегда соблюдайте рекомендованное расстояние для остановки.

*При измерении по методике, указанной в нормативах ЕС 1222/2009. Тормозной путь зависит от дорожных условий и прочих факторов.

Представленные здесь значения приводятся только в качестве иллюстрации. Значения для различных типоразмеров шин могут отличаться.

Наименования:

A- максимальный уровень сцепления шин на мокрой поверхности (Коэффициент сцепления (где G является индексом сравнения) 1,55 ≤ G)

Критерий характеризует длину тормозного пути на мокрой поверхности. Шины имеют оценку от A до F. К примеру, разница длины тормозного пути между шиной с оценкой A и шиной с оценкой F равна 18-ти метрам, при условии, что автомобиль движется со скоростью 80 км/ч.

B– очень высокий уровень сцепления шин на мокрой поверхности (Коэффициент сцепления (где G является индексом сравнения) 1,40 ≤ G ≤ 1,54)

Критерий характеризует длину тормозного пути на мокрой поверхности. Шины имеют оценку от A до F. К примеру, разница длины тормозного пути между шиной с оценкой A и шиной с оценкой F равна 18-ти метрам, при условии, что автомобиль движется со скоростью 80 км/ч.

C- высокий уровень сцепления шин на мокрой поверхности (Коэффициент сцепления (где G является индексом сравнения) 1,25 ≤ G ≤ 1,39)

Критерий характеризует длину тормозного пути на мокрой поверхности. Шины имеют оценку от A до F. К примеру, разница длины тормозного пути между шиной с оценкой A и шиной с оценкой F равна 18-ти метрам, при условии, что автомобиль движется со скоростью 80 км/ч.

D- средний уровень сцепления шин на мокрой поверхности (Коэффициент сцепления (где G является индексом сравнения) Не используется)

Критерий характеризует длину тормозного пути на мокрой поверхности. Шины имеют оценку от A до F. К примеру, разница длины тормозного пути между шиной с оценкой A и шиной с оценкой F равна 18-ти метрам, при условии, что автомобиль движется со скоростью 80 км/ч.

E– ниже-среднего уровень сцепления шин на мокрой поверхности (Коэффициент сцепления (где G является индексом сравнения) 1,10 ≤ G ≤ 1,24)

Критерий характеризует длину тормозного пути на мокрой поверхности. Шины имеют оценку от A до F. К примеру, разница длины тормозного пути между шиной с оценкой A и шиной с оценкой F равна 18-ти метрам, при условии, что автомобиль движется со скоростью 80 км/ч.

F- низкий уровень сцепления шин на мокрой поверхности (Коэффициент сцепления (где G является индексом сравнения) G ≤ 1,09)

Критерий характеризует длину тормозного пути на мокрой поверхности. Шины имеют оценку от A до F. К примеру, разница длины тормозного пути между шиной с оценкой A и шиной с оценкой F равна 18-ти метрам, при условии, что автомобиль движется со скоростью 80 км/ч.

G- минимальный уровень сцепления шин на мокрой поверхности (Коэффициент сцепления (где G является индексом сравнения) Не используется)

Критерий характеризует длину тормозного пути на мокрой поверхности. Шины имеют оценку от A до F. К примеру, разница длины тормозного пути между шиной с оценкой A и шиной с оценкой F равна 18-ти метрам, при условии, что автомобиль движется со скоростью 80 км/ч.

Внешний шум

Подробнее о маркировке шин ЕС

Значительная часть шума, создаваемого автомобилем при движении, связана с шинами. Использование тихих шин помогает снизить воздействие вашего автомобиля на окружающую среду.

Какие показатели охватывает шумовая классификация шин ЕС

Классификация ЕС измеряет уровень наружного шума, создаваемого шинами, в децибелах.

Класс шумности

Поскольку многие люди не ориентируются в децибелах, также приводится графическое обозначение класса шумности. Этот код показывает, как показатели шины соотносятся с будущими европейскими ограничениями на уровень шума от шин.

· 1 черная волна: тихая шина (как минимум на 3 дБ ниже будущего предельного значения для Европы)

· 2 черные волны: умеренно шумная шина (между будущим предельным значением и -3 дБ)

· 3 черные волны: шумная шина (превышает будущее предельное значение для Европы)

Что означает этот рейтинг

Количество децибел измеряется по логарифмической шкале. Дополнительные несколько децибел приводят к значительному увеличению уровня шума. Фактически разница в 3 дБ в два раза увеличивает уровень шума, производимого шиной.

Каждый день на дороги выезжают тысячи автомобилей. Если использовать более тихие шины, шум в наших городах станет значительно меньше.

Коэффициент обтекаемости автомобиля

  Марка автомобиля Cx
1 Alfa Romeo 164 0,30
2 Alfa Romeo 33 1. 5 0,36
3 Alfa Romeo 33 1.5 4×4 Estate 0,36
4 Alfa Romeo 33 Green Cloverleaf 0,36
5 Alfa Romeo 75 2.0 Twin Spark 0,36
6 Alfa Romeo 75 2.5 Automatic 0,36
7 Alfa Romeo 75 2.5 Cloverleaf 0,36
8 Alfa Romeo 75 2.5 Green Cloverleaf 0,36
9 Alfa Romeo 90 2.5 Gold Cloverleaf 0,38
10 Alfa Romeo Arna 1.3 SL 0,38
11 Alfa Romeo Brera V6 2007 0,34
12 Aston Martin DB7 1996 0,34
13 Aston Martin DB7 Vantage 1999 0,34
14 Aston Martin DBS 2007 0,36
15 Aston Martin Vantage S 2012 0,34
16 Aston Martin Virage 2012 0,34
17 Audi 200 Avant Quattro C3 0,35
18 Audi 200 Quattro C3 0,33
19 Audi R8 V10 2008 0,36
20 Audi R8 V8 2007 0,34
21 Audi RS3 Sportback 2010 0,36
22 Audi RS5 2012 0,33
23 Audi S4 B8 2012 0,28
24 Audi S7 2012 0,30
25 Audi TT Coupe 1. 8T (mk1) 2000  0,32
26 Audi TT Coupe Quattro 3.2 (mk2) 2006  0,30
27 Austin Metro Mayfair 1.3 0,38
28 Austin Montego 1.6 HL 0,37
29 Austin Montego 1.6L Estate 0,37
30 Austin Montego 2.0 Mayfair Automatic 0,37
31 Austin Rover Metro 6R4 0,48
32 Bentley Continental Flying Spur Speed 2011 0,31
33 Bentley Continental GT 2012 0,32
34 Bentley Continental GT Speed 2008 0,33
35 Bentley Continental T 1997 0,37
36 Bentley Mulsanne 2011 0,35
37 BMW 323i SE E46 0,29
38 BMW 325i E30 4-door 0,38
39 BMW 518i E28 0,39
40 BMW 530i SE E34 0,31
41 BMW 650i F12 2011 0,31
42 BMW 650I Gran Coupe 2012 0,29
43 BMW 735i E32 0,32
44 BMW 850 CSI 1994 0,31
45 BMW M3 E30 1989 0,33
46 BMW M3 E46 2001 0,32
47 BMW M3 E90 2007 0,31
48 BMW M3 E92 2011 0,31
49 BMW M5 F10 2012 0,33
50 BMW M6 (mk2) 2005 0,32
51 BMW X5 M 2012 0,38
52 BMW Z3 M Coupe 1999 0,38
53 BMW Z3 M Roadster 2001 0,41
54 BMW Z4 3. 0 Coupe (Mk1) 2007  0,34
55 BMW Z4 sDrive35i (mk2) 2011 0,35
56 BMW Z8 2000  0,38
57 Bugatti EB110 1994 0,30
58 Bugatti Veyron 16.4 2010 0,36
59 Cadillac Eldorado Touring Coupe 1995 0,36
60 Caterham 7 CSR200 2008 0,70
61 Chevrolet Camaro SS (mk4) 1998 0,34
62 Chevrolet Camaro ZL1 (mk5) 2012 0,35
63 Chevrolet Corvette (C6) 2004 0,28
64 Chevrolet Corvette (C6) Z06 2006 0,31
65 Chevrolet Corvette LS1 (C5) 1997 0,29
66 Chevrolet Corvette Z06 (C5) 2002 0,31
67 Chevrolet Monte Carlo SS (mk5) 1999 0,32
68 Citroen 22 TRS 0,35
69 Citroen AX 1. 4 GT 0,31
70 Citroen AX 11 TRE 3-door 0,31
71 Citroen AX 11 TRE 5-door 0,31
72 Citroen AX 14 TRS 0,31
73 Citroen C4 VTS 2006 0,28
74 Citroen CX 25 GTi Turbo 0,36
75 Daewoo Matiz 0,36
76 Daihatsu Charade 1.0 Turbo 0,32
77 Daihatsu Charade CX 1.0TD 0,32
78 Daihatsu Domino 0,36
79 Dodge Challenger SRT8 392 2012 0,36
80 Dodge Viper GTS (mk2) 1997 0,35
81 Dodge Viper RT/10 (mk2) 1996 0,52
82 Dodge Viper RT/10 (mk4) 2010 0,39
83 Ferrari 360 Modena 1999 0,34
84 Ferrari 365 GTB Daytona 1968 0,40
85 Ferrari 456GT 1993 0,29
86 Ferrari 458 Italia 2009 0,33
87 Ferrari 512TR 1992 0,30
88 Ferrari 550 Maranello 1997 0,33
89 Ferrari 575M Maranello 2002 0,30
90 Ferrari 599 GTB Fiorano 2006 0,34
91 Ferrari California 2012 0,32
92 Ferrari F12 Berlinetta 2012 0,30
93 Ferrari F355 1995 0,33
94 Ferrari F40 1991 0,34
95 Ferrari F430 2005 0,34
96 Ferrari F50 1996 0,37
97 Ferrari FF 2011 0,35
98 Fiat Croma 2. 0 Turbo i.e 0,32
99 Fiat Croma ie Super 0,32
100 Fiat Croma ie Turbo 0,33
101 Fiat Panda 750L 0,41
102 Fiat Regata 100S Weekend 0,37
103 Fiat Regata DS Diesel 0,37
104 Ford Cougar 1999 0,31
105 Ford Escort RS Turbo Mk4 0,36
106 Ford Escort ZX2 Sport (USA) 1997  0,36
107 Ford Fiesta 1.4 S Mk2 0,40
108 Ford Fiesta 1.8 XR2i 16v Mk3 0,34
109 Ford Fiesta ST (mk5) 2007 0,34
110 Ford Focus ST (mk2) 2006 0,34
111 Ford Granada 2. 0i Ghia Mk3 0,33
112 Ford Granada Scorpio 2.8i 0,34
113 Ford Granada Scorpio 4×4 2.8i 0,34
114 Ford GT 2003 0,35
115 Ford Shelby GT500 2006 0,38
116 Ford Sierra 1.8 GL 0,34
117 Ford SVT Mustang Cobra (mk4) 2003 0,38
118 Gumpert Apollo 2005 0,39
119 Honda Accord 2.0 EX mk3 0,32
120 Honda Accord Aerodeck 2.0 EXi mk3 0,34
121 Honda Accord Aerodeck EXi Auto mk3 0,34
122 Honda Accord EXi mk3 0,32
123 Honda Aerodeck EX mk3 0,34
124 Honda Civic 1500 GT mk3 0,35
125 Honda Civic Shuttle 4WD 0,40
126 Honda Civic SI (mk6) 1999 0,34
127 Honda Civic SI (mk7) 2001 0,33
128 Honda Civic Type R 2008 0,34
129 Honda Integra 1. 5 mk1 0,38
130 Honda Integra 1.6 EX16 mk1 0,38
131 Honda Integra Type R (mk3) 1997 0,32
132 Honda Legend Coupe mk1 0,30
133 Honda NSX 1998/ 0,32
134 Honda Prelude SH (mk5) 1997 0,32
135 Honda S2000 0,33
136 Hyundai Pony 1.3 GL mk2 0,38
137 Hyundai Pony 1.5 GLS mk2 0,30
138 Infiniti FX50 2011 0,35
139 Isuzu Piazza 0,33
140 Isuzu Piazza 0,33
141 Isuzu Piazza Turbo 0,33
142 Jaguar XFR 5. 0 V8 2012 0,29
143 Jaguar XJ6 3.6 Series 3 0,37
144 Jaguar XJR-15 1995 0,30
145 Jaguar XK8 1997 0,32
146 Jaguar XKR (mk2) 2007 0,34
147 Jaguar XKR 2000 0,32
148 Jaguar XKR-S 5.0 V8 2012 0,34
149 Jeep Grand Cherokee SRT8 2012 0,39
150 Koenigsegg Agera 2012 0,33
151 Lamborghini Diablo 6.0 2001 0,31
152 Lamborghini Gallardo LP560-4 2008 0,35
153 Lamborghini Murcielago 2002 0,33
154 Lancia Delta 1600 GT mk1 0,37
155 Lancia Delta HF Integrale 1993 0,41
156 Lancia Thema 2. 0 ie Turbo 0,32
157 Lancia Thema 2.0ie 16v SE Turbo 0,32
158 Lancia Thema i.e Turbo 0,32
159 Lancia Thema V6 0,32
160 Lancia Y10 Touring 0,31
161 Lancia Y10 Turbo 0,31
162 Lexus IS-F 2008 0,30
163 Lexus LFA 2012 0,31
164 Lexus LS400 0,27
165 Lotus Elise (mk1) 1997 0,34
166 Lotus Elise 111R (mk2) 2004 0,42
167 Lotus Elise S (mk3) 2012 0,41
168 Lotus Esprit Turbo 1997 0,33
169 Lotus Esprit Turbo HC 0,33
170 Lotus Excel SA 0,32
171 Lotus Excel SE 0,32
172 Maserati Gran Turismo S Auto 2008 0,33
173 Mazda 121 1. 3 LX Sun Top 0,36
174 Mazda 323 1.5 GLX Saloon mk5 0,37
175 Mazda 626 2.0i Coupe GC 0,35
176 Mazda MX-5 (mk1) 1998 0,38
177 Mazda RX-7 (mk3) 1993 0,33
178 Mazda RX-7 FD 0,31
179 Mazda RX-8 2005 0,31
180 Mazda3 MPS (mk1) 2006 0,31
181 Mazda6 MPS 2006 0,30
182 McLaren F1 1997 0,31
183 McLaren MP4-12C 2011 0,36
184 Mercedes Benz 190D 2.5 Diesel 0,33
185 Mercedes Benz 190E 2. 3-16 0,32
186 Mercedes Benz 200 W124 0,29
187 Mercedes Benz 260E W124 0,30
188 Mercedes Benz 300 SL R107 0,41
189 Mercedes Benz 300E W124 0,30
190 Mercedes Benz E320 CDi Avantgarde Estate W210 0,27
191 Mercedes-Benz 190 2.5-16 1990 0,29
192 Mercedes-Benz 300E Road Test 1985 W124 Series 0,29
193 Mercedes-Benz 600SL (R129) 1993 0,45
194 Mercedes-Benz C63 AMG (W204) 2008 0,32
195 Mercedes-Benz CL500 (С215) 2000 0,28
196 Mercedes-Benz CL63 AMG (C216) 2007 0,30
197 Mercedes-Benz CLK320 (C208) 1998 0,32
198 Mercedes-Benz CLK55 AMG (C209) 2001 0,29
199 Mercedes-Benz CLK-GTR 1998  0,45
200 Mercedes-Benz S600 L 2011 0,28
201 Mercedes-Benz SL500 (R231) 2012 0,29
202 Mercedes-Benz SLK230 (R170) 1999 0,34
203 Mercedes-Benz SLK32 AMG (R170) 2002 0,34
204 Mercedes-Benz SLK320 (R170) 2001 0,34
205 Mercedes-Benz SLK55 AMG (R172) 2011 0,34
206 Mercedes-Benz SLS AMG 2011 0,36
207 MG Montego 2. 0 Turbo 0,35
208 Mini Cooper S (mk2) 2003 0,37
209 Mini Cooper S (mk3) 2008 0,36
210 Mitsubishi 3000GT VR-4 1994 0,33
211 Mitsubishi Cordia 1.8 Turbo 1986 0,34
212 Mitsubishi Eclipse GS-T (mk2) 1995 0,29
213 Mitsubishi Eclipse GTS (mk3) 2002 0,35
214 Mitsubishi Lancer 1.5 GLX 1986 0,37
215 Mitsubishi Lancer EVO IX 2007 0,36
216 Mitsubishi Lancer EVO X 2009 0,34
217 Nissan 200SX SE-R (S14) 1995 0,34
218 Nissan 240SX SE (S13) 1991 0,30
219 Nissan 300ZX TURBO (Z32) 1990 0,31
220 Nissan 350Z (Z33) 2003 0,29
221 Nissan 370Z (Z34) 2010 0,30
222 Nissan Bluebird 1. 6 LX 1986 0,37
223 Nissan GT-R (R35) 2009 0,27
224 Nissan Laurel 2.4 SGL 1986 0,38
225 Nissan Laurel 2.4 SGLi 1986 0,38
226 Nissan Skyline GT-R V-Spec (R32) 1994 0,35
227 Nissan Sunny 1.3 LX 1986 0,33
228 Nissan Sunny 1.6 SLX Coupe 1986 0,30
229 Opel Astra OPC (mk3) 2007 0,34
230 Opel Corsa OPC (mk4) 2008 0,34
231 Pagani Huayra 2011 0,31
232 Panoz AIV Roadster 1997 0,72
233 Panoz Esperante 1999 0,39
234 Peugeot 205 1. 4 GT 0,35
235 Peugeot 205 1.6 GTi 0,34
236 Peugeot 205 CTi Cabriolet 0,36
237 Peugeot 207 RC 2007 0,32
238 Peugeot 305 1.9 GTX 0,38
239 Peugeot 309 1.3 GL 0,30
240 Peugeot 309 1.3 GLX 0,30
241 Peugeot 309 GR 0,33
242 Peugeot 309 GTi 0,30
243 Peugeot 309 SRD Diesel 0,33
244 Peugeot 505 GTi Family Estate 0,37
245 Peugeot RCZ 2011 0,33
246 Plymouth Prowler 1999 0,52
247 Pontiac Firebird Trans AM (mk4) 1996 0,34
248 Porsche 911 (901) 1965 0,39
249 Porsche 911 (964) 1989 0,32
250 Porsche 911 (964) Turbo 1991 0,37
251 Porsche 911 (993) Turbo 1995 0,34
252 Porsche 911 930 Carrera SE 0,39
253 Porsche 911 Carrera (996) 1999 0,30
254 Porsche 911 Carrera S (991) 2012 0,29
255 Porsche 911 Carrera S (997) 2005 0,28
256 Porsche 911 GT2 (996) 2002 0,34
257 Porsche 911 GT2 RS (997) 2012 0,34
258 Porsche 911 GT3 RS 4. 0 (997) 2012 0,34
259 Porsche 911 Turbo (996) 2001 0,32
260 Porsche 911 Turbo (997) 2008 0,31
261 Porsche 911 Turbo S (993) 1997 0,34
262 Porsche 924S 0,33
263 Porsche 944 Turbo 0,33
264 Porsche 959 1990 0,31
265 Porsche Boxster 0,31
266 Porsche Boxster (986) 2000 0,31
267 Porsche Boxster S (981) 2012 0,31
268 Porsche Boxster S (986) 2000 0,32
269 Porsche Cayenne Turbo 2012 0,36
270 Porsche Cayman S 2007 0,29
271 Porsche Panamera Turbo 2009 0,30
272 Reliant Scimitar 1800 Ti 0,40
273 Reliant Scimitar SS1 1600 0,40
274 Renault 21 GTS 0,31
275 Renault 21 Savanna GTX 0,31
276 Renault 21 Ti 0,31
277 Renault 21 TX 0,32
278 Renault 25 2. 2 GTX 0,31
279 Renault 25 V6 Turbo 0,33
280 Renault 5 GT Turbo 0,36
281 Renault 5 GTL 0,35
282 Renault 5 TSE 0,35
283 Renault 9 Turbo 0,37
284 Renault Alpine GTA V6 0,30
285 Renault Clio 1.4 RT mk1 0,32
286 Renault Clio RS (mk3) 2008 0,34
287 Renault GTA V6 Turbo 0,30
288 Renault Safrane V6 RXE 0,30
289 Rolls-Royce Ghost 2011 0,33
290 Rolls-Royce Phantom 2011 0,38
291 Rover 820 Fastback 0,32
292 Rover 820 SE 0,32
293 Rover 825i 0,32
294 Rover 827 SLi 0,32
295 Rover 827 Sterling 0,32
296 Rover Metro 1. 4 SD Diesel 0,36
297 Rover Sterling Automatic 0,32
298 Saab 900 Turbo mk1 0,39
299 Saab 9000 Turbo 16 0,34
300 Saab 9000 Turbo 16 0,34
301 Saab 9000i 0,34
302 Saab 900i mk1 0,41
303 Saab 9-3 (mk1) Viggen 0,32
304 Saleen S7 2002 0,32
305 Seat Ibiza 1.5 GLX 0,36
306 Seat Malaga 1.5 GLX 0,39
307 Skoda Octavia RS 2007 0,31
308 Spectre R42 1998 0,33
309 Subaru 1. 8 GTi 0,35
310 Subaru 1800 RX Turbo 0,35
311 Subaru Impreza 2.5RS (mk1) 1997 0,36
312 Subaru Impreza WRX (mk2) 2002 0,34
313 Subaru Impreza WRX STI (mk3) 2009 0,36
314 Suzuki Alto GLA 0,36
315 Suzuki Swift 1.3 GLX 1987 0,36
316 Suzuki Swift 1.3 GLX Executive 1987 0,36
317 Toyota Camry 2.0 Gli 1987 0,35
318 Toyota Camry 3.0 V6 Gxi 1992 0,32
319 Toyota Celica 2.0 GT 1985 0,31
320 Toyota Celica 2. 0 GT ST162 mk4 0,31
321 Toyota Celica GT Cabriolet 1987 0,31
322 Toyota Celica GT-Four ST165 mk4 0,31
323 Toyota Celica GT-S (mk7) 1999 0,34
324 Toyota Corolla 1.6 Executive 1987 0,35
325 Toyota Corolla GT Hatchback 1985 0,34
326 Toyota GT 86 2012 0,27
327 Toyota MR2 Mk1 0,34
328 TOYOTA MR-SPYDER (mk3) 0,31
329 Toyota Starlet 1.0 GL 1985 0,35
330 Toyota Supra 3.0i mk3 0,32
331 Toyota Supra 3. 0i Turbo mk3 0,32
332 Toyota Supra Turbo (mk4) 1994 0,32
333 TVR Cerbera 4.5 0,35
334 Vauxhall Belmont 1.6 GL 0,32
335 Vauxhall Belmont 1.8 GLSi 0,32
336 Vauxhall Calibra 2.0i 16v 0,26
337 Vauxhall Calibra 2.0i 16v 4×4 0,29
338 Vauxhall Nova 1.3 GL Hatchback 0,36
339 Vector M12 1996  0,34
340 Vector W8 Twin Turbo 1991 0,30
341 Volkswagen Golf 1.8 GL Mk2 0,34
342 Volkswagen Jetta GT Mk 2 0,36
343 Volkswagen Polo 1. 3 GL mk2 0,39
344 Volkswagen Polo Coupe 1.3 S mk2 0,40
345 Volkswagen Scirocco 1800 GTX Mk 1 0,38
346 Volkswagen Scirocco GTX 16v Mk 1 0,38
347 Volkswagen Vento 2.0 GL 0,32
348 Volvo 340 1.4 GL 0,40
349 Volvo 340 GLE 0,37
350 Volvo 480 ES 0,34
351 Volvo 740 GLT Automatic 0,40
352 Volvo 760 Turbo 0,39
353 Volvo 760 Turbo Estate 0,37
354 Volvo 850 2.0 GLT 0,32
355 Volvo 850 2. 5 GLT Auto 0,32
356 Volvo C70 Coupe 1998 0,32
357 VW Beetle GLS 1.8T (mk2) 1999 0,38
358 VW Golf GTI (mk4) 1999 0,34
359 VW Golf GTI (mk5) 2007 0,32
360 VW Golf GTI (mk6) 2010 0,32
361 VW Golf R (mk6) 2012 0,34
362 VW Scirocco 2010 0,34
363 VW VR6 (mk3) 1995 0,34

Гидравлические сопротивления

4.5. Местные гидравлические сопротивления

Все гидравлические потери энергии делятся на два типа: потери на трение по длине трубопроводов (рассмотрены в п.4.3 и 4.4) и местные потери, вызванные такими элементами трубопроводов, в которых вследствие изменения размеров или конфигурации русла происходит изменение скорости потока, отрыв потока от стенок русла и возникновение вихреобразования.

Простейшие местные гидравлические сопротивления можно разделить на расширения, сужения и повороты русла, каждое из которых может быть внезапным или постепенным. Более сложные случаи местного сопротивления представляют собой соединения или комбинации перечисленных простейших сопротивлений.

Рассмотрим простейшие местные сопротивления при турбулентном режиме течения в трубе.

1. Внезапное расширение русла. Потеря напора (энергии) при внезапном расширении русла расходуется на вихреобразование, связанное с отрывом потока от стенок, т.е. на поддержание вращательного непрерывного движения жидких масс с постоянным их обновлением.

Рис. 4.9. Внезапное расширение трубы

При внезапном расширении русла (трубы) (рис.4.9) поток срывается с угла и расширяется не внезапно, как русло, а постепенно, причем в кольцевом пространстве между потоком и стенкой трубы образуются вихри, которые и являются причиной потерь энергии. Рассмотрим два сечения потока: 1-1 — в плоскости расширения трубы и 2-2 — в том месте, где поток, расширившись, заполнил все сечение широкой трубы. Так как поток между рассматриваемыми сечениями расширяется, то скорость его уменьшается, а давление возрастает. Поэтому второй пьезометр показывает высоту на ΔH большую, чем первый; но если бы потерь напора в данном месте не было, то второй пьезометр показал бы высоту большую еще на hрасш. Эта высота и есть местная потеря напора на расширение, которая определяется по формуле:

где S1, S2 — площадь поперечных сечений 1-1 и 2-2.

Это выражение является следствием теоремы Борда, которая гласит, что потеря напора при внезапном расширении русла равна скоростному напору, определенному по разности скоростей

Выражение ( 1 — S1/S2 )2 обозначается греческой буквой ζ (дзета) и называется коэффициентом потерь, таким образом

2. Постепенное расширение русла. Постепенно расширяющаяся труба называется диффузором (рис.4.10). Течение скорости в диффузоре сопровождается ее уменьшением и увеличением давления, а следовательно, преобразованием кинетической энергии жидкости в энергию давления. В диффузоре, так же как и при внезапном расширении русла, происходит отрыв основного потока от стенки и вихреобразования. Интенсивность этих явлений возрастает с увеличением угла расширения диффузора α.

Рис. 4.10. Постепенное расширение трубы

Кроме того, в диффузоре имеются и обычные потери на терние, подобные тем, которые возникают в трубах постоянного сечения. Полную потерю напора в диффузоре рассматривают как сумму двух слагаемых:

где hтр и hрасш — потери напора на трение и расширение (вихреобразование). где n = S2/S1 = ( r2/r1 ) 2 — степень расширения диффузора. Потеря напора на расширение hрасш имеет ту же самую природу, что и при внезапном расширении русла

где k — коэффициент смягчения, при α= 5…20°, k = sinα.

Учитывая это полную потерю напора можно переписать в виде:

откуда коэффициент сопротивления диффузора можно выразить формулой

Рис. 4.11. Зависимость ζдиф от угла

Функция ζ = f(α)имеет минимум при некотором наивыгоднейшем оптимальном значении угла α, оптимальное значение которого определится следующим выражением:

При подстановке в эту формулу λТ =0,015…0,025 и n = 2…4 получим αопт = 6 (рис.4.11).

3. Внезапное сужение русла. В этом случае потеря напора обусловлена трением потока при входе в более узкую трубу и потерями на вихреобразование, которые образуются в кольцевом пространстве вокруг суженой части потока (рис.4.12).

что это и для чего.

Что же такое термоконтроль? Термоконтроль — режим плат, устанавливаемых в батарейные блоки, дающий возможность контролировать температуру нагревания спирали. На данный момент парение с термоконтролем возможно при использовании трех видов проволок (спиралей) — никелиевых, титановых и из нержавеющей стали.Термоконтроль может работать на материалах, которые обладают высоким коэффициентом температурного сопротивления (TCR). У этого коэффициента есть математическое значение, а точнее — зависимость, которая определяет как изменится сопротивление намотки при нагреве.Когда коэффициент достигает «высокого сопротивления», повышается также и температура. Когда коэффициент невысок — то сопротивление изменяется незначительно, в отличии от начального.


Собственно, с понимания этого факта и начинается понимание принципа работы термоконтроля. Далее — просто дело настроек на боксе в режимах ТК на различных материалах.
Как работает ТК
В целом, ТК работает из-за того, что у некоторых металлов сопротивление увеличивается в процессе нагрева.
Как вэйпер, Вы уже знакомы с сопротивлением. Вы знаете, что у Вас в баке или дрипке стоит спираль, которая обладает сопротивлением, которое – если Вы используете батарейный мод с платой – показывается на экране.
Когда вы парите на Кантале (еврофехраль), его сопротивление при нагреве не меняется. Это является ключевой особенностью Kanthal – его сопротивление не зависит от температуры.
Для парения на термоконтроле мы используем другие материалы для спирали, выбранные таким образом, чтобы их сопротивление менялось в зависимости от температуры по известному закону
Когда вы устанавливаете намотку и подаете на спираль напряжение, плата считывает значения сопротивления и высчитывает температуру. По мере нагрева, температура меняется, и мод в режиме реального времени замеряет эти изменения. К примеру, перед тем, как Вы начали парить, сопротивление составляло 0.2 Ом, затем оно поднялось до 0.4 Ом. При этом температура должна повыситься на, допустим, 100 °C.
Каждый боксмод с термоконтролем имеет настройки температуры: Вы выставляете не только мощность (в Ваттах), но и целевую температуру. По мере парения при превышении заданной температуры мощность автоматически понижается, поддерживая Вашу намотку на заданной температуре. Мощность, которую Вы выставляете – максимальная. Некоторые моды с термоконтролем не обладают настройками мощности, на некоторых можно устанавливать «прехиты» — к примеру, на 1 секунде мод выдает 150 Ватт, на второй – 100, об этом мы поговорим немного позже.

Никель Ni200

Родоначальником плат с термоконтролем стала компания Evolv (та самая, которая отличилась созданием плат DNA200). Именно они стали использовать никель, как материал для намотки с работой на ТК. Собственно, они и изобрели плату с термоконтролем…Произошло это благодаря тому, что никель стал обладателем наиболее высокого коэффициента температурного сопротивления (TCR) среди металлов, используемых в вейп-индустрии. У кантала этот коэффициент чрезвычайно низок. Он, практически, не изменяется при нагреве. Как материал для намотки койлов — кантал очень удобен с одной стороны. Выгода заключается всё в той-же стабильности сопротивления вне зависимости от температурных изменений.

Титан (Ti)

 

TCR титана равен 0.0035 или чуть более, чем половина TCR никеля, примерно.Титан используется для намотки во многих саб-омных баках. У него много преимуществ перед никелем. Например, из него можно мотать микро-койлы или комбинировать с другими материалами койла. Также титан обладает более высокими диапазонами сопротивления и более прочный, в отличие от никеля.


Нержавейка/сталь (SS)

 

У нержавейки коэффициент температурного сопротивления равен 0.00094. Это очень мало. Следовательно, она меньше всего подходит для парения в режиме термоконтроля. У неё так-же есть положительные стороны использования для койлов. Некоторые вейперы используют сталь 304 SS (т.н. «кухонная сталь», применяемая для производства кухонного инвентаря). Также, существует сталь 316 SS, она же — «мед. сплав». Другими словами — сталь, применяемая в медицине. Вот её я и рекомендую Вам, ибо она является менее окисляемой сталью из всех. Но все-таки есть одно существенное преимущество ТК на нержавейке – моментальный разогрев койла при нажатии кнопки включения. Это свойство дает возможность раскрыть максимум вкусовых качеств жидкости и аромок!
Никель-железо (NiFe30)
Это специфический сплав. Он обладает TCR, равным 0,0032, значение которого очень близко к TCR титана.
Его сопротивление составляет 5,5 Ом на 1 метр. Это значение меньше, чем у титана и нержавейки, но в 4 раза больше, чем у никеля. Используется сплав при разгоне намотки до 600°C.

Преимущества термоконтроля

 

1) Упрощается настройка — можно забыть о Ваттах, Омах и Вольтах, достаточно выставить комфортное значение по Фаренгейту или Цельсию, либо же в Джоулях;
2) Лучше раскрывается вкус жидкости — при простом подборе температуры можно заново открыть для себя привычную смесь;
3) Сокращается расход батарейки и жидкости — в отличие от обычных модов, е-сигарета с ТК не всегда «жарит на полную», а снижает мощность, когда она не требуется. В результате потребляется меньше энергии и меньше «жижи» выпаривается зря;
4)Хлопок, а вместе с ним спираль прослужит дольше — защищённый от подгорания испаритель нужно будет менять реже;
5) Температура нагрева спирали не зависит от количества жидкости и обдува — на любом клиромайзере с поддержкой никелевых или титановых испарителей температурный контроль будет одинаково хорошо выполнять свои функции. Когда жидкость начнёт заканчиваться, вместо гари будет просто меньше пара, либо же спираль просто не станет разогреваться;

6)Отсутствие привкуса гари. Плата мода отслеживает разогрев спирали и вовремя снижает мощность при перегреве, благодаря чему возможность подпаливания фитиля исключена. Помимо неприятного привкуса, «гарик» также выделяет вредные вещества, поэтому его отсутствие положительно скажется на здоровье вейпера;

7) Более прохладный пар — выставив температуру, вы можете ограничить разогрев спирали «впустую», благодаря чему пар станет прохладней и приятней на вкус, не потеряв при этом обильности. Важной особенностью прохладного пара является то, что он не раздражает слизистую оболочку горла

PREHEAT

Функция preheat — это разгон или замедление нагрева койла. Используется в вариватте и помогает быстро прогреть тяжелые спирали, которые без этого нагреваются долго и начинают парить на комфортной температуре только к середине или даже к концу затяжки.
Что бы понять как работает preheat, небольшой пример:
Скажем парите Вы на 50 ваттах койл Alien Clapton Coil естественно прогревается не сразу, а первые пол секунды-секунду он ещё не нагрелся до правильной температуры, вот тут поможет preheat — на первые пол секунды назначается мощность, скажем 70 ватт или даже 90, койл быстро прогревается и далее уже мощность модом сбрасывается и идёт установленная 50.
Можно использовать и наоборот, скажем парите на сигаретной тяге на 18 ваттах, а можно используя preheat сделать, что бы спираль грелась медленее поставив на первую секунду 10 ватт.
Рассмотрим как настроить функцию Preheat на моде Wismek Reuleaux RX GEN3 TC:
Пятикратным нажатием нажимаем на кнопку Fire для включения устройства. Для того чтобы зайти в меню нажимаем кнопку Fire и + одновременно. Попав в меню нажимаем + и попадает в настройки функции Preheat. Там мы видим 2 строчки PWR и TIME. В первой строчке выбираем то количество ват, которое вам необходимо для преднагрева. Во второй устанавливаем время, сколько секунд будет работать данный преднагрев. Для выхода зажимаем кнопку Fire.

8 самых «зализанных» серийных автомобилей

Дабы сократить разгон до «сотни» на десятые доли секунды, увеличить максимальную скорость хотя бы на несколько пунктов и снизить расход топлива, автопроизводители стремятся урезать массу машин, а двигателям добавить лошадиных сил при повышении эффективности работы. Однако, есть еще один важный параметр, который обязательно учитывают специалисты: обтекаемость кузова. Она определяется коэффициентом аэродинамического сопротивления и обозначается Сх (а также Cd или Cw).

Любопытно, что быстрые суперкары и гиперкары с мощнейшими моторами зачастую хуже разрезают набегающий поток, чем специально спроектированные с акцентом на эффективность обычные серийные автомобили. Причина — в спойлерах, антикрыльях, сплиттерах, накладках, диффузорах и другом особом оперении кузова, необходимом для стабилизации машины на высоких скоростях — ради этого и приходится жертвовать обтекаемостью.

В то же время на заточенных под сверхэкономичность электромобилях и гибридах обтекаемость кузова входит в перечень важнейших парметров. Этим, в частности, отличаются Mercedes-Benz CLA, BMW 5-й серии и Alfa Romeo Giulia в версиях BlueEfficiency, EfficientDynamics и AE соответственно. Кроме того, в анимационный шорт-лист, составленный нашими коллегами из французской редакции Motor1, попали сразу три электромобиля: Tesla Model 3, Porsche Taycan и концепт General Motors EV1, который американцы выпускали серийно, но не продавали, а предлагали клиентам для долгосрочной аренды.

Есть в перечне и подзаряжаемый гибрид Volkswagen XL1 (на фото внизу), который изначально был представлен как прототип, но затем всё же запущен в производство небольшим тиражом — всего 250 единиц. А вот классических гибридов в ТОП-8 не оказалось, ведь в него вошли только автомобили с коэффициентом Сх не выше 0,23. По этой причине в шорт-листе вы не найдёте Toyota Prius IV с Сх равном 0,24, а также Tesla Model S и Model X. Так кто же самый-самый в списке серийных «обмылков»? Внимание на экран! 

Коэффициент аэродинамического сопротивления – обзор

4.3 Силы жидкости и твердого тела

Коэффициент аэродинамического сопротивления β может быть выражен в нескольких различных предельных формах в зависимости от условий потока. При низкой пористости, типичной для бурлящих пластов, можно использовать зависимость Эргуна или аналогичную форму. В этом случае β можно выразить следующим образом: коэффициент аэродинамического сопротивления может быть связан с коэффициентом аэродинамического сопротивления отдельной частицы.Для случая сферических частиц

Уравнение (32)βLρsuo=34CD|u¯′-υ¯′|f(ɛ)ρfρsLdp

где коэффициент сопротивления C D , в свою очередь, может быть выражена в виде

Уравнение (33)CD=f[ρfuodpμ]

В более общем случае C D также будет функцией формы частиц, сферичности, шероховатости поверхности и турбулентности интенсивность жидкости.

Безразмерный коэффициент сопротивления β L /(ρ s u o ) в уравнении.(30) может быть выражено через другие параметры жидкости с помощью уравнений. (31–33).

Уравнение (34)βLρsuo=f[ρsuodp2φ2μL, Ldpϕρfρs]

Для малых пористостей, где выполняется выражение, подобное Эргуну,

находятся в постели.

При высокой порче, используя уравнения. (32) и (33),

Уравнение (35)βLρsuo=f[ρfuodpμ,ρfρsLdp,φ или форма, шероховатость, турбулентность жидкости]

Традиционно средний диаметр определяется как среднее значение площади поверхности.Хотя это среднее значение может быть подходящим для сопротивления потоку, в первую очередь из-за поверхностных сил сдвига, оно не является правильным выбором для сопротивления, которое преобладает при более высоких числах Рейнольдса частиц (и не является очевидным выбором для среднего диаметра, используемого для пласта к поверхности). тепло- или массообмен). В более общем случае наряду со средним диаметром частиц следует включать распределение частиц по размерам, размер частиц, безразмерный по отношению к среднему диаметру, и сферичность частиц. Точнее, соотношение размеров частиц и шероховатость поверхности следует учитывать при больших числах Рейнольдса частиц.При использовании изотропного материала с обычными уровнями шероховатости эти два последних параметра можно не учитывать.

Используя уравнение (34) набор независимых безразмерных параметров (уравнение 30) принимает вид быть переставлены комбинацией параметров. Необходимо иметь в виду, что такие манипуляции сами по себе не приводят к уменьшению количества безразмерных параметров.Одна из таких модификаций: инерционность по отношению к силам тяжести; ρ s f – отношение инерционных сил частицы к силе жидкости; ρ s u o d p /µ – число Рейнольдса или отношение сил инерции вязкости к жидкости; и ρ f u o L /μ, число Рейнольдса, основанное на размерах слоя и плотности жидкости, представляет собой отношение силы инерции жидкости к силам вязкости.

Другая общая форма получается путем объединения номера Froude и Reynolds для получения номера архимеда, который пропускает U u ,

EQ. (38) ρf ρs dp3gμ2 = (ρf uodpμf) 3GluO2 (fρfuol) (ρsρf)

Список безразмерных параметров можно переписать в виде «фундаментальный» в отношении одной формы по сравнению с другими.Каждый из них имеет одинаковое количество безразмерных групп, состоящих из независимых параметров, которые могут задаваться конструкцией и работой слоя, а также выбором частиц. Однако, когда количество безразмерных групп упрощается за счет исключения некоторых явлений, на уменьшение количества групп может влиять выбранная форма.

Этот набор, уравнения. (36), (37) или (39), будем называть полным набором масштабирующих соотношений.

Коэффициент сопротивления

Любой объект, движущийся в жидкости, испытывает сопротивление — результирующую силу в направлении потока из-за сил давления и напряжения сдвига на поверхности объекта.

Сила сопротивления может быть выражена как:

F D = C D 1/2 ρ V 2 A (1)

где

F D = сила сопротивления (N)

C D = коэффициент перетаскивания

ρ = плотность жидкости (1,2 кг / м 3 для воздуха в NTP)

V = скорость потока (м/с)

A = характерная лобовая площадь тела (м 2 )

, число Рейнольдса для потока, число Фруда, число Маха и шероховатость поверхности.

Характеристика лобовой площади — А — зависит от корпуса.

Коэффициенты сопротивления объектов в основном являются результатами экспериментов. Коэффициенты перетаскивания для некоторых общих тел указаны ниже:

) 0
Тип объекта Трансфер 5 — C D

9 —
Ламинарская плоская плита (Re = 106) 0,001
Дельфин 0.0036 Wetted Preake
Турбулентная плоская тарелка (Re = 106) 0,005
Дозвучный транспорт Самолет 0,012
Supersonic Fighter, M = 2.5 0,016
Обтекаемый корпус 0,04 π / 4 d2
Крыло самолета, нормальное положение 0,05
Полуфюзеляж 09
Длинные ручье тело 0,1 0,1
велосипед — обтекаемый веломобильный 0.12 5 Ft 2 (0,47 м 2 )
Самолетное крыло, остановилось 0,15
Современный автомобиль как Tesla модель 3 или модель Y 0.23
Toyota Prius, Tesla Model S 0.24 70215
Tesla Models X
Спортивный автомобиль, наклонная задняя часть 0.2 — 0.3 Фронтальная площадь
общего автомобиля, как Opel Vectra (Class C) 0.29 70215
0.38
Bird 0,4 ​​ Фронтальная область
Твердое полушарие 0.42 0.42 π / 4 D2
Сфера 0.5
Салон Автомобиль, ступенчатая задняя часть 0.4 — 0.5 Фронтальная площадь
Велосипед — редакцию позади другого велосипедиста 0.5 3.9 FT 2 (0,36 м 2 )
Кабриолет, открытый топ 0,6 — 0,7 Фронтальная площадь
автобус 0,6 — 0,8 0,6 — 0,8 70215
старый автомобиль, как T-Ford 0,7 — 0,9 фронтальная площадь
Cube 0.8 S2 S2
Велосипед — Racing 0.88 3.9 FT 2 (0.36 м 2 )
0.9
Трактор Трактор Трактор 0.96 Frontal Площадь
Грузовик 0,8 — 1.0 Фронтальная площадь
человек, стоящий 1.0 — 1.3
Bike — Compright Combuter 1.1 5 5.5 FT 2 (0.51 м 2 )
тонкий диск 1.1 1.1 π / 4 D2
Твердое полушария поток нормальный к плоской стороне 1.17 π / 4 d2
квадратная плоская тарелка на 90 deg 1.17 1,17
1,0 — 1.3 1,0 — 1.3
человек (вертикальная позиция) 1.0 — 1.3
Полый полуцилиндр противоток 1.2
лыжный джемпер 1.2 — 1.3
полые полуэсфоральный поток 1.42
Пассажирский поезд 1,8 Фронтальная площадь
Мотоцикл и наездник 1.8 Фронтальная область
длинная плоская пластина на 90og 1.98
2.1

Пример — сила сопротивления воздуха, действующая на нормальный автомобиль

требуется для преодоления сопротивления воздуха для обычного семейного автомобиля с коэффициентом аэродинамического сопротивления 0.29 и лобовую площадь 2 м 2 в 90 км/ч можно рассчитать как: h) (1000 м/км) / (3600 с/ч)) 2 (2 м 2 )  

   = 217,5 Н

5 9000 работа, совершаемая за один час сопротивления воздуха пробега (90 км) можно рассчитать как

W d = (217,5 Н) (90 км) (1000 м/км)

   = 19575000 (Нм, Дж)

9004 Мощность, необходимая для преодоления сопротивление воздуха при движении 90 км/ч можно рассчитать как

P d = (217.5 Н) (90 км/ч) (1000 м/км) (1/3600 ч/с)

    = 5436 (Нм/с, Дж/с, Вт)

    = 5,4 (кВт)

Какая машина самая скользкая?

Power может сделать так много, когда речь идет о создании впечатляющих максимальных скоростей, а коэффициент аэродинамического сопротивления является следующей частью головоломки. Вот как это все работает

Сила сопротивления может рассматриваться как помощь или помеха в зависимости от применения в автомобиле.В автоспорте дизайн гоночного автомобиля — это одна большая битва между низким сопротивлением и прижимной силой, где оптимальным вариантом является активная аэродинамика, уменьшающая индуктивное сопротивление от таких устройств, как большие задние крылья.

В реальном мире дорожным автомобилям нужно только уменьшить силу сопротивления, особенно в наш век одержимости расходом топлива. Главный компонент, который определяет, является ли автомобиль аэродинамически эффективным, известен как коэффициент аэродинамического сопротивления, который фактически дает значение того, насколько хорошо автомобиль может преодолевать препятствия в воздухе.

Гоночным автомобилям приходится балансировать между низким лобовым сопротивлением и высокой прижимной силой.

Сила лобового сопротивления транспортного средства действует в той же плоскости, что и направление движения (горизонтально), и экспоненциально возрастает с увеличением скорости.Это делает аэродинамические свойства автомобиля особенно важными для таких разработчиков гиперкаров, как Bugatti. Низкий коэффициент способствует высокой максимальной скорости и низкому расходу топлива, в то время как более высокий коэффициент лобового сопротивления обычно встречается в автомобилях, стремящихся к высокой скорости прохождения поворотов под влиянием прижимной силы.

Чтобы точно понять, что означает это значение, давайте взглянем на инженерное уравнение, используемое для расчета коэффициента:

В этом уравнении используется:

• FD — сила сопротивления
• ρ — плотность воздуха
• V — воздушная скорость
• A — лобовая площадь

Он показывает, что коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля можно найти, анализируя силу сопротивления, действующую на автомобиль при заданной скорости.Компонентом в уравнении, который будет иметь наибольшее влияние на дизайн автомобиля, будет лобовая область, поскольку она будет формировать передний профиль автомобиля, влияя на остальную часть конструкции. Вот почему что-то вроде Bugatti Veyron хорошо сидит на асфальте с небольшим и эффективным фронтальным профилем по сравнению с чем-то вроде семейного седана или хэтчбека.

Лобовая площадь является жизненно важным компонентом при расчете коэффициента аэродинамического сопротивления автомобиля.

Силу сопротивления можно определить либо с помощью физических испытаний в аэродинамической трубе, либо с помощью вычислительной гидродинамики (или CFD), которая моделирует поток жидкости с помощью компьютерной программы.Хотя оба метода могут быть точными, ничто в инженерном мире не сравнится с физическими испытаниями, где можно записать истинные реальные эффекты воздуха, проходящего над автомобилем, чтобы повлиять на любые конструктивные изменения, необходимые для кузова.

По паддокам Формулы 1 ходят слухи о том, что они доверяют CFD-анализу передних и задних крыльев только для того, чтобы полностью бросить вызов аэродинамической логике во время гоночного уик-энда. Так что действительно нет замены ни масштабным, ни полноразмерным аэродинамическим испытаниям в аэродинамической трубе.

CFD-анализ — более дешевый аналитический путь для гоночных команд, а полноразмерные испытания в аэродинамической трубе обходятся чудовищно дорого.

Значение коэффициента аэродинамического сопротивления для чего-либо общего размера автомобиля лежит в районе 0.3-0,4 балла. Экстремальность создается такими машинами, как экологичные автомобили на солнечных батареях, которые компании производят время от времени, например, Shell Ecorunner V, коэффициент которого каким-то образом достигает всего 0,05. На другом конце спектра находятся одноместные гонщики, причем некоторые автомобили Формулы-1 с сильным аэродинамическим обдувом показывают значения до 1,1.

Чтобы дать справку по коэффициентам аэродинамического сопротивления для определенных автомобилей, вот краткое изложение некоторых значений, которые могут вас удивить:

Альфа Ромео Джулия — 0.25

Порше 911 997 GT2 — 0,32

Форд Фокус РС — 0.355

Альфа Ромео Диско Воланте — 0,26

Шелл Экораннер В — 0.05

Автомобиль Формулы 1 — 0,7-1,1

В последнее десятилетие производители автомобилей гораздо чаще включали коэффициенты аэродинамического сопротивления в статистику своих автомобилей, что совпало с переходом к экологически чистым автомобилям.Большинство производителей хэтчбеков и седанов хотят, чтобы вы выглядели так, как будто вы мчитесь по автомагистрали со скоростью 70 миль в час, не нарушая ни малейшего движения воздуха, разрезая его, как скользкий лосось.

Напротив, некоторое усилие лобового сопротивления очень необходимо, чтобы все четыре колеса прочно удерживались на асфальте контролируемым образом, и, конечно, вы хотите убедиться, что некоторый поток воздуха ударяет по радиаторам и другим теплообменникам вашего автомобиля. возможно придется максимально охлаждать.Кажется, что индустрия в значительной степени остановилась на производстве автомобилей в районе 0,3, как с точки зрения дизайна, так и с точки зрения практичности, но отклонитесь ниже этого, и вы сэкономите много денег на своем ежемесячном счете за топливо, наряду с очень здоровой потенциальной максимальной скоростью. .

Знаете ли вы какие-нибудь автомобили с особенно низким коэффициентом аэродинамического сопротивления? Вы удивлены тем, насколько скользкими одни машины по сравнению с другими? Комментарий с вашими мыслями ниже!

Коэффициент аэродинамического сопротивления | Автопедия | Фэндом

Файл:14ilf1l.svg

В гидродинамике коэффициент сопротивления (обычно обозначаемый как: c d , c x или c w ) используется для количественной оценки сопротивления или сопротивления. объекта в текучей среде, такой как воздух или вода. Он используется в уравнении сопротивления, где более низкий коэффициент сопротивления указывает на то, что объект будет иметь меньшее аэродинамическое или гидродинамическое сопротивление. Коэффициент аэродинамического сопротивления всегда связан с определенной площадью поверхности. [1]

Коэффициент аэродинамического сопротивления любого объекта включает в себя эффекты двух основных факторов гидродинамического сопротивления: поверхностного трения и сопротивления формы. Коэффициент аэродинамического сопротивления подъемной аэродинамической или подводной части также включает в себя влияние сопротивления, вызванного подъемной силой. [2] [3] Коэффициент аэродинамического сопротивления всей конструкции, такой как самолет, также включает влияние интерференционного сопротивления. [4] [5]

Определение

Коэффициент аэродинамического сопротивления определяется как:

где:

— сила сопротивления, которая по определению является составляющей силы в направлении скорости потока, [6]
— массовая плотность жидкости, [7]
— скорость объекта относительно жидкости, а
— эталонная область.

Эталонная площадь зависит от того, какой тип коэффициента лобового сопротивления измеряется. Для автомобилей и многих других объектов эталонной площадью является проекция передней части транспортного средства. Это не обязательно может быть площадь поперечного сечения транспортного средства, в зависимости от того, где берется поперечное сечение. Например, для сферы (обратите внимание, это не площадь поверхности = ).

Для аэродинамических профилей базовой площадью является площадь в плане. Поскольку это, как правило, довольно большая площадь по сравнению с проектируемой лобовой площадью, результирующие коэффициенты сопротивления имеют тенденцию быть низкими: намного ниже, чем для автомобиля с таким же сопротивлением и лобовой площадью и с той же скоростью.

Дирижабли и некоторые тела вращения используют коэффициент объемного сопротивления, в котором опорной площадью является квадрат кубического корня из объема дирижабля. Погруженные обтекаемые тела используют площадь смоченной поверхности.

Два объекта с одинаковой опорной площадью, движущиеся с одинаковой скоростью в жидкости, испытывают силу сопротивления, пропорциональную их соответствующим коэффициентам сопротивления. Коэффициенты для необтекаемых объектов могут быть 1 и более, для обтекаемых гораздо меньше.

Фон

Файл:Cd flatplate.svg

Обтекание пластины с застоем.

Основная статья: Уравнение сопротивления

Уравнение сопротивления:

по сути является утверждением, что сила сопротивления любого объекта пропорциональна плотности жидкости и пропорциональна квадрату относительной скорости между объектом и жидкостью.

C d не является постоянной величиной, а изменяется в зависимости от скорости, направления потока, положения объекта, размера объекта, плотности и вязкости жидкости.Скорость, кинематическая вязкость и характерный масштаб длины объекта включены в безразмерную величину, называемую числом Рейнольдса или . таким образом, является функцией . В сжимаемом потоке важна скорость звука, которая также является функцией числа Маха.

Для определенной формы тела коэффициент сопротивления зависит только от числа Рейнольдса, числа Маха и направления потока. При малом числе Маха коэффициент лобового сопротивления не зависит от числа Маха. Кроме того, изменение числа Рейнольдса в практическом диапазоне обычно невелико, в то время как для автомобилей на скорости шоссе и самолета на крейсерской скорости направление входящего потока также более или менее одинаково.Таким образом, коэффициент лобового сопротивления часто можно рассматривать как константу. [8]

Чтобы обтекаемое тело достигло низкого коэффициента сопротивления, пограничный слой вокруг тела должен оставаться прикрепленным к поверхности тела как можно дольше, в результате чего след становится узким. Высокое сопротивление формы приводит к широкому следу. Пограничный слой будет переходить из ламинарного в турбулентный при достаточно высоком числе Рейнольдса обтекания тела. Более высокие скорости, более крупные объекты и более низкая вязкость способствуют увеличению числа Рейнольдса. [9]

Файл: Сфера сопротивления nasa.svg

Коэффициент сопротивления C d для сферы как функция числа Рейнольдса Re , полученного в результате лабораторных экспериментов. Сплошная линия соответствует сфере с гладкой поверхностью, а пунктирная линия — шероховатой поверхности. Цифры вдоль линии обозначают несколько режимов течения и связанные с ними изменения коэффициента сопротивления:
• 2: присоединенное течение (стоксово течение) и стационарное отрывное течение,
• 3: отрывное нестационарное течение, имеющее ламинарный пограничный слой течения перед отрывом. , и образующая вихревую дорожку,
•4: отрывное нестационарное течение с ламинарным пограничным слоем на входной стороне, до отрыва потока, за сферой хаотический турбулентный след,
•5: закритическое отрывное течение, с турбулентный пограничный слой.

Для других объектов, таких как мелкие частицы, уже нельзя считать коэффициент сопротивления постоянным, но, безусловно, он является функцией числа Рейнольдса. [10] [11] [12] При малом числе Рейнольдса обтекание объекта не переходит в турбулентное, а остается ламинарным вплоть до отрыва от поверхности объекта. При очень малых числах Рейнольдса, без отрыва потока, сила сопротивления пропорциональна вместо ; для сферы это известно как закон Стокса.Число Рейнольдса будет низким для небольших объектов, низких скоростей и жидкостей с высокой вязкостью. [9]

Значение, равное 1, было бы получено в том случае, когда вся жидкость, приближающаяся к объекту, останавливается, создавая застойное давление по всей передней поверхности. На верхнем рисунке показана плоская пластина с жидкостью, поступающей справа и останавливающейся на пластине. График слева от него показывает одинаковое давление по всей поверхности. В реальной плоской пластине жидкость должна вращаться по бокам, и полное стагнационное давление наблюдается только в центре, спадая к краям, как на нижнем рисунке и графике.Только с учетом лицевой стороны реальной плоской пластины будет меньше 1; за исключением того, что на задней стороне будет всасывание: отрицательное давление (относительно окружающей среды). Общая площадь реальной квадратной плоской пластины, перпендикулярной потоку, часто указывается как 1.17.

Коэффициент аэродинамического сопротивления

c d примеры

Общий

В целом не является абсолютной константой для данной формы тела.Она зависит от скорости воздушного потока (или, в более общем случае, от числа Рейнольдса). Гладкая сфера, например, имеет значение, которое варьируется от высоких значений для ламинарного потока до 0,47 для турбулентного потока.

Самолет

Как отмечалось выше, для самолетов в качестве опорной площади при расчетах используется площадь крыла, в то время как для автомобилей (и многих других объектов) используется площадь лобового поперечного сечения; таким образом, коэффициенты , а не , напрямую сопоставимы между этими классами транспортных средств. В аэрокосмической промышленности коэффициент лобового сопротивления иногда выражается в единицах сопротивления, где 1 значение сопротивления = 0.0001 а. [22]

Самолет [23]
в г Тип самолета
0,021 F-4 Phantom II (дозвуковой)
0,022 Лирджет 24
0,024 Боинг 787 [24]
0,027 Цессна 172/182
0,027 Цессна 310
0.031 Боинг 747
0,044 F-4 Phantom II (сверхзвуковой)
0,048 Истребитель F-104
0,095 Х-15 (не подтверждено)

Обтекаемые и обтекаемые потоки тела

Концепция

Сопротивление в контексте гидродинамики относится к силам, которые действуют на твердый объект в направлении относительной скорости потока жидкости. Аэродинамические силы, действующие на тело, возникают в основном из-за разности давлений и вязких касательных напряжений.Таким образом, сила сопротивления тела может быть разделена на две составляющие: сопротивление трения (вязкое сопротивление) и сопротивление давления (сопротивление формы). Чистая сила сопротивления может быть представлена ​​следующим образом:

File:Aerodynamics of Airfoil.jpg

Поток через аэродинамический профиль, показывающий относительное влияние силы сопротивления на направление движения жидкости над телом. Эта сила сопротивления делится на сопротивление трения и сопротивление давления. Тот же аэродинамический профиль считается обтекаемым телом, если сопротивление трения (вязкое сопротивление) преобладает над сопротивлением давления, и считается телом с обтеканием, когда сопротивление давления (сопротивление формы) преобладает над сопротивлением трения.

где:

— коэффициент аэродинамического сопротивления,
— коэффициент сопротивления трения,
= Тангенциальное направление к поверхности площадью dA,
= нормальное направление к поверхности площадью dA,
– напряжение сдвига, действующее на поверхность, дА,
— давление вдали от поверхности, дА,
– давление на поверхности, дА,
— единичный вектор в направлении нормали к поверхности dA, образующий единичный вектор

Поэтому, когда в сопротивлении преобладает фрикционная составляющая, тело называется обтекаемым телом, тогда как в случае преобладающего сопротивления давления тело называется блефовое тело.Таким образом, форма корпуса и угол атаки определяют вид сопротивления. Например, аэродинамический профиль рассматривается как тело с малым углом атаки обтекающей его жидкости. Это означает, что к нему присоединены пограничные слои, которые создают гораздо меньшее сопротивление давлению.

File:Pressure Drag and Friction Drag.png

Компромиссное соотношение между сопротивлением давления и сопротивлением трения

Создаваемый след очень мал, и сопротивление определяется компонентом трения. Поэтому такое тело (в данном случае профиль) называют обтекаемым, тогда как для тел с течением жидкости при больших углах атаки происходит отрыв пограничного слоя.В основном это происходит из-за неблагоприятных градиентов давления в верхней и задней частях аэродинамического профиля.

В связи с этим происходит образование следа, что, в свою очередь, приводит к образованию вихрей и падению давления из-за сопротивления давления. В таких ситуациях аэродинамический профиль останавливается и имеет более высокое сопротивление давлению, чем сопротивление трения. В этом случае тело описывается как тело блефа. Обтекаемое тело похоже на рыбу (Tuna, Oropesa и др.) или на профиль с малым углом атаки, тогда как обтекаемое тело похоже на кирпич, цилиндр или профиль с большим углом атаки.Для данной площади фронта и скорости обтекаемое тело будет иметь меньшее сопротивление, чем обтекаемое тело. Цилиндры и сферы принимаются в качестве тел обтекания, поскольку в сопротивлении преобладает составляющая давления в области следа при больших числах Рейнольдса.

Чтобы уменьшить это сопротивление, можно уменьшить отрыв потока или уменьшить площадь контакта с жидкостью (чтобы уменьшить сопротивление трения). Это уменьшение необходимо в таких устройствах, как автомобили, велосипеды и т. д., чтобы избежать вибрации и шума.

Практический пример

Аэродинамический дизайн автомобилей развивался с 1920-х до конца 20 века. Это изменение конструкции с обтекаемого корпуса на более обтекаемый снизило коэффициент аэродинамического сопротивления примерно с 0,95 до 0,30.

Динамика аэродинамического сопротивления автомобилей по сравнению с изменением геометрии обтекаемых тел (от резкого до обтекаемого).

См. также

  • Автомобильная аэродинамика
  • Коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля
  • Кризис перетаскивания
  • Коэффициент аэродинамического сопротивления при нулевой подъемной силе

Примечания

  1. ↑ Маккормик, Барнс В.(1979): Аэродинамика, аэронавтика и летная механика . п. 24, John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, ISBN 0-471-03032-5
  2. ↑ Клэнси, LJ: Аэродинамика . Раздел 5.18
  3. ↑ Эбботт, Айра Х., и фон Доенхофф, Альберт Э.: Теория сечений крыла . Разделы 1.2 и 1.3
  4. ↑ «Современное уравнение сопротивления НАСА». Райт.nasa.gov. 25 марта 2010 г. http://wright.nasa.gov/airplane/drageq.html. Проверено 7 декабря 2010 г. .
  5. ↑ Клэнси, Л.Ж.: Аэродинамика . Раздел 11.17
  6. ↑ См. раздел «Подъемная сила и вихревая вибрация» для возможных компонентов силы, поперечных направлению потока.
  7. ↑ Обратите внимание, что для атмосферы Земли плотность воздуха можно найти по барометрической формуле. Воздух составляет 1,293 кг/м 3 при 0 °C и 1 атмосфере.
  8. ↑ Клэнси, LJ: Аэродинамика . Разделы 4.15 и 5.4
  9. 9.0 9.1 Клэнси, Л. Дж.: Аэродинамика .Раздел 4.17
  10. ↑ Клифт Р., Грейс Дж. Р., Вебер М. Э.: Пузыри, капли и частицы . Академическая пресса, Нью-Йорк (1978).
  11. ↑ Briens C.L.: Порошковая технология . 67, 1991, 87-91.
  12. ↑ Хайдер А., Левеншпиль О.: Порошковые технологии . 58, 1989, 63-70.
  13. ↑ «МБ-Экзотенфорум». http://www.nast-sonderfahrzeuge.de/MB-Exotenforum/forum_entry.php?id=25942. Проверено 7 января 2012 г. .
  14. ↑ MotorTrend: General Motors EV1 — впечатления от вождения, июнь 1996 г.
  15. ↑ «Шаблон:Ошибка цитирования».http://www.mbusa.com/mercedes/vehicles/model/class-CLA/model-CLA250C#!layout=/vehicles/model/specs&class=CLA&model=CLA250C&waypoint=model-specs.
  16. ↑ «Техника VW Beetle». Maggiolinoweb.it. http://www.maggiolinoweb.it/technique.html. Проверено 24 октября 2009 г. .
  17. ↑ «Домашняя страница Мэйфилда — коэффициент аэродинамического сопротивления для выбранных транспортных средств». Mayfco.com. http://www.mayfco.com/dragcd~1.htm. Проверено 24 октября 2009 г. .
  18. ↑ «Предельная скорость». Космический центр Годдарда.http://exploration.grc.nasa.gov/education/rocket/termvr.html. Проверено 16 февраля 2012 г. .
  19. ↑ Уилсон, Дэвид Гордон (2004): Наука о велосипедах, 3-е изд. . п. 197, Массачусетский технологический институт, Кембридж, ISBN 0-262-23237-5
  20. ↑ «Коэффициент лобового сопротивления». Engineeringtoolbox.com. http://www.engineeringtoolbox.com/drag-coefficient-d_627.html. Проверено 7 декабря 2010 г. .
  21. ↑ «Эффекты формы при перетаскивании». НАСА. http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/Shaped.html.Проверено 11 марта 2013 г. .
  22. ↑ Баша, В. А. и Гали, В. С., «Прогнозирование лобового сопротивления в переходном потоке над аэродинамическими профилями», Journal of Aircraft, Vol. 44, 2007, с. 824–32.
  23. ↑ «Спросите нас — Коэффициент сопротивления и теория подъемной линии» . Aerospaceweb.org. 11 июля 2004 г. http://www.aerospaceweb.org/question/aerodynamics/q0184.shtml. Проверено 7 декабря 2010 г. .
  24. ↑ «Boeing 787 Dreamliner: анализ». Lissys.demon.co.uk. 21 июня 2006 г. http://www.lissys.demon.co.uk/samp1/index.html. Проверено 7 декабря 2010 г. .

Ссылки

  • Клэнси, LJ (1975): Аэродинамика . Pitman Publishing Limited, Лондон, ISBN 0-273-01120-0
  • Эбботт, Ира Х., и фон Доенхофф, Альберт Э. (1959): Теория сечений крыла . Dover Publications Inc., Нью-Йорк, стандартный номер книги 486-60586-8
  • Hoerner, SF (1965): Гидродинамическое сопротивление . Hoerner Fluid Dynamics, Брик Таун, Нью-Джерси, США
  • Bluff Body: http://www.engineering.uiowa.edu/~me_160/lection…/Bluff%20Body2.pdf
  • Сопротивление тупых и обтекаемых тел: http://www.princeton.edu/~asmits/Bicycle_web/blunt.html
  • Hucho, WH, Janssen, LJ, Emmelmann, HJ 6 (1975): Оптимизация деталей кузова — метод снижения аэродинамического сопротивления . SAE 760185.

Аэродинамическое сопротивление – Гиперучебник по физике

Обсуждение

сопротивления давления

Сила, действующая на объект, который сопротивляется его движению в жидкости, называется сопротивлением .Когда жидкость представляет собой газ, подобный воздуху, она называется аэродинамическим сопротивлением или сопротивлением воздуха . Когда жидкость представляет собой жидкость, подобную воде, это называется гидродинамическим сопротивлением, , но никогда не «водостойкостью».

Жидкости характеризуются своей способностью течь. Говоря несколько техническим языком, жидкость — это любой материал, который не может сопротивляться сдвигающей силе в течение сколько-нибудь заметного промежутка времени. Из-за этого их трудно держать, но легко наливать, перемешивать и намазывать. Жидкости не имеют определенной формы, но принимают форму своего сосуда.(Поверхностное натяжение мы пока проигнорируем. На самом деле оно важно только в малом масштабе — размером с каплю.) Жидкости в некотором смысле вежливы. Они относительно легко уступают свое пространство другим материальным вещам; по крайней мере, по сравнению с твердыми. Жидкость уйдет с вашего пути, если вы попросите об этом. Твердому нужно сказать уйти с дороги с разрушительной силой.

Жидкости могут и не быть твердыми, но они определенно материальны. Существенным свойством материальности (в классическом смысле) является наличие массы и объема.Материальные вещи сопротивляются изменениям своей скорости (вот что значит иметь массу), и никакие две материальные вещи не могут занимать одно и то же пространство в одно и то же время (вот что значит иметь объем). Часть силы сопротивления, возникающая из-за инерции жидкости — сопротивления, которое она оказывает при отталкивании, — называется сопротивлением давления (или сопротивлением формы или сопротивлением профиля ). Обычно это то, что кто-то имеет в виду, когда говорит о перетаскивании.

Вспомним уравнение Бернулли для давления в жидкости…

P 2 P 1 + ρ GY 1 + ½ρ v 1 7 2 = P 2 + ρ GY 2 + ½ρ V 2 2

Первый член в каждой части уравнения представляет собой часть давления, возникающего извне жидкости.Как правило, это относится к атмосферному давлению на поверхности жидкости (сейчас не актуально). Второй член — гравитационный вклад в давление. Это то, что вызывает плавучесть (тоже сейчас не актуально). Третий член — это кинетический или динамический вклад в давление — часть, связанная с потоком (очень актуальная сейчас). Это поможет нам понять происхождение сопротивления давления.

Начните с определения давления как силы на единицу площади. Решите это на силу.

Р  =  Ф F  =  PA
А

Замените общий символ F для силы на более конкретный символ R для сопротивления. (Вы также можете использовать D , если хотите.) Добавьте уравнение Бернулли для давления в движущейся жидкости…

R  =  PA  = 

1 ρ v 2

А
2

Немного переставить вещи, и вот…

R  = ½ρ CAv 2

Подождите минутку.Откуда взялся этот лишний символ? Кто положил туда этот C и зачем?

Давайте пройдемся по всем символам по одному, объясним их значение и то, как они связаны с сопротивлением давлению. В сущности, давайте разберем уравнение и снова соберем его.

Объединение всех этих факторов дает теоретически ограниченное (но эмпирически обоснованное) уравнение. Вот и снова…

R  = ½ρ CAv 2

Простой, компактный, замечательный.Хорошее уравнение для работы — или нет?

Ну и да и нет.

  1. Да, но это работает только до тех пор, пока диапазон проверяемых условий «небольшой». То есть никаких больших перепадов скорости, вязкости или сумасшедших углов атаки. Обойти это можно, уменьшив коэффициент лобового сопротивления до переменной, а не постоянной. (Я могу жить с этим.) Скажем, что C зависит от некоторого еще не определенного набора факторов. Вполне допустимо сказать, что она изменяется с той или иной величиной по какому-либо набору правил, определяемых опытом.
  2. Нет, так как скорость квадратичная. [Вздох!] Вспомните, что скорость есть производная расстояния по времени. Вы когда-нибудь пытались решить нелинейное дифференциальное уравнение? Нет? Что ж, добро пожаловать в ад. Подождите, позвольте мне перефразировать это — Добро пожаловать в ад! [Ка-стойка! Бум!] Ах-ха-ха-ха-ха-ха-ха! [Грохот] Ты дурак! Просто подождите, пока вы не увидите, что вас ждет, когда вы попытаетесь решить дифференциальные уравнения. Математика поглотит вас. [Ка-стойка! Бум!] Ах-ха-ха-ха-ха-ха-ха! [Грохот].

Вот это да.Что, черт возьми, все это было? Возможно, я не знаю, как решить любое дифференциальное уравнение навскидку, но что с того. Я всегда могу поискать решение в книге стандартных математических таблиц или онлайн-аналоге. Ты не пугай меня демоническим голосом в голове.

Выбранные коэффициенты аэродинамического сопротивления
С д объект или форма
2.1 идеальная прямоугольная коробка
1.8~2,0 Эйфелева башня
1,3~1,5 Эмпайр Стейт Билдинг
1,0~1,4 парашютист
1,0~1,3 человек стоит
0,9 велосипед
0,7~1,1 болид Формулы-1
0,6 велосипед с накладкой
0,5 идеальная сфера
0.7~0,9 тягач с прицепом, большегруз
0,6~0,7 Тягач с прицепом
0,35~0,45 внедорожник, легкий грузовик
0,25~0,35 типичный автомобиль
0,15 Высокоэффективный электромобиль Aptera
0,15 крыло самолета, в киоске
0,05 крыло самолета, нормальная эксплуатация
0.020~0,025 дирижабль, дирижабль, дирижабль, дирижабль

прочие математические модели

Уравнение сопротивления давления, полученное выше, является для меня наиболее разумной математической моделью сопротивления, особенно аэродинамического сопротивления. Но, как сказал демонический голос в моей голове, с ним не всегда легко работать, особенно для тех, кто только изучает исчисление (точнее, дифференциальные уравнения). Те, кто хорошо разбираются в исчислении, просто имеют дело с этим. Те, кто не знает никаких вычислений, просто игнорируют их.

R  = ½ρ CAv 2

Упрощенная модель сопротивления предполагает, что сопротивление прямо пропорционально скорости. Иногда этого достаточно. (Может быть, мы должны назвать это «достаточно хорошей моделью сопротивления».) Это особенно полезно при обучении студентов, изучающих математику, тому, как решать дифференциальные уравнения в первый раз. Однако я не нашел, что это применимо к реальным ситуациям. (С этого момента мы будем использовать b в качестве общей константы пропорциональности.)

Ч  = —  б в

Более общая модель сопротивления — это модель, не учитывающая высшие силы (каламбур). Это хорошее отношение, когда вы исследуете перетаскивание экспериментально. Не предполагайте, что вы знаете что-либо о том, как сопротивление зависит от скорости, просто измерьте две величины и посмотрите, какие значения лучше всего подходят для мощности n и константы пропорциональности b .

R  = −  бв п

Возможно, наиболее общая модель предполагает полиномиальное соотношение.Сопротивление может быть связано со скоростью частично линейно, частично квадратично, частично кубически и частично описывается терминами более высокого порядка.

R  = − ∑ b n v n

сопротивление и мощность

Если хочешь идти быстро, придется много работать. Это должно быть констатацией очевидного. Но почему? Ну, во-первых, для движения требуется энергия — кинетическая энергия. Это уравнение говорит, что если вы хотите работать в два раза быстрее, вам придется работать в четыре раза усерднее ( K ∝  v 2 ).

К  = ½ мв 2

Хотя это, безусловно, правда, нам здесь, на Земле, от этого мало пользы. Если бы мы жили в космическом вакууме, все, о чем нам приходилось бы беспокоиться, — это энергия, необходимая для изменения нашего состояния с одной скорости на другую. Здесь, на Земле, атмосфера имеет другое мнение. Какую бы энергию мы ни добавили в систему, чтобы она заработала, атмосфера уносит ее прочь — всю ее в конце концов. Чтобы движущееся тело оставалось в движении на Земле, оно должно не только двигаться, но и активно работать, чтобы двигаться дальше.Этот неоспоримый факт жизни объясняет, почему первый закон Ньютона (закон инерции) не был открыт до 17 века.

Для удержания объекта в движении при наличии сопротивления (аэродинамического или иного) требуется постоянный ввод энергии. Работа должна быть выполнена в течение некоторого времени. Силу надо использовать. Вспомните следующую цепочку рассуждений, которая начинается с определения мощности как скорости выполнения работы…

Р  =  Ш  =  F  · ∆ с  =  F  ·  v
т т

Заменить общую переменную силы на общее уравнение мощности для сопротивления…

P  = ( bv n v

Так вообще…

P  =  bv n  + 1

или, точнее, в случае сопротивления давлению…

P  = (½ρ CAv 2 v

P  = ½ρ CAv 3

Таким образом, если сопротивление пропорционально квадрату скорости, то мощность, необходимая для преодоления этого сопротивления, пропорциональна кубу скорости ( P ∝  v 3 ).Если вы хотите ездить на велосипеде в два раза быстрее, вы должны быть в восемь раз мощнее. Вот почему мотоциклы намного быстрее велосипедов.

Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления, является самым большим препятствием для свободного движения как велосипедов, так и мотоциклов. Люди могут выполнять длительную физическую работу, такую ​​как езда на велосипеде, со скоростью около одной десятой лошадиной силы. Мотоциклы имеют двигатели мощностью порядка 100 лошадиных сил. (Извините за американские единицы.) Это делает мотоцикл примерно в тысячу раз мощнее человека на велосипеде.В результате они могут двигаться примерно в десять раз быстрее, поскольку 1000 = 10 3 . Я обнаружил на личном опыте во время велосипедных поездок в течение всего дня, что я обычно преодолеваю ⅙ расстояния, которое я бы сделал, если бы весь день сидел за рулем автомобиля.

Да, я понимаю, что автомобили — это не мотоциклы, но на самом деле мы здесь сравниваем колесные транспортные средства, приводимые в движение человеческими мышцами, с автомобилями, приводимыми в движение двигателями внутреннего сгорания. Да, я понимаю, что соотношение 6 к 1 не совсем то же самое, что 10 к 1, но то, что я здесь делаю, — это быстрое сравнение порядка величин.Ваши индивидуальные результаты могут отличаться, но незначительно.

конечная скорость

Это гораздо больше, чем название плохого фильма. Это должен понимать каждый, кто изучает аэродинамическое сопротивление.

Представьте себя прыгуном с парашютом; или еще лучше, представьте себя бейсджампером. БАЗА — это аббревиатура от b здание, a антенна, s поддон, e скат. Поскольку ни одна из этих платформ не движется горизонтально, ни один из этих прыгунов не имеет начальной горизонтальной скорости.Не то чтобы это имело значение, но это несколько снижает сложность. Сойдите с платформы и во время падения нарисуйте диаграмму свободного тела.

Вы стартуете без начальной скорости, аэродинамического сопротивления нет, и вы фактически находитесь в свободном падении с ускорением 9,8 м/с 2 .

Увеличить

Теперь все становится сложнее. Есть начальное ускорение, следовательно, есть увеличение скорости. С увеличением скорости увеличивается сопротивление и уменьшается результирующая сила.Это уменьшение чистой силы уменьшает ускорение. Скорость все еще растет, просто не так быстро, как изначально.

Увеличить

Скорость продолжает расти, но и сопротивление тоже. По мере увеличения сопротивления ускорение уменьшается. В конце концов можно представить себе состояние, когда силы сопротивления и веса равны. Вы находитесь в равновесии. Вы продолжаете двигаться, но перестаете ускоряться. Вы достигли конечной скорости . Учитывая обычную позу парашютистов, тип одежды, которую они обычно носят, и состояние воздуха у поверхности Земли; ваш типичный парашютист имеет конечную скорость 55 м/с (200 км/ч или 125 миль в час).Скорость, которую вы имеете в этом состоянии, — это та, которую вы всегда будете приобретать, если вам будет дано достаточно времени.

Увеличить

Пока парашют не раскроется. Открытие парашюта значительно увеличивает площадь проекции, что пропорционально увеличивает аэродинамическое сопротивление. Восходящая сила сопротивления теперь превышает нисходящую силу тяжести. Суммарная сила и ускорение направлены вверх. Примечание: это не означает, что парашютист движется вверх. Ускорение не определяет направление движения объекта, оно определяет направление изменения движения.Когда парашют только что раскрыт, скорость уменьшается, а ускорение увеличивается. В результате ваша скорость снижается, в этом весь смысл парашюта.

Увеличить

Скорость уменьшается, поэтому сопротивление уменьшается. Сопротивление уменьшается, поэтому результирующая сила уменьшается. В конце концов результирующая сила равна нулю, вы перестаете ускоряться и достигаете новой конечной скорости — такой, которая делает посадку более комфортной, примерно 6 м/с (22 км/ч или 13 миль в час) или меньше.

Увеличить

Обратите внимание, что конечная скорость не обязательно является максимальным значением.Это предел, к которому можно приблизиться с любой стороны. Объект может стартовать медленно и разогнаться до максимальной конечной скорости (например, парашютист, спускающийся с БАЗЫ), или он может стартовать быстро и замедлиться до конечной скорости, которая является минимальной (например, парашютист, который только что раскрыл свой парашют). ). «Терминал» — это причудливый способ сказать «конец». Конечная скорость — это та, с которой вы в конечном итоге. Для падающих объектов это происходит, когда сопротивление равно весу.

Р  =  Вт
½ρ CAv т 2  =  мг

Предельная скорость применима не только к прыжкам с парашютом.Управляйте автомобилем, удерживая педаль акселератора в постоянном положении, и в конечном итоге вы достигнете конечной скорости. Передняя движущая сила шин на дороге в конечном итоге сравняется с силой сопротивления воздуха назад (и сопротивлением качению шин, которое обсуждается в другом месте этой книги). Обратите внимание, как я сказал «в конце концов». Предельная скорость приближается к скорости, но никогда не достигает ее. Доказательство этого утверждения требует исчисления и будет обсуждаться в практических задачах этого раздела.

Конечная скорость может иметь любое значение, в том числе и нулевое. Что происходит с кораблем в океане, когда гребной винт перестает вращаться? Тяга вперед исчезает, остается только тяга назад. Корабль движется все медленнее, медленнее и медленнее, пока не остановится (то есть остановится относительно любого течения). Корабль достигнет конечной скорости, равной нулю. Для крупных контейнеровозов это может занять минуты времени и километры пути, но в конечном итоге это произойдет. Если у вас нет времени или места, и вы действительно хотите остановить большое морское судно, вам нужно запустить двигатели в обратном направлении.В этом случае корабль останавливает тяга, а не сопротивление.

Выбранные предельные скорости
v t  (м/с) падающий предмет
373 парашютист, 39 км (Феликс Баумгартнер, 2012)
367 парашютист, 41 км (Алан Юстас, 2014)
274 парашютист, 31 км (Джозеф Киттингер, 1960)
146 парашютист, 04 км (Кристиан Лабхарт, 2010)
55 парашютист, типичный
45 пуля
29 пенни
25 кот
15~40 град
9~13 капля дождя
6 парашютист, раскрытый парашют
1~2 снежинка
1~2 муравей

№1520: Автомобильный коэффициент аэродинамического сопротивления

Сегодня аэродинамика и автомобили. Университет Инженерного колледжа Хьюстона представляет этот сериал о машинах, которые делают наши цивилизация управляется, и люди, чья изобретательность создал их.

Первые автомобили были сделаны до того, как братья Райт полетели и до того, как они даже начали проводить испытания в аэродинамической трубе.Аэродинамические трубы использовались в конструкции самолетов с самого начала. Машина конструкторы были гораздо медленнее, чтобы увидеть, что аэродинамика также затронул их работу.

На рубеже ХХ века Германия установила создание ряда технических университетов высокого уровня, что вывело их далеко вперед в аэродинамических исследованиях. В 1921 году завод Zeppelin Airship Works впервые изучил обтекаемость автомобиля на ветру туннели.

Автомобильный тормоз может быть серьезным пожирателем бензина. Когда я был ребенком, я развлекался в долгих автомобильных поездках высунув руку из окна и повернув ее в под разными углами к ветру. Силы, даже на маленькая детская рука, были довольно сильными. И маленький изменения формы и ориентации моей руки внесли огромные различия.

Обычной мерой аэродинамической эффективности является коэффициент аэродинамического сопротивления, CD . Это сравнивает силу сопротивления на любой скорости с сила, необходимая, чтобы остановить весь воздух перед машина. Коэффициенты лобового сопротивления для первых квадратных автомобилей были выше 0,7. Вместо того, чтобы позволить воздуху ускользнуть прошлого, они остановили большую часть этого.

В большинстве современных автомобилей эта цифра снижена до мало 0,3. Конечно, это нечто большее, чем просто снижение сопротивления. Достаточно легко уменьшить сопротивление если мы позволим себе создать другие аэродинамические проблемы, когда мы делаем. Автомобиль должен быть рассчитан на отрицательный подъем. Ветер должен прижимать его основательно вниз против дороги.И машин не должно быть уязвимы для бокового ветра.

Уже в 1907 году обтекаемый гоночный автомобиль под названием Ракета достигла скорости 132 мили в час раньше он стал воздушным. У него был низкий коэффициент аэродинамического сопротивления, но это был еще плохой аэродинамический дизайн.

Оптимизация была новой иконой дизайна 1930-х годов, но это было скорее Иллюзия скорости, чем реальное снижение лобового сопротивления.Только несколько автомобилей прошли испытания в аэродинамической трубе. То знаменитый Chrysler Airflow был исключением, с гораздо меньшим сопротивление, чем большинство автомобилей, следующих за ним.

Инженерам потребовалось время, чтобы понять, что они должны сгладить днище автомобиля настолько, насколько верх. Потребовалось время, чтобы увидеть, что острые углы на перед автомобилем были ужасные тормоза.Только в в прошлом поколении 18-колесные машины дали ростки странные, но эффективные, уменьшающие лобовое сопротивление капоты над их такси. И только со времён ВМВ есть аэродинамическая труба испытания были обычной частью дизайна автомобиля. Только недавно было точное компьютерное моделирование пусть инженеры используют быстрые пробы и ошибки, чтобы улучшить аэродинамические конструкции.

Вот почему сегодняшние автомобили обладают таким малым лобовым сопротивлением.А также конечно, они все больше и больше похожи друг на друга. Так как дизайнеры работают с растущим знанием дизайна ограничений, они приближаются к оптимальным конструкциям, которые не может сильно отличаться от одной машины к другой. Это просто потому, что наши машины такие прекрасные машины, что мы больше не смотрим на дикий солнечный свет возможности, которые привели нас туда, где мы есть.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета. где нас интересует, как изобретательные умы работай.

(Музыкальная тема)

Ресурсы | Аэродинамика для студентов

Коэффициент перетаскивания

При движении по воздуху самолет испытывает сила сопротивления сопротивления. Эта сила состоит из нескольких отдельные компоненты

Фрикционное сопротивление + Сопротивление давления + сопротивление сжатия + сопротивление подъемной силы

Из-за влияния развал на крыле минимальное сопротивление обычно при положительной подъемной силе коэффициент, делающий полет более эффективным.2}$$

После критического числа Маха ( M крит ) течение становится более сложным и коэффициент сопротивления увеличивается. Обычно ( M cri t ) будет находиться в диапазоне от 0,8 до 0,9 . Для этих течения в околозвуковой области (М = 0,8-1,5), смешанные в поле течения существуют дозвуковые и сверхзвуковые области и анализ будет возможен только с использованием числовых значений высокого порядка. коды или ссылаясь на экспериментальные данные.После околозвукового области ( M > 1,5 ) устанавливается полностью сверхзвуковое течение и C D снова можно предсказать, используя сжимаемые уравнения газовой динамики потока (см. Gas Динамика Раздел ) для получения подробной информации.

Компонент коэффициента сопротивления, зависящий от подъемной силы, может быть приблизительно как KC L 2 , где

$$K=1/{πARe}$$

Здесь ( e ) коэффициент эффективности формы крыла в плане. Значения этих констант сопротивления для различных категорий самолетов показаны в следующей таблице.

Номинальные значения сопротивления для нескольких классов самолет.

Тип самолета

Код

и

Один двигатель. Легкий самолет — без распорок

0.023

0,8

Один двигатель. Легкий самолет — С Стойки

0,026

0,8

Мультидвигатель. Широкофюзеляжный самолет

0,019

0.84

Двойной двигатель. Широкофюзеляжный самолет

0,017

0,85

Двойной двигатель. Пригородный самолет

0,021

0,85

Военный самолет с внешними магазинами

0.028

0,70

Vintage Bi-plane со стойками и распорками провод

0,038

0,70

Следствием этой физики является то, что большинство самолетов имеют примерно квадратичная кривая сопротивления для горизонтального полета. График ниже показано, что существует минимальная скорость перетаскивания для уровня полет.Медленный полет приводит к увеличению сопротивления из-за подъемной силы. индуцированные эффекты, более быстрый полет увеличивает сопротивление из-за трения эффекты. Попытка лететь ниже точки минимального сопротивления проблематична и представляет собой «заднюю ситуацию фронта»… чем медленнее вы идете, тем больше результатов перетаскивания.

Сопротивление в зависимости от воздушной скорости (типичный легкий кондиционер).

Минимальная скорость сопротивления

Для горизонтального полета Подъемная сила = Вес, поэтому необходимая подъемная сила на различные воздушные скорости должны быть постоянными.{1/2}}$$

Сверхзвуковой Перетащите

Для сверхзвуковых самолетов простая параболическая аппроксимация сопротивления не точна. Эффекты сжимаемого потока в том числе ударные волны и волны расширения вызывают сложные вариации в торможении как для скорости, так и для высоты.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.