Õhutakistuse keskmise jõu leidmise valem. Õhutakistuse jõud

28.09.2019 Aksessuaarid

Jõu suurus õhutakistus sõltub mürsu kujust, selle keha pinna seisundist, selle suurima ristlõike pindalast, õhutihedusest, mürsu kiirusest õhu suhtes, heli levimise kiirusest ja asukohast mürsu pikiteljest mürsu kiirusvektori suhtes.

Vaatleme lühidalt, kuidas ülalloetletud tegurid mõjutavad õhutakistusjõu suurust.

Mürsu pinna kuju ja seisukord. Mürsu kuju ja selle pinna seisundi mõju õhutakistusjõu suurusele toodi välja õhutakistusjõu tekkimist määravate tegurite arvestamisel.

Riis. 12. Mürsu kuju mõju pea ja saba kujunemisele

lained ja keerised mürsu taga:

a- silindriline mürsk; b - kuulmürsk (südamik); sisse - silindrilise äärega piklik mürsk (vana plahvatusohtlik granaat);

G- piklik mürsk koonilise zapoyaskovy osaga

Laine ja keerise takistuste suuruse sõltuvus mürsu kujust on selgelt näha joonisel fig. 12, mis näitab hetktõmmiseid mürskudest, mis tulistati ligikaudu sama koonukiirusega.

Väikseimad lained ja turbulentsid saadakse kõige teravama pea ja kaldse põhjaga mürsust, suurimad lained ja pöörised aga silindrilisest mürsust.

Kuid tuleb meeles pidada, et mürsu optimaalse kuju valimisel on vaja koos õhutakistuse vähenemisega tagada mürsu lennu stabiilsus, metalli, seadmete ja seadmete ratsionaalne kasutamine. mürsu tegevus sihtmärgile; nii kestad erinevat tüüpi on teistsuguse kujuga.

Õhutakistusjõu sõltuvust mürsu kujust väljendab kujutegur i.

Seda tüüpi mürsu puhul, mille kuju võetakse standardina, eeldatakse, et kujutegur on võrdne ühega. Mürsu kuju muutmisel võrdluse kujutegur määratakse empiiriliselt.

Suurima ristlõike pindala. Kui nutatsiooninurk δ = 0, siis õhu elementaarosakeste arv, millega mürsk oma teel kohtub, ceteris paribus, sõltub selle suurima ristlõike pindalast. Mida suurem on mürsu ristlõikepindala, seda rohkem elementaarseid õhuosakesi mürsule mõjub, seda suurem on õhutakistusjõud. Katseandmed näitavad, et õhutakistuse jõud muutub proportsionaalselt mürsu ristlõikepindala muutumisega.

Õhu tihedus. Õhutihedus on õhu mass ruumalaühiku kohta. Õhu massi muutus ruumalaühiku kohta võib toimuda elementaarosakeste (molekulide) arvu muutumise tõttu ruumalaühiku kohta või iga osakese massi muutumise tõttu. Kui näiteks õhu tihedus on suurenenud, siis see tähendab, et igas õhumahuühikus on suurenenud elementaarosakeste arv või on suurenenud osakeste mass (või mõlemad) ja kui jah, siis jõud Õhulöök igale mürsu pindalaühikule suureneb, seega suureneb ka kogu õhutakistus.



On kindlaks tehtud, et õhutakistuse jõud muutub võrdeliselt õhutiheduse muutumisega.

Mürsu kiirus. Uuringud näitavad, et õhutakistuse jõud on otseselt võrdeline mürsu kiiruse ruuduga õhu suhtes. Kui näiteks mürsu kiirus õhu suhtes kahekordistada, siis õhutakistuse jõud suureneb neli korda.

Seda seletatakse asjaoluga, et esiteks kohtub mürsu kiiruse suurenemisega iga ajaühiku jooksul oma teel rohkem elementaarseid õhuosakesi ja teiseks peab õhuosakeste inerts suuremal kiirusel. mürsk saab sellest üle lühema ajaga, mis põhjustab õhuosakeste suuremat vastupanu.

Heli levimise kiirus õhus. Lainetakistuse teke, nagu ülal näidatud, toimub hetkel, mil mürsu kiirus võrdub heli kiirusega, st hetkel, kui

kus v- mürsu kiirus ja a on heli kiirus õhus.

Heli kiirus õhus ei ole konstantne (see sõltub õhu temperatuurist ja niiskusest). Järelikult võivad sama mürsu kiiruse korral helikiiruse muutumise tõttu õhus lainetakistuse suurus ja õhutakistusjõud tervikuna olla erinevad. Õhutakistusjõu sõltuvust heli levimise kiirusest arvestatakse spetsiaalse koefitsiendiga. Väärtus , oleneb mürsu suurusest ja kujust. Selle sõltuvuse graafik on näidatud joonisel fig. 13.

Riis. 13. Funktsioonigraafik:

a.- silindrilise zapoyaskovy osaga mürsk (vana plahvatusohtlik granaat);

b - piklik mürsk koonilise zapoyaskovy osaga

Mürsu pikitelje asukoht trajektoori puutuja suhtes (kiirusvektor). Mürsu lennuga õhus kaasnevad keerulised võnkuvad liikumised ümber raskuskeskme, mille tulemusena ei ole mürsu pikitelg lennusuunaga (kiirusvektoriga) joondatud, st tekivad nutatsiooninurgad. .

Nutatsiooninurga tekkimisel ei lenda mürsk enam peaosaga ettepoole, vaid jätab osa külgpinnast vastutulevale õhuvoolule. Selle tõttu halvenevad järsult ka õhuvoolu tingimused mürsu ümber.

Kõik see suurendab järsult õhutakistuse jõudu. Selle teguri mõju vähendamiseks võetakse meetmeid mürsu lennu stabiliseerimiseks, st nutatsiooninurkade vähendamiseks.

Seega mõju erinevaid tegureidõhutakistusjõu suuruse kohta on keeruline ja mitmetahuline. Seetõttu määratakse õhutakistusjõud tavaliselt empiiriliselt nende tingimuste jaoks, kus õhutakistusjõud mõjub kogu liikumise vältel selle raskuskeskmele ja on suunatud trajektoorile tangentsiaalselt, st nutatsiooninurgad puuduvad.

Õhutakistusjõu suurust väljendatakse erinevate empiiriliste valemitega. Üks levinumaid on vormiga

(1.7)

kus R- õhutakistusjõu suurus, kg;

mina- vormitegur;

S- mürsu ristlõikepindala, m2;

ρ - õhu tihedus (mass 1 m 3 antud õhk on võrdne

kus P- kaal 1 m 3õhk või õhu massitihedus);

v on mürsu kiirus õhu suhtes, Prl;

Empiiriline koefitsient, võttes arvesse koguse mõju

mürsu kiiruse ja helikiiruse suhe sõltuvalt mürsu kujust.

Valemis 1.7 on väärtusel iseseisev tähendus, sest see pole midagi muud kui kineetiline energia ehk elav jõud 1 m 3õhku. Seda väärtust nimetatakse kiirusrõhuks.

10. loeng

Teema 4. Tegevus 2. Mürsu liikumine põllul

1. Ülestõusmise toetuse kiirenenud tugevus. Põikpinge ja ballistiline koefitsient.

2. Vajadus võtta maailm, et tagada mürsu stabiilsus põllul.

3. Svidko-mähitud mürsu liikumine põllul. Tuletamine.

Tõmbekoefitsient võimaldab arvestada energiakadu keha liikumise ajal. Kõige sagedamini vaadeldakse kahte tüüpi liikumist: liikumist pinnal ja liikumist aines (vedelikus või gaasis). Kui arvestada liikumist mööda tuge, siis räägime tavaliselt hõõrdetegurist. Kui arvestada keha liikumist vedelikus või gaasis, siis mõeldakse kuju takistustegurit.

Libisemise takistuse (hõõrdeteguri) määramine

MÄÄRATLUS

Tõmbekoefitsient (hõõrdumine) nimetatakse proportsionaalsustegur, mis ühendab hõõrdejõudu () ja keha normaalrõhu jõudu (N). Tavaliselt tähistatakse seda koefitsienti kreeka tähega. Sel juhul on hõõrdetegur määratletud järgmiselt:

Jutt käib libisemishõõrdetegurist, mis sõltub hõõrdepindade kombineeritud omadustest ja on mõõtmeteta suurus. Hõõrdetegur sõltub: pinnatöötluse kvaliteedist, hõõrduvatest kehadest, mustuse olemasolust neil, kehade liikumiskiirusest üksteise suhtes jne. Hõõrdetegur määratakse empiiriliselt (eksperimentaalselt).

Veeretakistuse (hõõrdeteguri) määramine

MÄÄRATLUS

Veeretakistuse (hõõrdetegur) koefitsient tavaliselt tähistatakse tähega . Seda saab määrata, kasutades veerehõõrdejõu momendi () ja jõu, millega keha surutakse vastu tuge (N) suhet:

Sellel koefitsiendil on pikkuse mõõde. Selle põhiühikuks SI-süsteemis on arvesti.

Kujutakistusteguri määramine

MÄÄRATLUS

Kuju takistustegurfüüsiline kogus, mis määrab aine reaktsiooni selle sees oleva keha liikumisele. Võib öelda teisiti: see on füüsikaline suurus, mis määrab keha reaktsiooni aines liikumisele. See koefitsient määratakse empiiriliselt, selle määratlus on valem:

kus on takistusjõud, on aine tihedus, on aine voolu kiirus (või keha kiirus aines), keha projektsiooni pindala tasandiga risti olevale tasapinnale liikumise suund (risti vooluga).

Mõnikord, kui arvestada pikliku keha liikumist, siis arvestame:

kus V on keha maht.

Vaadeldav takistustegur on mõõtmeteta suurus. See ei võta arvesse mõjusid kehade pinnale, seega ei pruugi valem (3) sobida, kui arvestada suure viskoossusega ainet. Tõmbekoefitsient (C) on konstantne seni, kuni Reynoldsi arv (Re) on konstantne. Üldiselt .

Kui kehal on teravad servad, siis on empiiriliselt saadud, et selliste kehade puhul jääb takistustegur konstantseks laias vahemikus Reynoldsi arvudes. Nii saadi eksperimentaalselt, et õhuvooluga risti asetatud ümmarguste plaatide puhul on tõmbeteguri väärtused vahemikus 1,1 kuni 1,12. Reynoldsi arvu (() vähenemisega muutub takistusseadus Stokesi seaduseks, mis ümarate plaatide puhul on järgmine:

Palli takistust on uuritud paljude Reynoldsi numbrite puhul kuni Saadud eest:

Käsiraamatutes on toodud ümmarguste silindrite, kuulide ja ümarate plaatide takistuskoefitsiendid sõltuvalt Reynoldsi numbrist.

AT lennutehnoloogia eriti oluline on minimaalse takistusega keha kuju leidmise probleem.

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

Harjutus Auto maksimaalne kiirus horisontaalsel teelõigul on võrdne maksimaalse võimsusega, mis on võrdne P-ga. Auto takistustegur on C ja suurim ristlõikepindala kiirusega S risti olevas suunas. on läbinud rekonstrueerimise, suurim ristlõikepindala kiirusega risti olevas suunas on vähendatud väärtuseni , jättes koefitsiendi takistuse muutumatuks. Arvestage teepinnale mõjuvat hõõrdejõudu muutumatuna, leidke, milline on auto maksimaalne võimsus, kui selle kiirus horisontaalsel teelõigul võrdub . Õhu tihedus on.
Lahendus Teeme joonise.

Auto võimsus on määratletud järgmiselt:

kus on sõiduki veojõud.

Eeldades, et horisontaalsel teelõigul olev auto liigub ühtlase kiirusega, kirjutame Newtoni teise seaduse kujul:

Projektsioonis X-teljele (joonis 1) on meil:

Õhus liikuva auto kogetud takistusjõudu väljendame järgmiselt:

Siis saab auto võimsuse kirjutada:

Väljendame (1.5)-st auto hõõrdejõudu teel:

Kirjutame võimsuse avaldise, kuid auto parameetritega, mida muudetakse vastavalt probleemi seisukorrale:

Võtame arvesse, et auto hõõrdejõud teel ei ole muutunud, ja võtame arvesse avaldist (1.6):

Vastus

NÄIDE 2

Harjutus Mis on maksimaalne kiirus pall, mis vabalt õhku langeb, kui tead: kuuli tihedus (), õhutihedus (), kuuli mass (), takistustegur C?
Lahendus Teeme joonise.

Kirjutame Newtoni teise seaduse palli vaba langemise kohta:

See on kogu aerodünaamilise jõu komponent.

Tõmbejõudu esitatakse tavaliselt kahe komponendi summana: takistus nulltõste juures ja indutseeritud takistus. Iga komponenti iseloomustab oma mõõtmeteta takistustegur ja teatav sõltuvus liikumiskiirusest.

Esitakistus võib kaasa aidata mõlema lennuki jäätumisele (koos madalad temperatuuridõhk) ja põhjustada õhusõiduki esipindade kuumenemist ülehelikiirusel löögiionisatsiooniga.

Vastupidavus nulltõste korral

See takistuskomponent ei sõltu tekkiva tõstejõu suurusest ja koosneb tiiva profiiltakistusjõust, tõstevõimet mitte soodustavate lennuki konstruktsioonielementide takistusest ja lainetakistustest. Viimane on märkimisväärne peaaegu ja ülehelikiirusel liikudes ning selle põhjuseks on lööklaine moodustumine, mis kannab ära olulise osa liikumisenergiast. Lainetakistus tekib siis, kui lennuk saavutab kriitilisele Machi arvule vastava kiiruse, kui osa lennuki tiiva ümbritsevast voolust omandab ülehelikiiruse. Kriitiline arv M on seda suurem, mida suurem on tiiva pöördenurk, seda teravam on tiiva esiserv ja seda peenem see on.

Vastupanujõud on suunatud liikumiskiirusele, selle väärtus on võrdeline iseloomuliku pindalaga S, keskkonna tihedusega ρ ja kiiruse ruuduga V:

C x 0 - mõõtmeteta aerodünaamiline takistustegur, mis on saadud sarnasuse kriteeriumide alusel, näiteks Reynoldsi ja Froude'i numbrid aerodünaamikas.

Iseloomuliku piirkonna määratlus sõltub keha kujust:

  • kõige lihtsamal juhul (pall) - ristlõikepindala;
  • tiibade ja tiibade jaoks - tiiva / tiiva pindala plaanis;
  • helikopterite propellerite ja rootorite puhul - kas labade pindala või sõukruvi pühkimisala;
  • piklikele revolutsioonile orienteeritud kehadele kaasa vool (kere, õhulaeva kest) - vähendatud mahupiirkond, mis võrdub V 2/3, kus V on keha maht.

Antud tõmbejõu komponendi ületamiseks vajalik võimsus on võrdeline Kuuba kiirust.

Induktiivne reaktiivsus

Induktiivne reaktiivsus(Inglise) tõstest põhjustatud takistus) on lõpliku ulatusega tiivale tõstejõu tekkimise tagajärg. Asümmeetriline vool tiiva ümber viib selleni, et õhuvool väljub tiivast tiival oleva voolu suhtes nurga all (nn voolukald). Seega toimub tiiva liikumise ajal sissetuleva õhu massi pidev kiirendus lennusuunaga risti ja allapoole suunatud suunas. Selle kiirendusega kaasneb esiteks tõstejõu teke ja teiseks toob see kaasa vajaduse anda kiirenevale voolule kineetiline energia. Induktiivse takistuse väärtuse määrab kineetilise energia hulk, mis on vajalik kiiruse ja voolu edastamiseks, mis on risti lennusuunaga.

Induktiivse takistuse suurust ei mõjuta mitte ainult tõstejõu suurus, vaid ka selle jaotus tiiva siruulatuses. Induktiivse reaktantsi minimaalne väärtus saavutatakse tõstejõu elliptilise jaotusega piki ulatust. Tiiva kujundamisel saavutatakse see järgmiste meetoditega:

  • ratsionaalse tiivakuju valik plaanis;
  • geomeetrilise ja aerodünaamilise keerdumise kasutamine;
  • abipindade paigaldus - vertikaalsed tiivaotsad.

Induktiivne reaktiivsus võrdeline ruut tõstejõud Y ja vastupidiselt tiiva pindala S, selle pikenemine λ, keskmine tihedus ρ ja ruut kiirus V:

Seega annab induktiivne takistus olulise panuse madalal kiirusel lennates (ja sellest tulenevalt ka suurte rünnakunurkade korral). See suureneb ka lennuki massi kasvades.

Kogu vastupanu

See on kõigi vastupanujõudude tüüpide summa:

X = X 0 + X i

Kuna takistus nulltõste juures X 0 on võrdeline kiiruse ja induktiivsuse ruuduga X i on pöördvõrdeline kiiruse ruuduga, nad panustavad erinevatel kiirustel erinevalt. Kasvava kiirusega, X 0 kasvab ja X i- langeb ja kogutakistuse sõltuvuse graafik X kiirusel ("nõutav tõukejõu kõver") on kõverate ristumispunktis minimaalne X 0 ja X i, mille juures mõlemad takistusjõud on võrdse suurusega. Sellel kiirusel on õhusõidukil antud tõstevõime jaoks väikseim takistus (võrdne kaaluga) ja seega kõrgeim aerodünaamiline kvaliteet.


Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Kui mis tahes objekt liigub pinnal või õhus, tekivad jõud, mis seda takistavad. Neid nimetatakse takistus- või hõõrdejõududeks. Selles artiklis selgitame, kuidas leida vastupanujõudu ja kaaluda seda mõjutavaid tegureid.

Vastupanujõu määramiseks on vaja kasutada Newtoni kolmandat seadust. See väärtus on arvuliselt võrdne jõuga, mida tuleb rakendada objekti ühtlaseks liikumiseks tasasel horisontaalsel pinnal. Seda saab teha dünamomeetriga. Vastupanujõud arvutatakse valemiga F=μ*m*g. Selle valemi järgi on soovitud väärtus otseselt proportsionaalne kehakaaluga. Tasub arvestada, et õigeks arvutamiseks on vaja valida μ - koefitsient, mis sõltub materjalist, millest tugi on valmistatud. Arvesse võetakse ka eseme materjali. See koefitsient valitakse vastavalt tabelile. Arvutamiseks kasutatakse konstanti g, mis võrdub 9,8 m/s2. Kuidas arvutada takistust, kui keha ei liigu sirgjooneliselt, vaid mööda kaldtasapind? Selleks tuleb algsesse valemisse sisestada nurga cos. Just kaldenurgast sõltub kehade pinna hõõrdumine ja vastupidavus liikumisele. Kaldtasandil hõõrdumise määramise valem näeb välja järgmine: F=μ*m*g*cos(α). Kui keha liigub kõrgusel, siis mõjub sellele õhuhõõrdejõud, mis sõltub objekti kiirusest. Soovitud väärtuse saab arvutada valemiga F=v*α. Kus v on objekti kiirus ja α on keskkonna takistustegur. See valem sobib ainult madalal kiirusel liikuvatele kehadele. Reaktiivlennukite ja muude kiirete üksuste tõmbejõu määramiseks kasutatakse teist - F = v2 * β. Kiirkehade hõõrdejõu arvutamiseks kasutatakse kiiruse ruutu ja koefitsienti β, mis arvutatakse iga objekti kohta eraldi. Kui objekt liigub gaasis või vedelikus, tuleb hõõrdejõu arvutamisel arvesse võtta nii keskkonna tihedust kui ka keha massi ja mahtu. Lohistamine vähendab oluliselt rongide ja autode kiirust. Veelgi enam, liikuvatele objektidele mõjuvad kahte tüüpi jõud - püsivad ja ajutised. Kogu tugevus hõõrdumist esindab kahe suuruse summa. Takistuse vähendamiseks ja masina kiiruse suurendamiseks leiutavad disainerid ja insenerid mitmesuguseid libiseva pinnaga materjale, millelt õhk tõrjutakse. Seetõttu on kiirrongide esiosa voolujooneline. Kalad liiguvad vees väga kiiresti tänu voolujoonelisele, limaga kaetud kehale, mis vähendab hõõrdumist. Vastupanujõud ei avalda autode liikumisele alati negatiivset mõju. Auto mudast välja tõmbamiseks on vaja rataste alla valada liiva või kruusa. Tänu hõõrdumise suurenemisele tuleb auto sellega hästi toime soine pinnas ja mustus.

Õhutakistust kasutatakse langevarjuhüpped. Tekkiva hõõrdumise tulemusena kupli ja õhu vahel langeb langevarjuhüppaja kiirus, mis võimaldab langevarjuga hüpata ilma elusid kahjustamata.

Õhutakistusjõu kujunemine. Joonisel fig. 78 ja 81 kujutavad sõiduauto ja veoauto liikumisel tekkivaid õhuvoolusid. Õhutakistuse jõud Pw koosneb mitmest komponendist, millest peamine on tõmbejõud. Viimane tuleneb asjaolust, et kui auto liigub (vt joon. 78) tekib tema ette ülerõhk +APõhk ja taga - vähendatud -AR(võrreldes atmosfääri rõhk). Auto ees olev õhu survestamine tekitab vastupanu edasiliikumisele ning õhu vähenemine auto taga moodustab jõu, mis kipub autot tagasi nihutama. Seega, mida suurem on rõhkude vahe auto ees ja taga, seda suurem on tõmbejõud ning rõhuerinevus sõltub omakorda auto suurusest, kujust ja kiirusest.

Riis. 78.

Riis. 79.

Joonisel fig. 79 näitab esitakistuse väärtusi (tavalistes ühikutes) sõltuvalt kere kujust. Jooniselt on näha, et voolujoonelise esiosaga vedamaõhk väheneb 60% ja tagaosa sujuvamaks muutmisel - ainult 15%. See näitab, et auto ees tekkiv õhurõhk mõjutab eesmise õhutakistuse jõu kujunemist rohkem kui auto taga tekkiv hõre. Auto tagaosa voolujoonelisust saab hinnata tagaakna järgi – hea aerodünaamilise kujuga see ei

see lõhnab määrdunud ja halva voolujoonelisuse korral imeb tagaaken tolmu.

Õhutakistusjõudude üldises tasakaalus moodustab tõmbejõud ligikaudu 60%. Muude komponentide hulgas tuleb märkida: takistus, mis tuleneb õhu läbilaskmisest läbi radiaatori ja mootoriruumi; väljaulatuvate pindade tekitatud takistus; õhu hõõrdetakistus pinnal ja muud lisatakistused. Kõigi nende komponentide väärtused on samas järjekorras.

Kogu õhutakistusjõud Pw on koondunud tuule keskele, mis on keha suurima ristlõikepinna keskpunkt tasapinnal, mis on liikumissuunaga risti. Üldiselt ei lange tuulekese auto raskuskeskmega kokku.

Frontaalse õhutakistuse jõud on kere ristlõike pindala ja suure kiirusega õhurõhu korrutis, võttes arvesse kuju voolujoonelisust:

kus c x - mõõtmeteta frontaalkoefitsient (aerodünaamiline) vastupanu,ühtlustamist arvesse võttes; / '- frontaalala või eesmise projektsiooni pindala, m 2; q\u003d 0,5p B v a 2 - õhukiiruse rõhk, N / m 2. Nagu mõõtmest näha, on õhu kiiruspea pindalaühiku kohta mõjuv erijõud.

Asendades kiiruse pea avaldise valemis (114), saame

kus v a - sõiduki kiirus; p - õhu tihedus, kg / m3.

eesmine piirkond

kus a on ala täitmistegur; a = 0,78 ... 0,80 sõiduautodele ja a = 0,75 ... 0,90 - veoautodele; H a , V a - kõrgeimad väärtused vastavalt sõiduki laius ja kõrgus.

Esiosa õhutakistuse jõud arvutatakse samuti valemiga

kus w = 0,5 s x p tolli – õhutakistuse koefitsient, mille õhutiheduse mõõde on kg / m 3 või N s 2 / m 4. Merepinnal, kus õhutihedus p = 1,225 kg / m 3, w = 0,61 koos x-iga, kg/m3.

füüsiline tähendus koefitsiendid k w ja koos x-iga seisneb selles, et need iseloomustavad auto sujuvamaks muutmise omadusi.

Auto aerodünaamiline testimine. Auto aerodünaamilisi omadusi uuritakse tuuletunnelis, millest üks ehitati Venemaa autoseadmete testimise ja peenhäälestuse uurimiskeskuses. Vaatleme selles keskuses välja töötatud meetodit auto katsetamiseks tuuletunnelis.

Joonisel fig. 80 on näidatud koordinaattelgede süsteem ja kogu aerodünaamilise jõu komponentide toimesuund. Katsetamise käigus määratakse järgmised jõud ja momendid: frontaalse aerodünaamilise takistuse jõud R x, külgjõud R, tõstejõud Pv rulli hetk M x,ümbermineku hetk minu, pöördemoment M v

Riis. 80.

Katsete käigus paigaldatakse auto kuuekomponendilisele aerodünaamilisele kaalule ja kinnitatakse platvormile (vt joonis 80). Sõiduk tuleb täita, komplekteerida ja laadida vastavalt tehniline dokumentatsioon. Õhurõhk rehvides peab vastama tehase kasutusjuhendile. Teste juhib arvuti vastavalt automatiseeritud tüüpi kaalutestide programmile. Testimise käigus tekitab spetsiaalne ventilaator õhuvoolud, mis liiguvad kiirusega 10 kuni 50 m/s intervalliga 5 m/s. Saab luua erinevad nurgadõhuleke autol pikitelje suhtes. Joonisel fig. näidatud jõudude ja momentide väärtused. 80 ja 81, registreerib ja töötleb arvutit.

Katsete käigus mõõdetakse ka kiirust (dünaamilist) õhurõhku q. Mõõtmistulemuste põhjal arvutab arvuti välja ülalloetletud jõudude ja momentide koefitsiendid, millest esitame takistuse koefitsiendi arvutamise valemi:

kus q- dünaamiline rõhk; F- eesmine piirkond.

Muud koefitsiendid ( Koos y, c v c mx, c tu, c mz) arvutatakse sarnaselt vastava väärtuse asendamisega lugejasse.

Toodet ^ nimetatakse takistustegur või voolutegur.

Õhutakistuse koefitsiendi väärtused k w ja koos x-iga autodele erinevad tüübid on loetletud allpool.

Õhutakistuse jõu vähendamise viisid. Tõmbe vähendamiseks parandage auto või maanteerongi aerodünaamilisi omadusi: sisse autod muudavad kere kuju (enamasti) ja veoautodes kasutavad nad kaitsekatteid, varikatust, tuuleklaas kaldega.

Antenn, peegel välimus, katuseraam, lisatuled ja muud väljaulatuvad osad või avatud aknad suurendada õhutakistust.

Maanteerongi õhutakistusjõud ei sõltu ainult üksikute lülide kujust, vaid ka lülisid ümbritsevate õhuvoogude vastasmõjust (joonis 81). Nendevahelistes intervallides tekivad täiendavad turbulentsid, mis suurendavad kogu õhutakistust maanteerongi liikumisele. Mööda kiirteid suurel kiirusel liikuvate peateerongide puhul võib õhutakistuse ületamiseks kuluv energia ulatuda 50%-ni automootori võimsusest. Selle vähendamiseks paigaldatakse maanteerongidele deflektorid, stabilisaatorid, katted ja muud seadmed (joonis 82). Vastavalt prof. A.N. Evgrafovi sõnul vähendab hingedega aerodünaamiliste elementide komplekti kasutamine koefitsienti koos x-iga sadulautorong 41%, haagis - 45%.

Riis. 81.

Riis. 82.

Kiirusel kuni 40 km/h Pw väiksem veeretakistusjõud asfaltteel, mistõttu seda ei arvestata. Üle 100 km/h on õhutakistus peamine veojõu vähenemise komponent.