Коэффициент лобового сопротивления
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Рассмотрим, из чего складывается и как действует сопротивление воздуха на движущийся автомобиль.
Взаимодействие воздуха и автомобиля можно представить как
Наибольший вклад (около 58%) приходится на профильное сопротивление, обусловленное самой формой кузова. Воздух, обтекающий автомобиль, как бы сжимается впереди него, создавая значительное положительное давление.
Сопротивление выступов (13% всех потерь) связано с аэродинамическим сопротивлением выступающих деталей автомобиля (зеркала, антенны, ручки дверей и т. д.).
Сопротивление трения (11% всех потерь) обусловлено «прилипанием» к поверхности кузова слоев воздуха, вследствие чего поток вблизи нее теряет скорость.
Внутреннее сопротивление (10% всех потерь) возникает при прохождении воздуха через системы охлаждения и вентиляции.
Индуктивное сопротивление (8% в общем балансе) вызывается разностью давлений на верхнюю и нижнюю части кузова. В результате их взаимодействия возникает сила, отжимающая автомобиль от земли, — подъемная. Хотя она и уменьшает сопротивление качению, ее влияние на ходовые качества машины в целом отрицательно — это уменьшение силы сцепления колес с дорогой, которое влечет за собой ухудшение управляемости.
С помощью выражения
(где ρж — плотность жидкости; r — радиус шара; v — скорость его поступательного движения; η — коэффициент вязкости жидкости) закон Стокса преобразуется к безразмерному виду (1):
где Cx — коэффициент лобового сопротивления, а Re — число Рейнольдса.
где Xα — сила лобового сопротивления; S — характерная площадь; q —
Коэффициент лобового сопротивления Сx зависит и от скорости (числа Маха ), и от свойств среды (числа Рейнольдса), но в первую очередь зависит от формы и обтекаемости самого тела. Коэффициент Сx определяют экспериментально, численно он равен силе сопротивления воздуха в ньютонах, создаваемой при движении автомобиля со скоростью 1 на 1 лобовой площади.
Полезные ссылки:
