CALCULAREA COEFICIENȚILOR DE REZISTENȚĂ A PROPUNERII
VP Volkov, profesor, doctor în științe tehnice EH Rabinovici, profesor asociat, doctorat EA Belogurov, student absolvent, SS. Polevoy, V.A. Pavlov, studenți,
Rezumat. Dependența de calcul al vitezei vântului și coeficienții rezistenței la aer și de rulare în funcție de rezultatele rulajului vehiculului sunt derivate și confirmate experimental.
Cuvinte cheie: rezistență la rulare, rezistență la rulare, rezistență la aer, vânt.
Rezistența la suma mișcării, automobile la determinat de decelerare sa coasting. Cea mai simplă cale de divizare rezistențe este: a incetini trecere in revista la SKO creștere scăzută atunci când rezistența aerului poate fi considerată ca fiind zero, pentru a calcula raportul dintre momentul rezistența totală rutier (pe drum neted pe orizontală este egal cu coeficientul coeficientului de rezistență la rulare /) și apoi înlocuind în ecuația pentru o mai mare și se calculează factorul ratei rezistenței aerodi-Ci-dinamic, presupunând că, odată cu creșterea proporțiilor de viteză y și / nu se schimbă [1]. Punctele slabe ale acestei abordări - presupunerea că, la viteze reduse rezistența aerului este neglijabilă și că coeficientul este independent de viteza. Un prim dezavantaj este ușor depășită prin luarea la valoare puțin aproximativă a Cx, se calculează conductor de aer corespunzător rezistență set și scăzută din totalul Accom-rezistivitatea la viteză mică.
O metodă mai precisă este descrisă în [2]. De asemenea, acestea presupun că y este constantă, dar limitează aplicabilitatea metodei la viteze de maximum 100 km / h. În [3], am introdus coeficientul K, care caracterizează creșterea preconizată a y de la y2 la o viteză mică y2 până la y: la o viteză mai mare v, ceea ce ne permite să extindem domeniul vitezelor de încercare.
Dar toate aceste metode sunt limitate la cerința de a efectua un test numai în vremea fără vânt. Când vântul se scurge în direcții diferite, dă decelerații diferite și, prin urmare, este imposibil să se obțină o soluție fără ambiguitate. Cursele în direcții opuse pot compensa pantele drumului, dar nu și vântul - de fapt rezistența aerului este proporțională nu cu primul grad, ci cu pătratul vitezei. De exemplu, dacă autovehiculul se deplasează cu o viteză de 90 km / h, iar viteza vântului este de numai 5,5 m / s, i. E. 20 km / h, atunci viteza de curgere a aerului în raport cu mașina dintr-o parte va fi de 110 km / h, iar în direcția opusă - 70 km / h. Rezistența aerului la vânt va fi mai mare decât în vânt, în (110/70) 2 = 2,5 ori [4].
Soluția problemei în prezența vântului
Ca și în [3], formează cele două ecuații pentru carnea de vită vybe-înainte și înapoi, la aceeași viteză VI (m / s), la o viteză a vântului de stoc necunoscut în două decelerare decelerare diferită va -u] 2 (m / s2). apoi:
unde m este masa vehiculului, kg; ¥ este factorul de raționalizare; c este coeficientul de contabilitate pentru masele rotative ale vehiculului.
Realizăm transformările evidente:
Strângem părțile din stânga și sculăm:
Ne întoarcem la ecuația inițială de mișcare împotriva vântului:
Fig. 1. Rularea mașinii "Moskvich-2140"
Pentru coaste la vânt 100. 90 la km / h (bazat pe spin-check-Meter folosind GPS - 88. 79,2 km / h), media vj viteză = 83,6 km / h = 23,22 m / s. Cursele de 9 Timpul mediu scoate în afară de vânt de 6,6 s Sunt puse, vântul - 5,5 s (Figura 1.).
La viteze mici, de la 30 la 20 km / h (26.4-17.6, o medie de 22 kilometri pe oră = 6,111 m / s), media run-time în două direcții a fost 80.8-65.5 = 15 3 s, decelerare
Coeficientul Cx este mai bine calculat prin încetinirea la o viteză mare, atunci când forța de rezistență a aerului este mai puternică, atunci inexactitățile măsurătorilor vor afecta mai puțin. Trebuie reținut faptul că valoarea necunoscută a lui Cx intră implicit în formula vitezei vântului și în calculul lui y2. Prin urmare, calculul trebuie efectuat în mai multe iterații, apropiindu-se treptat de răspunsul exact.
Determinarea coeficienților de rezistență pentru mașina "Moskvich-2140"
Greutatea masinii cu soferul si pasagerii din acest experiment a fost de 1395 kg, masa redusa a celor patru roti 7.81x4 = 31.2 kg, transmisia - 4.70 kg. Masa totală redusă este de 1431 kg, coeficientul de numărare a masei rotative la coborârea P = 1,0258.
Suma rezistenței la viteze reduse:
Condiții meteorologice: t = 10 ° C, p = 750 mm Hg. Art. umiditatea relativă a lui H = 81%. Densitatea aerului conform formulei Biroului Internațional de Masuri și Masuri
Pe drum, coeficientul de rezistență aerodinamică "Moskvich-2140" Cx = 0,56 [5], suprafața frontală, conform estimării noastre, E = 1,9 m2.
Forța de rezistență a aerului la viteză mică va fi
Ponderea rezistenței rutiere (împreună cu pierderile din transmisie) rămâne
Coeficientul corespunzător rezistenței rutiere totale
Pe linia superioară a câmpului de valori posibile ale / pentru anvelopele SR, TW la = 83,6 km / h, y2 = 22 km / h (23,22 și 6,11 m / s), găsim K = 1,0929.
Să calculați Kv, un coeficient care caracterizează modificarea rezistenței la rulare atunci când trece de la o viteză mică la una mare (coeficienții A, B și C sunt furnizați în tabelul 1):
Tabelul 1 Funcțiile de aproximare a dependenței coeficientului de rezistență la rulare _ / "față de viteza în km / h [2, 3]
Cx ca urmare a run-up împotriva vântului, același vânt în jos
Valoarea medie a lui Cx = 0,5679. Corectând calculele pentru această valoare, obținem o viteză a vântului de 1,7241 m / s, Cx în curgerea împotriva vântului 0,5683, în vânt - 0,5685. Rețineți că, potrivit site-ului Gismeteo.ua, unde viteza vântului este adusă, rotunjită la un număr întreg, era la acea dată 2 m / s.
Alte iterații nu sunt necesare. Valoarea medie a lui Cx = 0,5684 este apropiată de valoarea obținută în tunelul aerodinamic, mărită cu 10% pentru a aduce la condițiile rutiere, adică Cx = 0,5-1,1 = 0,55. Chiar mai aproape de valoarea lui Cx = 0,56, obținută prin metoda testelor rutiere într-un canal închis în aer [5].
Determinarea coeficienților de rezistență pentru mașina Skoda Fabia
Datele experimentului lui V. Pavlov, efectuate pe 26 august 08 pe același drum.
Greutatea automobilului cu participanții la experiment este de 1378 kg, suma masei reduse de co-pădure și de transmisie este de 36 kg. Coeficientul de numărare a masei în rotație ß= 1,0261. Anvelope HR. Pe drum, Cx = 0,35-1,1 = 0,385, suprafața frontală F = 2,08 m2 [6]. Condiții meteorologice (arhiva Meteoprog.ua): t = 24 ° C, p = 747 mm Hg. Art. umiditatea relativă H = 81%. Densitatea aerului este de 1,1648 kg / m3. Vântul este vest, de la 1 la 4 m / s.
La o viteză de 22,49 km / h, decelerarea medie este de 0,1326 m / s2, respectiv y = 0,0125.
Tabelul 2 sveedeny măsurate mente Expo valorile vitezei Vi în km / h, incetinita-tiile coasting upwind și în direcția vântului j2 j1, m / s2, și calculată prin metoda de valorile descrise ale coeficientului de rezistență aerodinamică Cx și rezistența la rulare Coeficientul f .
Viteza medie a vântului proiectată este de 2,54 m / s = 9,1 km / h, valorile medii ale coeficienților de rezistență sunt: Cx cp = 0,3996, f cp = 0,01244.
Fig. 2. Runaway a masinii Skoda Fabia
Rețineți că am avut-o t aw ucrainean de asamblare-TION adaptată la condițiile noastre, în special, au clearance-ul retras-chennym -. De la 0.14-0.16 clearance-ul chenie m-au retras crește Cx - Fig. 3.
Fig. 3. Efectul clearance-ului e asupra coeficientului de rezistență aerodinamică Cx [7] Din cele prezentate în Fig. 3 curbe sunt mai apropiate de cazul nostru, graficul 2, care poate fi descris aproximativ de expresie
unde Cx0 este valoarea Cx pentru clearance-ul nominal, 5e este schimbarea clearance-ului în comparație cu valoarea nominală, m (luând în considerare semnul). În cazul nostru
care este destul de aproape de rezultatul nostru de 0.3996. Prelucrarea valorilor de distanțe obținute prin testarea mașinii Skoda Fabia în auto-poligonul [8], efectuată de noi în conformitate cu procedura [3], a dat și o valoare apropiată de 0,3928.
Trebuie spus că calculul valorilor medii de decelerare, fără corecție pentru vânt, a dat pentru aceste două mașini valorile Cx = 0.5718 și 0.3915. Discrepanțele sunt mici:
6 și, respectiv, 2,1%. Cu toate acestea, viteza vântului în experimentele noastre a fost destul de mică - 6,2 și 9,1 km / h. Planificăm să repetăm măsurătorile cu un vânt mai puternic și alte mașini, dar și cele pentru care există date fiabile privind proprietățile aerodinamice.
Credem că, în ansamblu, verificarea experimentală a confirmat corectitudinea metodologiei propuse.
Rabinovich E.H. Volkov V.P. Belogurov E.A. Determinarea rezistenței la mișcare
Petrushov V.A. Estimarea calităților aerodinamice și a rezistenței la rulare a unui automobil în condiții rutiere // Industria automobilelor, 1985, nr. 11. p. 14.
Aerodinamica masinii. / Ed. V. Gukho; per. cu el. - M. Machine Building, 1987. - 424 p. il.
Referent: M.A. Podrigalo, profesor, doctor în științe tehnice HNADU.