Аэродинамика Буханки

[ППП]

Я инженер - механик с бензином в крови от рождения . Специальность - гидропневмоавтоматика и гидропривод . Отсюда и вырисовываются возможности возможной (извините за тавтологию) помощи . А забрел я сюда в поисках ответов на 2 глупых вопроса: 1. Геометрия управляемых колес УАЗа ( наклон шкворней и т.д.) 2. Результаты продувки кузова санитарки в аэродинамической трубе (распределение давлений) . Может кто чего-нибудь встречал ?

[Вовчок]

2. Результаты продувки кузова санитарки в аэродинамической трубе?

Здуло к...

[Инквизитор]

2. Результаты продувки кузова санитарки в аэродинамической трубе?

Здуло к...

Замерь в маленькой трубе аэродинамику обычного силикатного кирпича. Умножь на масштаб.

Меня как-то позабавил вопрос об ухудшении аэродинамики УАЗа за счет установки силового обвеса и экспедиционника. Как установили в том споре у кирзового сапога аэродинамика лучше

[ППП]

2. Результаты продувки кузова санитарки в аэродинамической трубе?

Здуло к...

Замерь в маленькой трубе аэродинамику обычного силикатного кирпича. Умножь на масштаб.

Прошу прощения за низкий уровень сообразительности , но от "Вовчок" хотелось бы разъяснений для особливо непонятливых, а у "Инквизитор" хотелось бы узнать : кирпич обязательно должен быть силикатным ?

[Shurik]

Флудерам Вовчок и Инквизитор замечание в контенксте.
Администратор Форума

[Shurik]

Я думаю можно взять модельку 1:34 и продуть.

А можно еще проще взять буханнку и в безветренный день разогнать на прямом участке дороги. Снять необходимые давления прибором.

[Айри]

Я думаю можно взять модельку 1:34 и продуть.

Если данное желание вырисуется в реальную потребность - могу помочь с выходом на аэродинамическую трубу.
Но есстественно это будет стоить определенных денег.

Масштаб 1:34 не пригоден - для более реальной картины отображения физики потока воздуха нужно использовать макеты от 1:2 до 1:10. Ессно еще лучше 1:1.

А можно еще проще - взять буханку и в безветренный день разогнать на прямом участке дороги. Снять необходимые давления прибором.

А вот это интереснее. Готов участвовать, если до этого дойдет, естественно.
Только реально получится лишь увидеть (заснять на видео) направления перемещений воздуха по кузову авто (предварительно обклеив весь кузов небольшими полосками ткани).
Так как для того, чтобы снять с кузова полную картину эпюр распределения давления нужно ни мало ни много - наверлить в кузове море отверстий на равных расстояниях, припаяв изнутри трубки с подключенными к ним манометрами.
Представляете себе вообще картину и объем работы?

[ППП]

Безусловно , если задаться целью , можно и в натуральную величину продуть , и эпюры давлений снять , и даже визуализацию потоков сделать . Но это будет работа ради работы , потому как лично меня интересует всего три вопроса при решении которых можно пойти и по наитию, используя общие теоретические знания : 1. убирать или нет клюв над лобовым стеклом; 2. Ручейки по периметру передней панели вроде как совсем не нужны; 3. В каком месте установить сеточки вытяжной вентиляции . Список можно расширить , но я пока не вижу в этом необходимости . Было бы обидно перелопатить кучу работы в то время , когда кто-то ее уже сделал . Что касается собственно аэродинамики УАЗа (буханки), то я не думаю , что она настолько плоха по сравнению с другими микроавтобусами , хотя отдаю себе отчет , что словосочетание "инженерный расчет" не применимо к этому автомобилю (за что он кстати и нравится большинству владельцев - большой простор для творчества) .
Шурику спасибо за вмешательство .
Отдельное спасибо Айри за понимание вопроса .

[Shurik]

По первом.
Судя по современным бусикам клюв наверное стоит убрать.
По второму -наверное и не нужны.
По третьему - я опасаюсь что зона разрежения будет плавать в зависимости от скорости. Наверное разумнее сделать грибы типа ж-д.

[Айри]

Слушайте, интересная тема! Есть над чем подумать...

В каком месте установить сеточки вытяжной вентиляции?

...я опасаюсь что зона разрежения будет плавать в зависимости от скорости.
Наверное разумнее сделать грибы типа ж-д.

Угу... Расход воздуха определяется как произведение скорости потока на площадь сечения воздуховода.

Q=V*S [м/с*м2=м3/с]

Наличие щелей и зазоров в кузове отечественного автопрома условно не учитываем...

Собсно при изменении скорости движения авто и неизменном размере вентиляционного отверстия движение воздушных масс в салоне будет меняться.
Тоесть, простыми словами, если скорость воздуха в салоне будет больше чем 3...5 м/с - это уже сквозняк.
В авиации проблему вентиляции решают при помощи отбора воздуха от одной из ступеней двигателя с последующим регулированием температуры, расхода и соответственно давления методом наддува герметичной кабины и стравливания воздуха через клапан. Но УАЗ - не самолет!

Может действительно пойти путем установки в области низкого давления на крыше "буханки" "гриба", затем ставить фильтр, нагнетающий электровентилятор, пускать в салоне вдоль боков под крышей каналы вентиляции (благо место есть) и в задних боковинах - щели для выхода воздуха. Вот тут то как раз и интересна аэродинамика кузова.
При этом, если сделать все правильно и аккуратно, наличие избыточного давления воздуха в салоне - возможность уменьшить попадание через щели в салон (и ессно в легкие) пыльного и грязного воздуха.

п.с. А почему бы и нет?

[wolf412]

2. Результаты продувки кузова санитарки в аэродинамической трубе?

Здуло к...

Трубу?
ИМХО, классичсеский внедорожник (Jeep CJ, Land Rover 88, Land Rover 109, Toyota BJ, УАЗ) и аэродинамика - понятия несовместимые.

[ППП]

Трубу?
ИМХО, классичсеский внедорожник (Jeep CJ, Land Rover 88, Land Rover 109, Toyota BJ, УАЗ) и аэродинамика - понятия несовместимые.

Аэродинамика -понятие совместимое с любым предметом , движущимся с достаточной скоростью . Другой вопрос - она может быть совершенной или не очень или совсем никакой . В зависимости от скоростей , на которых мы эксплуатируем технику, мы можем пренебрегать аэродинамическими потерями (и ,заметьте, шумами) или постараться убрать по максимуму аэродинамические излишества . Считаю что уже при скоростях эксплуатации в районе 100км/час пренебрегать аэродинамикой не стоит, особенно если какие-либо недостатки можно сравнительно легко исправить .

[ППП]

По первом.
Судя по современным бусикам клюв наверное стоит убрать.

Согласен . Но следует сказать что , с одной стороны , на мой взгляд , клюв этот вещь абсолютно бесполезная , а с другой стороный - есть мысль все приборы упаковать в этот клюв : там они будут гораздо более читабельными и не будут давать бликов на стекла . Кроме того это все-таки характерная особенность буханки . Так что иметь количественную оценку вреда хотелось бы .

По второму -наверное и не нужны.

Безусловно . И я даже предположить не могу по какой такой глубокой мысли их там изобразили . Наверное это удобно технологически .

По третьему - я опасаюсь что зона разрежения будет плавать в зависимости от скорости. Наверное разумнее сделать грибы типа ж-д.

А вот здесь я не согласен . Плавать будет не зона разрежения а величина . Зона будет плавать в зависимости от силы и направления бокового ветра . Но это не беда :если где-нибудь убудет - тут же где-нибудь прибудет

[ППП]

Тоесть, простыми словами, если скорость воздуха в салоне будет больше чем 3...5 м/с - это уже сквозняк..

Не буду вдаваться в подробности - приведу несколько примеров:
Общеизвестно,что в автомобилях классической компоновки в месте рнасположения воздухопритока с увеличением скорости увеличивается избыточное давление . В ВАЗах ,начиная с 21011 , в задней стойке установлена сеточка . Пока никого сквозняком не вытянуло .
В Опелях и Фордах (по крайней мере) на боквинах под загибом заднего бампера установлены клапана (решетка с резинкой),которые в определенной мере регулируют величину потока .

Наличие щелей и зазоров в кузове отечественного автопрома условно не учитываем...

Насчет щелей - вопрос очень существенный . Я наблюдал в местах соединения крыши с боковыми панелями Буханки зазоры до 3мм . Так что как минимум без кузовного герметика здесь не обойтись .

При этом, если сделать все правильно и аккуратно, наличие избыточного давления воздуха в салоне - возможность уменьшить попадание через щели в салон (и ессно в легкие) пыльного и грязного воздуха.

А вот здесь - good for you . Безусловно создание избыточного давления внутри кузова - основной принцип вентиляции современного автомобиля - превращает УАЗ с пылесоса в автомобиль .

пускать в салоне вдоль боков под крышей каналы вентиляции (благо место есть)

Я бы добавил : вдоль крыши и вдоль пола . Вдоль крыши - для холодного и охлажденного воздуха , вдоль пола - для нагретого воздуха .

[Айри]

В зависимости от скоростей , на которых мы эксплуатируем технику, мы можем пренебрегать аэродинамическими потерями (и ,заметьте, шумами) или постараться убрать по максимуму аэродинамические излишества . Считаю что уже при скоростях эксплуатации в районе 100км/час пренебрегать аэродинамикой не стоит, особенно если какие-либо недостатки можно сравнительно легко исправить.

Если точнее - уже при скорости движения 50-60 км/час сила аэродинамического сопротивления превышает любую другую силу сопротивления движению автомобиля, а в районе 100-120 км/час превосходит всех их вместе взятых, так как направлена против скорости движения, её величина пропорциональна площади поперечного сечения S, плотности среды ρ и квадрату скорости v.

Fx=Cx*ρ*v2*S/2

Замечу, что скорость в формуле стоит в квадрате, а это значит: при увеличении скорости движения транспортного средства в два раза, сила сопротивления воздуха увеличивается в четыре раза, а затраты мощности вырастают в восемь раз!!! Поэтому при движении автомобиля в городском потоке аэродинамическое сопротивление автомобиля мало и почти незаметно, на трассе же его значение достигает бОльших величин.

Приведу цитату (для общего развития, тем кто не в курсе):

В автомобильной технике аэродинамическое сопротивление представляет собой сумму нескольких его составляющих:

- сопротивление формы;
- сопротивление трения о наружные поверхности;
- сопротивление, вызываемое выступающими частями автомобиля;
- внутреннее сопротивление.

Сопротивление формы еще называют сопротивлением давления или лобовым сопротивлением. Сопротивление формы является основной составляющей сопротивления воздуха, оно достигает 60% общего. Механизм возникновения этого вида сопротивления следующий. При движении транспортного средства в окружающей воздушной среде происходит сжатие набегающего потока воздуха в передней части автомобиля. В результате здесь создается область повышенного давления. В задней части автомобиля воздушный поток срывается с кузова транспортного средства. Это способствует образованию здесь области пониженного давления, куда постоянно осуществляется подсос воздуха из окружающего воздушного пространства. Классической иллюстрацией наличия зоны пониженного давления является пыль и грязь, оседающие на элементы конструкции задней части транспортного средства. За счет различия давлений воздуха впереди и сзади автомобиля создается сила лобового сопротивления.

Сопротивление трения обусловлено "прилипанием" к поверхности кузова слоев перемещающегося воздуха, вследствие чего воздушный поток теряет скорость. В этом случае величина сопротивления трения зависит от свойств материала отделки поверхности кузова, а также от его состояния. На данный вид приходится около 10 - 20% всех аэродинамических потерь.

Сопротивление вызываемое выступающими частями автомобиля составляет 10 - 15% общего. Хотя на некоторых экземплярах оно может принимать и гораздо большее значение. На его величину влияют самые, казалось бы, безобидные конструктивные элементы автомобиля, как-то дверные ручки, рычаги стеклоочистителей, колесные колпаки и прочие детали. Поднятые ночью убирающиеся фары увеличивают силу сопротивления воздуха на 10%, открытые окна - на 5%, установленные предусмотрительным автовладельцем грязезащитные фартуки на всех колесах - на 3%, багажник на крыше - на 10-12%, наружные зеркала заднего вида - 5-7%, широкопрофильные шины - на 2-4%, антенна - на 2%, открытый люк в крыше - на 2-5%.
С другой стороны есть ряд деталей, применение которых позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление. Так, установка на колеса гладких колпаков снижает его на 3%, замена выступающих дверных ручек на оптимизированные в аэродинамическом смысле - утопленные также несколько снижает силу сопротивления воздуха. Также существенную роль играет качество сборки кузова автомобиля: малые зазоры в местах стыков кузовных деталей могут уменьшить сопротивление на 2-5%.

Внутреннее сопротивление обусловлено движением воздушных потоков через системы вентиляции и охлаждения. Обычно пути движения воздушных потоков в этом случае имеют достаточно сложную конфигурацию, обладающую множеством местных сопротивлений. К числу последних относятся резкие изменения направления движения воздуха, фильтры, радиаторы и т. п.

Аэродинамические шумы, возникающие при движении автомобиля, свидетельствуют о плохой его аэродинамике или же о ее отсутствии вообще. Генерируются они за счет вибраций элементов кузова в моменты срыва воздушного потока с их поверхности. По наличию или отсутствию шумов на высоких скоростях движения можно определить степень проработки конструкции автомобиля в аэродинамическом смысле.

Поэтому возвращаясь к теме влияния дополнительных конструкций аля силовые обвесы,
багажники и прочий "тюнинг" - да, влияют.
Тоесть ухудшают, турбулизируя воздушный поток и увеличивая лобовое сопротивление.
В этом плане "нетюнинговый кирпич" действительно обладает гораздо более лучшей аэродинамикой.

п.с. В принципе, всем вышенаписанным можно и не заморачиваться, учитывая что подавляющее большинство УАЗов эксплуатируются на уровне трактора ("это же УАЗ") или в случае когда количество использованного бензина и, ессно, затраченных на него денег не составляет проблем для кошелька. Ради экономии которого автопроизводители и занимаются изучением аэродинамического сопротивления кузовов.