Resistenza (aerodinamica). Forza di resistenza dell'aria

Siamo così abituati a essere circondati dall’aria che spesso non le prestiamo attenzione. Si tratta innanzitutto di problemi tecnici applicati, quando si risolvono i quali all'inizio ci si dimentica che esiste una forza resistenza dell'aria.

Ricorda se stessa in quasi ogni azione. Anche se guidiamo una macchina, anche se voliamo su un aereo, anche se lanciamo solo sassi. Cerchiamo quindi di capire quale sia la forza della resistenza dell'aria utilizzando casi semplici come esempi.

Ti sei mai chiesto perché le auto hanno una forma così aerodinamica e una superficie liscia? Ma in realtà è tutto molto chiaro. La forza di resistenza dell'aria è composta da due quantità: la resistenza all'attrito della superficie del corpo e la resistenza della forma del corpo. Al fine di ridurre e ottenere una riduzione delle irregolarità e delle rugosità sulle parti esterne nella produzione di automobili e qualsiasi altro Veicolo.

Per fare questo, sono innescati, verniciati, lucidati e verniciati. Tale lavorazione delle parti porta al fatto che la resistenza dell'aria che agisce sull'auto diminuisce, la velocità dell'auto aumenta e il consumo di carburante durante la guida diminuisce. La presenza di una forza di resistenza si spiega con il fatto che quando un'auto si muove, l'aria viene compressa e davanti ad essa si crea un'area locale. ipertensione, e dietro di esso, di conseguenza, una regione di rarefazione.

Va notato che all'aumentare della velocità del veicolo, il contributo principale alla resistenza è dato dalla forma dell'auto. La forza di resistenza, la cui formula di calcolo è riportata di seguito, determina i fattori da cui dipende.

Forza di resistenza = Cx*S*V2*r/2

dove S è l'area di proiezione anteriore della macchina;

Tenendo conto del coefficiente Cx;

Come è facile vedere da quanto sopra, la resistenza non dipende dalla massa dell'auto. Il contributo principale proviene da due componenti: il quadrato della velocità e la forma dell'auto. Quelli. Quando la velocità raddoppia, la resistenza quadruplica. Ebbene, la sezione trasversale dell'auto ha un'influenza significativa. Più l'auto è aerodinamica, minore è la resistenza dell'aria.

E nella formula c'è un altro parametro che richiede semplicemente di prestare molta attenzione: la densità dell'aria. Ma la sua influenza è già più evidente durante i voli aerei. Come sai, la densità dell'aria diminuisce con l'aumentare dell'altitudine. Ciò significa che la forza della sua resistenza diminuirà di conseguenza. Tuttavia, per un aereo, gli stessi fattori continueranno a influenzare la quantità di resistenza fornita: velocità e forma.

Non meno interessante è la storia dello studio dell'influenza dell'aria sulla precisione del tiro. Lavori di questo tipo furono eseguiti molto tempo fa; le loro prime descrizioni risalgono al 1742; Gli esperimenti sono stati effettuati in paesi diversi, Con varie forme proiettili e proiettili. Come risultato della ricerca, sono state determinate la forma ottimale del proiettile e il rapporto tra le parti della testa e della coda e sono state sviluppate tabelle balistiche del comportamento del proiettile in volo.

Successivamente, furono condotti studi sulla dipendenza del volo di un proiettile dalla sua velocità, la forma del proiettile continuò a essere elaborata e fu sviluppato e creato uno speciale strumento matematico: il coefficiente balistico. Mostra il rapporto tra le forze di resistenza aerodinamica che agiscono sul proiettile.

L'articolo discute quale sia la forza della resistenza dell'aria e fornisce una formula che consente di determinare l'entità e il grado di influenza vari fattori sull'entità della resistenza, viene considerato il suo impatto in diversi campi della tecnologia.

Tutti i componenti della resistenza dell'aria sono difficili da determinare analiticamente. Pertanto, in pratica è stata utilizzata una formula empirica, che per l'intervallo di velocità caratteristico di un'auto reale ha la seguente forma:

Dove Con X - senza dimensione coefficiente del flusso d'aria, a seconda della forma del corpo; ρ in – densità dell'aria ρ in = 1,202…1,225 kg/m 3 ; UN– area della parte centrale (area di proiezione trasversale) della vettura, m2; V– velocità del veicolo, m/s.

Trovato in letteratura coefficiente di resistenza dell'aria K V :

F V = K V UNV 2 , Dove K V = c X ρ V /2 , – coefficiente di resistenza dell'aria, Ns 2 /m 4.

…e fattore di razionalizzazioneQ V : Q V = K V · UN.

Se invece Con X sostituire Con z, quindi otteniamo la forza di portanza aerodinamica.

Zona centrale per un'auto:

A=0,9 B massimo · N,

Dove IN max – carreggiata massima del veicolo, m; N– altezza del veicolo, m.

La forza viene applicata al metacentro e vengono creati i momenti.

Velocità di resistenza del flusso d'aria tenendo conto del vento:

, dove β è l'angolo tra le direzioni di movimento dell'auto e il vento.

CON X alcune auto

VAZ2101…07			Opel Astra berlina
VAZ2108…15
			Lander libero di Land Rover
VAZ2102...04
VAZ2121…214
			camion
			camion con rimorchio

1. Forza di resistenza al sollevamento

F P = G UN peccato α.

Nella pratica stradale, l'entità della pendenza è solitamente stimata dall'entità dell'innalzamento della superficie stradale, correlata all'entità della proiezione orizzontale della strada, ad es. tangente dell'angolo e denotare io, esprimendo il valore risultante in percentuale. Se la pendenza è relativamente piccola, è consentito non utilizzarla peccatoα., e il valore io in termini relativi. Per valori di pendenza elevati, sostituire peccatoα per il valore della tangente ( io/100) inaccettabile.

1. Forza di resistenza all'accelerazione

Quando si accelera un'auto, la massa in movimento in avanti dell'auto accelera e le masse rotanti accelerano, aumentando la resistenza all'accelerazione. Questo aumento può essere preso in considerazione nei calcoli se assumiamo che le masse dell'auto si muovano traslatoriamente, ma utilizziamo una certa massa equivalente M ehm, un po' più grande M a (nella meccanica classica questo è espresso dall'equazione di Koenig)

Usiamo il metodo di N.E. Zhukovsky, equiparando l'energia cinetica di una massa equivalente in movimento traslazionale alla somma delle energie:

,

Dove J D– momento d'inerzia del volano motore e parti associate, N s 2 m (kg m 2); ω D– velocità angolare del motore, rad/s; J A– momento di inerzia di una ruota.

Poiché ω k = V UN / R K , ω D = V UN · io kp · io o / R K , R K = R K 0 ,

allora otteniamo
.

Momento d'inerziaJunità di trasmissione del veicolo, kg m 2

Automobile	Volano con albero motore J D	Ruote motrici (2 ruote con freno a tamburo), J k1	Ruote motrici (2 ruote con tamburi freno e semiassi) J k2

Facciamo una sostituzione: M eh = M UN · δ,

Se il veicolo non è completamente carico:
.

Se l'auto procede per inerzia: δ = 1 + δ 2

Forza di resistenza all'accelerazione del veicolo (inerzia): F E = M eh · UN UN = δ · M UN · UN UN .

In prima approssimazione possiamo assumere: δ = 1,04+0,04 io kp 2

Una delle manifestazioni della forza gravitazionale reciproca è la gravità, ad es. la forza di attrazione dei corpi verso la Terra. Se su un corpo agisce solo la forza di gravità, allora esso subisce una caduta libera. Di conseguenza, la caduta libera è la caduta di corpi nello spazio senz'aria sotto l'influenza della gravità verso la Terra, a partire da uno stato di riposo.

Questo fenomeno fu studiato per la prima volta da Galileo, ma a causa della mancanza di pompe ad aria non poteva condurre esperimenti nello spazio senz'aria, quindi Galileo effettuò esperimenti nell'aria. Scartando tutti i fenomeni secondari incontrati quando i corpi si muovono nell'aria, Galileo scoprì le leggi della caduta libera dei corpi. (1590)

• 1a legge. La caduta libera è un moto rettilineo uniformemente accelerato.
• 2a legge. L'accelerazione di gravità in un dato luogo della Terra è la stessa per tutti i corpi; il suo valore medio è 9,8 m/s.

Le dipendenze tra le caratteristiche cinematiche della caduta libera si ottengono dalle formule per il moto uniformemente accelerato, se in queste formule mettiamo a = g. Per v0 = 0 V = gt, H = gt2\2, v = √2gH.

In pratica l'aria resiste sempre al movimento di un corpo che cade, e per un dato corpo, maggiore è la velocità di caduta, maggiore è la resistenza dell'aria. Di conseguenza, all'aumentare della velocità di caduta, aumenta la resistenza dell'aria, diminuisce l'accelerazione del corpo e quando la resistenza dell'aria diventa uguale alla forza di gravità, l'accelerazione di un corpo in caduta libera diventa zero. In futuro, il movimento del corpo sarà un movimento uniforme.

Movimento reale dei corpi dentro atmosfera terrestre succede da traiettoria balistica, significativamente diverso dal parabolico a causa della resistenza dell'aria. Ad esempio, se si spara un proiettile da un fucile ad una velocità di 830 m/s con un angolo α = 45° rispetto all'orizzonte e si utilizza una cinepresa per registrare la traiettoria effettiva del proiettile tracciante e il luogo del suo impatto, quindi l'autonomia di volo sarà di circa 3,5 km. E se lo calcoli utilizzando la formula, saranno 68,9 km. La differenza è enorme!

La resistenza dell'aria dipende da quattro fattori: 1) DIMENSIONE dell'oggetto in movimento. Un oggetto grande riceverà ovviamente più resistenza di uno piccolo. 2) FORMA di un corpo in movimento. Piatto piano certa area fornirà una resistenza al vento molto maggiore rispetto a un corpo aerodinamico (a forma di goccia) avente la stessa area di sezione trasversale per lo stesso vento, in realtà 25 volte maggiore! L'oggetto rotondo è da qualche parte nel mezzo. (Questo è il motivo per cui le carrozzerie di tutte le auto, aerei e parapendii sono arrotondate o a forma di lacrima quando possibile: riduce la resistenza dell'aria e consente di muoversi più velocemente con meno sforzo sul motore, e quindi meno carburante). 3) DENSITÀ DELL'ARIA. Sappiamo già che un metro cubo pesa circa 1,3 kg al livello del mare, e più si sale, meno densa diventa l'aria. Questa differenza può svolgere un ruolo pratico quando si decolla solo da un'altitudine molto elevata. 4) VELOCITÀ. Ognuno dei tre fattori fin qui considerati contribuisce proporzionalmente alla resistenza aerodinamica: se se ne raddoppia uno, raddoppia anche la resistenza; se riduci uno di essi della metà, la resistenza diminuisce della metà.

LA RESISTENZA DELL'ARIA è pari a METÀ DELLA DENSITÀ DELL'ARIA moltiplicata per il COEFFICIENTE DI RESISTENZA moltiplicato per l'AREA DELLA SEZIONE e moltiplicato per il QUADRATO DELLA VELOCITÀ.

Introduciamo i seguenti simboli: D - resistenza dell'aria; p - densità dell'aria; A - area della sezione trasversale; cd - coefficiente di resistenza; υ - velocità dell'aria.

Ora abbiamo: D = 1/2 x р x cd x A x υ 2

Quando un corpo cade condizioni reali l'accelerazione del corpo non sarà uguale all'accelerazione di gravità. In questo caso la 2a legge di Newton assumerà la forma ma = mg – Fresist –Farch

Farkh. =ρqV , poiché la densità dell'aria è bassa, può essere trascurata, allora ma = mg – ηυ

Analizziamo questa espressione. È noto che su un corpo che si muove nell'aria agisce una forza di trascinamento. È quasi ovvio che questa forza dipende dalla velocità del movimento e dalle dimensioni del corpo, ad esempio dall’area della sezione trasversale S, e questa dipendenza è del tipo “maggiori υ e S, maggiore F”. Puoi anche chiarire il tipo di questa dipendenza in base a considerazioni sulle dimensioni (unità di misura). Infatti, la forza si misura in newton ([F] = N), e N = kg m/s2. Si può vedere che il secondo quadrato è compreso nel denominatore. Da qui risulta subito chiaro che la forza deve essere proporzionale al quadrato della velocità del corpo ([υ2] = m2/s2) e della densità ([ρ] = kg/m3) - ovviamente, al mezzo in cui si muove il corpo . COSÌ,

E da sottolineare che questa forza è diretta contro il vettore velocità.

Abbiamo già imparato molto, ma non è tutto. Sicuramente la forza di trascinamento (forza aerodinamica) dipende anche dalla forma della carrozzeria: non è un caso aerei sono realizzati “ben snelliti”. Per tenere conto di questa dipendenza attesa, è possibile introdurre nella relazione sopra ottenuta (proporzionalità) un fattore adimensionale, che non violerà l'uguaglianza delle dimensioni in entrambe le parti di questa relazione, ma la trasformerà in uguaglianza:

Immaginiamo una palla che si muove nell'aria, ad esempio una pallina che vola orizzontalmente da velocità iniziale- Se non ci fosse resistenza dell'aria, ad una distanza x nel tempo la pallina si muoverebbe verticalmente verso il basso di. Ma a causa dell'azione della forza di trascinamento (diretta contro il vettore velocità), il tempo di volo del pellet sul piano verticale x sarà maggiore di t0. Di conseguenza, la forza di gravità agirà sulla pallina più a lungo, tanto da farla scendere al di sotto di y0.

E in generale, il pallino si muoverà lungo una curva diversa, che non è più una parabola (si chiama traiettoria balistica).

In presenza di atmosfera, i corpi in caduta, oltre alla gravità, risentono delle forze di attrito viscoso con l'aria. Con una approssimativa approssimazione, a basse velocità, la forza dell'attrito viscoso può essere considerata proporzionale alla velocità di movimento. In questo caso l’equazione del moto del corpo (seconda legge di Newton) ha la forma ma = mg – η υ

La forza di attrito viscoso che agisce sui corpi sferici che si muovono a basse velocità è approssimativamente proporzionale alla loro area della sezione trasversale, cioè raggio del corpo quadrato: F = -η υ= - const R2 υ

La massa di un corpo sferico a densità costante è proporzionale al suo volume, cioè cubo di raggio m = ρ V = ρ 4/3π R3

L'equazione è scritta tenendo conto della direzione verso il basso dell'asse OY, dove η è il coefficiente di resistenza dell'aria. Questo valore dipende dallo stato dell'ambiente e dai parametri corporei (peso corporeo, dimensione e forma). Per un corpo sferico, secondo la formula di Stokes η =6(m(r dove m è la massa del corpo, r è il raggio del corpo, ( è il coefficiente di viscosità dell'aria.

Consideriamo, ad esempio, la caduta delle palline materiali diversi. Prendiamo due palline dello stesso diametro, di plastica e di ferro. Supponiamo per chiarezza che la densità del ferro sia 10 volte maggiore della densità della plastica, quindi la palla di ferro avrà una massa 10 volte maggiore, e di conseguenza la sua inerzia sarà 10 volte maggiore, cioè sotto la stessa forza accelererà 10 volte più lentamente.

Nel vuoto sulle sfere agisce solo la forza di gravità; sulle sfere di ferro è 10 volte maggiore che su quelle di plastica, quindi accelereranno con la stessa accelerazione (una gravità 10 volte maggiore compensa un'inerzia 10 volte maggiore); palla di ferro). Con la stessa accelerazione entrambe le palline percorreranno la stessa distanza nello stesso tempo, cioè in altre parole, cadranno simultaneamente.

Nell'aria: all'azione della gravità si sommano la forza della resistenza aerodinamica e la forza di Archimede. Entrambe queste forze sono dirette verso l'alto, contro l'azione della gravità, ed entrambe dipendono solo dalla dimensione e dalla velocità delle palline (non dipendono dalla loro massa) e velocità uguali i movimenti sono uguali per entrambe le palle.

A. la risultante delle tre forze agenti sulla palla di ferro non sarà più 10 volte maggiore dell'analoga risultante di quella di legno, ma maggiore di 10, e l'inerzia della palla di ferro resterà maggiore dell'inerzia di quella di legno per la stesso 10 volte. Di conseguenza, l'accelerazione della palla di ferro sarà maggiore di quella di plastica e cadrà prima.

1. Il movimento del veicolo è associato al movimento delle particelle d'aria, che consuma parte della potenza del motore. Tali costi sono costituiti dalle seguenti componenti:

2. Resistenza frontale, che appare a causa della differenza di pressione davanti e dietro un'auto in movimento (55-60% di resistenza dell'aria).

3. Resistenza creata da parti sporgenti - specchietto retrovisore, ecc. (12-18%).

4. Resistenza che si verifica quando l'aria passa attraverso il radiatore e il vano motore.

5. Resistenza dovuta all'attrito delle superfici vicine contro strati d'aria (fino al 10%).

6. Resistenza causata dalla differenza di pressione tra la parte superiore e quella inferiore dell'auto (5-8%).

Per semplificare i calcoli della resistenza dell'aria, sostituiamo la resistenza distribuita su tutta la superficie dell'auto con la forza della resistenza dell'aria applicata in un punto, chiamato centro della vela auto.

L’esperienza ha dimostrato che la forza della resistenza dell’aria dipende dai seguenti fattori:

Dalla velocità del veicolo, e questa dipendenza è di natura quadratica;

Dalla zona frontale dell'auto F;

Dal coefficiente di razionalizzazione Parente, che è numericamente uguale alla forza resistenza dell'aria creata da uno metro quadro zona frontale del veicolo quando questo si muove alla velocità di 1 m/s.

Quindi la forza di resistenza ambiente aereo.

Nel determinare F utilizzare formule empiriche per determinare l'area di resistenza approssimativa. Per camion F Generalmente: F=A×L(prodotto tra altezza e larghezza), simile per gli autobus. Accettato per le autovetture F=0,8H×L. Esistono altre formule che tengono conto della carreggiata del veicolo, della probabilità di modificare l'altezza del veicolo, ecc. K = F chiamato fattore di razionalizzazione e denotare W.

Per determinare il coefficiente di razionalizzazione vengono utilizzati dispositivi speciali o il metodo di coasting, che consiste nel determinare il cambiamento nel percorso di un veicolo che rotola liberamente quando si muove a diverse velocità iniziali. Quando un'auto si muove in un flusso d'aria, la forza della resistenza dell'aria R dentroè possibile scomporlo in componenti lungo gli assi del veicolo. In questo caso le formule per determinare le proiezioni delle forze differiscono solo per i coefficienti che tengono conto della distribuzione della forza lungo gli assi. Il coefficiente di razionalizzazione può essere determinato dall’espressione:

dove C X è un coefficiente determinato sperimentalmente e tenendo conto della distribuzione della forza di resistenza dell'aria lungo l'asse “x”. Questo coefficiente si ottiene soffiando in galleria del vento, ;

r - densità dell'aria, secondo GOST r = 1.225 kg/m 3 a zero.

Noi abbiamo .

Il prodotto rappresenta la pressione di velocità pari a energia cinetica metro cubo d'aria che si muove alla velocità dell'auto rispetto all'aria.

Coefficiente Parente ha dimensione.

Fra Parente E CX c'è una dipendenza: K = 0,61CX.

Un rimorchio su un veicolo aumenta la forza di resistenza in media del 25%.

Formazione della forza di resistenza dell'aria. Nella fig. 78 e 81 mostrano i flussi d'aria generati durante il movimento di un'autovettura e di un camion. Forza di resistenza dell'aria Pwè costituito da diversi componenti, il principale dei quali è la forza di trascinamento. Quest'ultimo nasce dal fatto che quando un'auto si muove (vedi Fig. 78), a sovrapressione +AR aria e nella parte posteriore ridotta -AR(rispetto a pressione atmosferica). La pressione dell'aria davanti all'auto crea resistenza al movimento in avanti, e la rarefazione dell'aria dietro l'auto crea una forza che tende a spostare l'auto all'indietro. Quindi di più differenza pressione davanti e dietro l'auto, il più potenza resistenza e la differenza di pressione, a sua volta, dipende dalle dimensioni, dalla forma dell'auto e dalla sua velocità.

Riso. 78.

Riso. 79.

Nella fig. 79 mostra i valori (in unità convenzionali) di resistenza a seconda della forma del corpo. La figura lo mostra con una parte anteriore aerodinamica lagna l'aria viene ridotta del 60% e quando si razionalizza la parte posteriore solo del 15%. Ciò indica che la pressione dell'aria creata davanti all'auto ha un'influenza maggiore sulla formazione della forza di resistenza dell'aria rispetto al vuoto dietro l'auto. L'aerodinamica della parte posteriore dell'auto può essere giudicata dal lunotto: con una buona forma aerodinamica non sarebbe

Sembra sporco e, se il flusso d'aria è scarso, il lunotto aspira la polvere.

Nel bilancio complessivo delle forze di resistenza dell'aria, la forza di resistenza rappresenta circa il 60%. Altri componenti includono: resistenza derivante dal passaggio dell'aria attraverso il radiatore e il vano motore; resistenza creata da superfici sporgenti; resistenza all'attrito dell'aria sulla superficie e altra resistenza aggiuntiva. I valori di tutti questi componenti sono dello stesso ordine.

Forza di resistenza totale dell'aria Pw concentrato nel centro della derivazione, che è il centro zona più grande sezioni di un corpo su un piano perpendicolare alla direzione del movimento. In generale il centro della vela non coincide con il centro di massa dell'auto.

La forza di resistenza dell'aria è il prodotto della sezione trasversale del corpo e della pressione della velocità dell'aria, tenendo conto della razionalizzazione della forma:

Dove c x - coefficiente di resistenza adimensionale (aerodinamico) resistenza, tenendo conto della razionalizzazione; /'-area frontale o area di proiezione frontale, m2; Q= 0,5p B v a 2 - pressione della velocità dell'aria, N/m 2. Come si può vedere dalle dimensioni, la pressione della velocità dell'aria è una forza specifica che agisce per unità di superficie.

Sostituendo l'espressione della pressione cinetica nella formula (114), otteniamo

dove v a è la velocità dell'auto; r in - densità dell'aria, kg/m 3.

Quadrato frontale

dove a è il fattore di riempimento dell'area; a = 0,78...0,80 per le autovetture e a = 0,75...0,90 per i camion; H a , V a - valori più alti rispettivamente la larghezza e l'altezza dell'auto.

Anche la forza della resistenza dell'aria viene calcolata utilizzando la formula

Dove k w = 0,5c x p - coefficiente di resistenza dell'aria, avente la dimensione della densità dell'aria - kg/m 3 o N s 2 /m 4. Al livello del mare, dove la densità dell’aria p = 1.225 kg/m3, k w = 0,61 cx, kg/m3.

Significato fisico dei coefficienti kw E cxè che caratterizzano le proprietà aerodinamiche dell'auto.

Prove aerodinamiche della vettura. Le caratteristiche aerodinamiche dell'auto vengono studiate in una galleria del vento, una delle quali è stata costruita presso il Centro di ricerca russo per il test e lo sviluppo di veicoli a motore. Consideriamo il metodo sviluppato in questo centro per testare un'auto nella galleria del vento.

Nella fig. 80 mostra il sistema di assi coordinati e direzioni di azione delle componenti della forza aerodinamica totale. Durante le prove vengono determinati le seguenti forze e momenti: forza di resistenza aerodinamica frontale Rx, forza laterale R, sollevare PV momento di rotolamento Mx, momento di ribaltamento Mio, momento di svolta Mv

Riso. 80.

Durante il test, il veicolo viene montato su bilance aerodinamiche a sei componenti e fissato alla piattaforma (vedere Fig. 80). Il veicolo deve essere rifornito, equipaggiato e caricato in conformità con documentazione tecnica. La pressione dell'aria nei pneumatici deve essere conforme alle istruzioni operative di fabbrica. I test sono controllati da un computer secondo il programma per test di peso standard automatizzati. Durante il test, uno speciale ventilatore crea flussi d'aria che si muovono ad una velocità compresa tra 10 e 50 m/s con un intervallo di 5 m/s. È possibile creare diversi angoli del flusso d'aria sul veicolo rispetto all'asse longitudinale. I valori delle forze e dei momenti riportati in Fig. 80 e 81, registra ed elabora i dati informatici.

Durante il test viene misurata anche la velocità (dinamica) della pressione atmosferica. Q. Sulla base dei risultati della misurazione, il computer calcola i coefficienti delle forze e dei momenti sopra elencati, da cui presentiamo la formula per il calcolo del coefficiente di resistenza:

Dove Q- pressione dinamica; F- zona frontale.

Altri coefficienti ( Con sì, c v s tx, s tu, c mz) vengono calcolati in modo simile sostituendo il valore corrispondente al numeratore.

Il lavoro si chiama fattore di resistenza aerodinamica O fattore di razionalizzazione.

Valori del coefficiente di resistenza dell'aria kw E cx per le auto tipi diversi sono riportati di seguito.

Modi per ridurre la resistenza dell'aria. Per ridurre la resistenza, le proprietà aerodinamiche di un'auto o di un autotreno vengono migliorate: nelle autovetture viene modificata la forma della carrozzeria (soprattutto) e nei camion vengono utilizzate carenature, un tendalino e un parabrezza inclinato.

Antenna, specchio aspetto, portapacchi, fari aggiuntivi e altre parti sporgenti o finestrini aperti aumentano la resistenza dell'aria.

La forza di resistenza dell'aria di un autotreno dipende non solo dalla forma delle singole maglie, ma anche dall'interazione dei flussi d'aria che circolano attorno alle maglie (Fig. 81). Negli intervalli tra loro si formano ulteriori turbolenze, che aumentano la resistenza totale dell'aria al movimento dell'autotreno. Per gli autotreni che si muovono lungo le autostrade con ad alta velocità, il consumo di energia per vincere la resistenza dell'aria può raggiungere il 50% della potenza del motore di un'auto. Per ridurlo, sugli autotreni sono installati deflettori, stabilizzatori, carenature e altri dispositivi (Fig. 82). Secondo il prof. UN. Evgrafova, l'uso di una serie di elementi aerodinamici montati riduce il coefficiente cx autotreni semirimorchi del 41%, treni trainati del 45%.

Riso. 81.

Riso. 82.

A velocità fino a 40 km/h forza Pw meno forza resistenza al rotolamento su una strada asfaltata, per cui non viene presa in considerazione. Al di sopra dei 100 km/h, la forza della resistenza dell'aria è la componente principale della perdita di equilibrio della trazione.