Légellenállás 4. gyakorlat

A légellenállás az az ellenállás (fékezőerő), amellyel az áramló levegő a testre hat. A légellenállás olyan közegellenállás, amellyel mozgó test levegővel telt térben találkozik Nagy sebesség esetében ezt leginkább a levegő tehetetlensége okozza, melyet a mozgó test útjában szintén mozgásra indít; közelítőleg a sebesség négyzetével arányos. A légellenállás keletkezéséhez a súrlódás is hozzájárul, mely a mozgó test sebességével arányos. A légellenállás általában annál nagyobb, minél nagyobb felületű a mozgó test, illetve minél nagyobb a sebesség és a levegő sűrűsége. Légellenállás

A légellenállás nyomási és súrlódási ellenállásból tevődik össze. A nyomási ellenállás a test elülső és hátsó része közötti nyomáskülönbségből ered. A jármű mozgási irányával ellentétes irányban hat, és a jármű sebességétől, a homlokfelületétől, a légellenállási együtthatótól (Cw) és a légsűrűségtől függ. A gördülési ellenállás mellett a légellenállás jelenti azt az irányadó tényezőt, amely egy jármű dinamikáját és gazdaságosságát meghatározza. Minél nagyobb a légellenállás, annál nagyobb erő szükséges ahhoz, hogy egy járművet egy meghatározott sebességre gyorsítsa és ezt a sebességet megtartsa. A testnek - különösen olyan tompa tárgyak esetében, mint a gépkocsi - ezt az ellenállást kell leküzdenie. Ezzel szemben a karcsú testeknél, mint pl. repülőknél, a súrlódási ellenállás játszik nagyobb szerepet a teljes légellenállásban.

A súrlódási ellenállás az áramlás által a felületen okozott súrlódásból keletkezik. A légsebesség és a légellenállás között négyzetes összefüggés van. Ez annyit jelent, hogy kétszeres sebesség mellett az ellenállás a négyszeresére, négyszeres sebesség esetén pedig a 16-szorosára nő. Konkrét példa: 100 km/h-ról 141 km/h-ra történő gyorsítás esetén a légellenállás (aerodnimaikai ellenállás) megkétszereződik.

Légellenállás A légellenállás a merev test és a közeg relatív elmozdulása folytán jön létre.

Légellenállás A légellenállást befolyásolja : A test mérete. A test alakja. Felületi simaság. Áramló levegő sebessége.

Légellenállás

Ellenállás tényező:

Légellenállás Járay Pál: Bécs, március 10. – St. Gallen, szeptember 22. „… Tovább folytatta a testek légellenállási tényezőjének csökkentésére irányuló vizsgálatait, és 1920-ban szabadalmaztatta a legkisebb légellenállású ideális járműalakot, az általa Stromlinienwagennek nevezett, teljesen áramvonalazott karosszériájú autót. Számos autógyár (Audi, Adler, Bugatti, Voison, Tatra) sok modellje készült a Járay-féle elvek alapján. A harmincas évek dereka táján építettek a Mercedes-, illetve Audi-alvázra Járay karosszériát, és Járay szabadalma alapján készültek a népszerűvé vált „bogárhátú” Volkswagen prototípusai is. A légellenállási tényezőt az akkor hagyományos kivitelű járművekhez képest körülbelül 25 százalékra csökkentette, így az üzemanyag-felhasználás mintegy 30 százalékkal csökkent. Ráadásul az áramvonalas autó nem keltett maga mögött nagy örvényeket, kevesebb port és sarat vert fel az úttestről.”

Légellenállás Rumpler Tropfenwagen (1921) Edmund Rumpler

Légellenállás Ellenállás tényező:

Porsche Typ 32 Porsche Museum, Stuttgart-Zuffenhausen

Légellenállás

340 kph forrás: dynamics issue 3.01

Régi Mercedes-tanulmány, a szokatlan megoldással a légellenállás és a fogyasztás csökkentésére mentek rá a németek

Légellenállás Fajlagos légellenállási tényező: A légellenállás: Az ellenállás tényező: A légellenállás legyőzéséhez szükséges munka: A szükséges teljesítmény:

Légellenállás Mintapélda Adatok A jármű szélessége B = 1.6 m; a jármű magassága H = 1.5 m; a levegő sűrűsége  = 1.25 kg/m3; a jármű ellenállás tényezője c w = 0.25; a hajtómű összhatásfoka a motortól a hajtott kerékig  hössz = Feladat Mekkora kerék- és motorteljesítmény szükséges a légellenállás legyőzésére?