Légellenállás 4. gyakorlat. A légellenállás az az ellenállás (fékezőerő), amellyel az áramló levegő a testre hat. A légellenállás olyan közegellenállás,

Az előadások a következő témára: "Légellenállás 4. gyakorlat. A légellenállás az az ellenállás (fékezőerő), amellyel az áramló levegő a testre hat. A légellenállás olyan közegellenállás,"— Előadás másolata:

1 Légellenállás 4. gyakorlat

2 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

3 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.

4 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.

5 Légellenállás A légellenállás a merev test és a közeg relatív elmozdulása folytán jön létre. www.ara.bme.hu

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

7 Légellenállás

8 Ellenállás tényező:

9 Légellenállás Járay Pál: Bécs, 1889. március 10. – St. Gallen, 1974. 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.” http://www.muszakiak.com

10 Légellenállás Rumpler Tropfenwagen (1921) Edmund Rumpler

11 Légellenállás Ellenállás tényező:

12 Porsche Typ 32 Porsche Museum, Stuttgart-Zuffenhausen

13 Légellenállás

14 340 kph forrás: dynamics issue 3.01

15

16

17

18

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

20

21

22

23

24

25

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

27 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 = 0.92. Feladat Mekkora kerék- és motorteljesítmény szükséges a légellenállás legyőzésére?