Σάββατο, 18 Δεκεμβρίου 2010

ex15 - Aérodynamisme...



(extrait du livre "maths 2nde" Alain Redding-Sylvain Berco Editions Bertrand-Lacoste).

ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ - ΩΦΕΛΕΙΕΣ

Οπισθέλκουσα (Αεροδυναμική αντίσταση)

Πρόκειται για την αντίσταση που αναπτύσσεται όταν ένα αντικείμενο κινείται και μετατοπίζει τον αέρα που συναντά. Όπως γίνεται αντιληπτό η αντίσταση του αέρα είναι αντίθετη προς την φορά που κινείται το αυτοκίνητο και αυξάνεται με το τετράγωνο της ταχύτητας. Εξαρτάται κυρίως από την μετωπική επιφάνεια του αυτοκινήτου και μετριέται σε διάφορες μονάδες δύναμης (Newton, Kp, [...]


Ωφέλειες από τον αεροδυναμικό σχεδιασμό

Ο αεροδυναμικός σχεδιασμός των σύγχρονων αυτοκινήτων δε βελτιώνει μόνο το
συντελεστή οπισθέλκουσας και τις επιδόσεις. Είναι ταυτόχρονα παράγοντας
ασφάλειας και οικονομίας. Σε ένα αεροδυναμικά σχεδιασμένο αμάξωμα οι
δυνάμεις άνωσης στον εμπρός και τον πίσω άξονα παραμένουν σε χαμηλά επίπεδα
εξασφαλίζοντας τη σταθερότητα και την καλή κατευθυντικότητα του
αυτοκινήτου.

Τα σύγχρονα αεροδυναμικά σχήματα με τις απαλές καμπύλες γραμμές μειώνουν
επιπλέον τη πιθανότητα τραυματισμού των πιο ευάλωτων χρηστών του δρόμου.
Η απουσία γωνιών, οι κρυμμένοι άξονες των υαλοκαθαριστήρων, οι επίπεδες
χειρολαβές στις πόρτες, το σχήμα των προφυλακτήρων, των καθρεφτών κ.λπ.
μειώνουν τους κινδύνους από τον τραυματισμό πεζών και δικυκλιστών στην
περίπτωση ατυχήματος.

Τέλος ο αεροδυναμικός σχεδιασμός βοηθάει και στη μείωση της κατανάλωσης.
Έχει υπολογιστεί ότι η οπισθέλκουσα είναι υπεύθυνη για το 40% της
κατανάλωσης ενός αυτοκινήτου στο ταξίδι. Εύκολα αντιλαμβάνεται κανείς τη
σημασία της μείωσής της.

Ο αεροδυναμικός σχεδιασμός ήρθε έντονα στο προσκήνιο στις αρχές της
προηγούμενης δεκαετίας. Σήμερα ο αρχικός θόρυβος έχει κοπάσει αλλά η έρευνα
και εξέλιξη στον τομέα αυτό συνεχίζεται αδιάκοπα.

Η πιθανότατα επικείμενη επιβολή ορίων στην κατανάλωση καυσίμου από την
Ευρωπαϊκή Ένωση μπορεί να ξαναφέρει τον αεροδυναμικό σχεδιασμό και πάλι επικαιρότητα._


Εφαρμογή
Α.
  • 1. Χρησιμοποιώντας τον παραπάνω τύπο ( ρ= πυκνότητα ρευστού =1,225  kg/m3 S= μετωπική επιφάνεια =1,97 m2, C= συντελεστής οπισθέλκουσας =0,373) υπολογίστε τη τιμή του συντελεστή 1/2ρSC (με προσέγγιση εκατοστού).
    ..........................................................................................................
    • 2. Έστω η συνάρτηση f1 ορισμένη στο διάστημα [0, 60] με τύπο f1(v)=0,045v2
    Συμπληρώστε τον πίνακα: 

     Ποια η μονοτονία της f1;
    Σχεδιάστε τη γραφική παράσταση της  f1!

    Β.
    • 3. Η καμπύλη του γραφήματος αριστερά αναφέρεται στην αεροδυναμική αντίσταση oχήματος. Σχεδιάστε στο ίδιο σχήμα την γραφική παράσταση της f1, που σχετίζεται με αυτοκίνητο τύπου Formula1.
    •  Αν η αεροδυναμική αντίσταση είναι 900 Ν να βρείτε στο γράφημα τις ταχύτητες των 2 οχημάτων.
    • 4. Αν τα οχήματα τρέχουν με την ίδια ταχύτητα ποιο όχημα έχει τη μικρότερη οπισθέλκουσα Τ;
      ................................................................................
    •  5. Τα μεγέθη: οπισθέλκουσα και ταχύτητα είναι ποσά ανάλογα; Δικαιολογείστε την απάντησή σας!
    ...................................................................................................




    Δεν υπάρχουν σχόλια:

    Δημοσίευση σχολίου