Ilmanvastukertoimen vaikutus ?

[vayne]

Pisti mietityttämään, kuinka suuri merkitys kertoimella on tehon tarpeeseen yms. ?

Otsapinta-ala kun ovat normi henkilöautoissa aika samoja ja sen kun kertoo ilmanvastuksella niin alkaa eroja syntymään.

Jos vaikka esimerkkinä ajetaan 200 km/h, jolloin vastus jo aika suuri, niin miten kertoimen muuttuminen esim. 0,28=>0,38 vaikuttaa tehon tarpeeseen yms ?

[jasso]

Ilmanvastus on luultavasti se suurin vastus, mihin niitä tehoja kuluu.

Tuolta jotain suppeea johdatusta asiaan http://www.autowiki.fi/index.php/Ilmanvastus.

[vayne]

Jeps noi pohjat oli jotenkin hallussa, kiinnostaisi vaan selkeä esimerkki, miten vaikka edellä mainitussa nopeudessa samantehoisilla autoilla kerroin muuttaa ilmanvastuksen voittamisen jälkeen yli jäävää, kiihdytykseen jäävää voimaa ?

[jtlukkari]

Tästä päästäänkin jouhevasti erääseen ilmanvastuskertoimen minimoinnin pioneeriin, typ44:ään.

[jasso]

Hienoa, että tuli heti esiin. Lötkö oli aerodynaamisin perustuotantoauto silloin tupeerausaikoina :)

[Ilkka L]

44:sen koppa kuulemma tarvitsi 100km/h nopeuden ylläpitämiseen 14hv vähemmän tehoa, kuin edeltäjänsä 43. Sitä tarina ei valitettavsti kerro, kuinka paljon hummia nopeuden ylläpitämiseen tarvittiin.

Toisaalta, speksit kertovat 2,0E koneisen (115hv) 44:sen kykenevän n. 190km/h huippunopeuteen ja 2.2E koneisen (136hv) n. 200km/h nopeuteen ja kun tiedetään ilmanvastuksen nelinkertaistuvan nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi, niin eiköhän tuosta jotain voi arvioida.

Ilmanvastuskerroin 44-kopalle taisi olla 0,28 tai 0,30.

[horch]

0,30. Typ89 ylti sit tuohon 0,29:iin. Calibra 0,26:een.

[jad]

T5 Transporter. +220hv/ +600nm huiput 195km/h.
ON ilmanvastusta :)

[Antti Määttä]

"tiedetään ilmanvastuksen nelinkertaistuvan nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi"

Rohkenen olla eri mieltä. Kulutus kasvaa toiseen potenssiin, vastus eli tehontarve kolmanteen (pätee myös uppoumarunkoisiin aluksiin runkonopeuteen asti). Tämä pitää paikkansa taajamanopeuksista eteenpäin.

Yksittäinen ilmamolekyyli haraa vastaan nopeuden toiseen potenssiin, mutta hinkkaavien molekyylien määrä on suoraan verrannollinen nopeuteen. Tästä siis kolmas potenssi.

Aikaan sidottu kulutus (l / h) siis kasvaa nopeuden kolmanteen potenssiin, mutta koska taitettu matka aikayksikössä on suoraan verrannollinen nopeuteen, "tippuu yksi potenssi pois" taitettuun matkaan sidotusta kulutuksesta (esim. l / 100 km).

Ilokaasu ei auta tähän vaivaan muuta kuin mutkan kautta;-)

Oleellista on myös otsapinta-ala. Jos ilmanvastuskerroin on tupla, mutta otsapinta-ala kolmannes, liukkaammin kulkee.

Mun mielestä pitäisi aina otsapinta-ala ilmoittaa ilmanvastuskertoimen yhteydessä. Norsun kokoinen auto pienelläkin ilmanvastuskertoimella jarruttaa tehokkaasti etenemistään.

[Jami]

Voit laskea tarvittavan tehon kaavalla (pätee suurissa nopeuksissa, kun ilma pyörteilee):

P=(1/2)*(r)*(v^3)*(A)*(Cd)

Suluissa olevat yksittäisiä termejä, jotka ovat:
P: tarvittu teho (W)
r(="roo"): ilman tiheys (kg/m^3), luokkaa 1,2-1,3 kg/m^3
v: nopeus (m/s)
A: otsapinta-ala (m^2)
Cd: ilmanvastuskerroin (yksikötön)

edit: vastataan suoraan kysymykseen: 200 km/h vauhdissa kolmen neliön otsapinta-alalla ja ilmanvastuskertoimella 0,28 tarvitaan 90 kilowattia (r=1,25) ja Cd:n ollessa 0,38 tarvitaan 122 kW.

[vayne]

Joo kyllähän tehoeroja tolla syntyy tosiaan.

[jtlukkari]

T5 Transporter. +220hv/ +600nm huiput 195km/h.
ON ilmanvastusta :)

T4 Caravelle, 75hv, huiput 130 km/h: Ilmanvastusta heikomman aerodynamiikan takia ehkä vieläkin enemmän 8)

[Antti Määttä]

"Ilmanvastusta heikomman aerodynamiikan takia ehkä vieläkin enemmän 8)"

Meni korkeemman vysiikan puolelle;-)

[Ilkka L]

"tiedetään ilmanvastuksen nelinkertaistuvan nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi"

Rohkenen olla eri mieltä. Kulutus kasvaa toiseen potenssiin, vastus eli tehontarve kolmanteen (pätee myös uppoumarunkoisiin aluksiin runkonopeuteen asti). Tämä pitää paikkansa taajamanopeuksista eteenpäin

.

Joo, en minä tuosta tiedä sen enempää. Joku interwepin oraakkeli niin sanoi ja oletin sen olevan lopullinen totuus:) Ilmanvastuksella ilmeisestikin tarkoitettiin kappaleen kokonaisilmanvastusta, ei pelkkää kerrointa.

Aerodynamiikka on sellaista rakettitiedettä, että suosiolla myönnän ymmärtämättömyyteni sen parissa :) Nuo peruskaavat, kun koskevat vain ideaalikappaleita ideaaliolosuhteissa. Tuntuu noilla formulatalleillakin olevan ongelmia aerodynamiikan parissa vaikka siellä on ukkoa kuin meren mutaa tekemässä laskelmia.

[jtlukkari]

Olen yrittänyt tuollaisen Caravellen (ei lentokone) keskikulutuksia mittailla ja
aika selvästi on huomattavissa, että mitä kovempaa on ajettu, sitä enemmän on kulunut polttoainetta. Vaikka maantiellä ajetaan isolla vaihteella ja tasaisella kaasulla, ilmanvastuksen voittaminen vie selkeästi enemmän kuin sekalainen, kaupunkiajoa sisältävä kurvailu.

[Mason]

Insinöörien suunnittelemaa "runkonopeutta" on siis selkeästi yritetty ylittää ;o)

[vayne]

Mikäs on moottoripyörän ilmanvastuskerroin ja otsapinta-ala, esim joku perus kyykky noin ?

Kun kovissa nopeuksissa kiihtyvyydet hyytyy aikalailla. Lentokentillä noille on tullut melko pieniä nopeuksia.