Почему автомобили не изрыты, как мячи для гольфа?

Разрушители легенд прикрыли это. Они обнаружили значительную экономию топлива при постоянной скорости. Предполагая, что их выводы верны, я могу только предположить, что эта техника не используется в косметических целях, то есть мало кто захочет водить машину, которая выглядит так, как будто она побывала в нескольких авариях и покрыта вмятинами.

Основные классы сопротивления : Двумя основными факторами сопротивления являются трение и отрыв потока. Это сопротивление трения преобладает в обтекаемой форме, а сопротивление давления (сопротивление из-за отрыва потока) преобладает в обтекаемом теле.

Способы уменьшения трения и сопротивления давления: турбулентный поток имеет больший импульс, чем ламинарный поток, поэтому они уменьшают отрыв потока, поэтому сопротивление давления уменьшается, что является основной причиной сопротивления тела обтекания. Такой механизм используется в галфболах (поскольку галфбол сферический, его никак не обтекать!). В обтекаемых телах сопротивление трения можно уменьшить, увеличив гладкость поверхности.

Почему автомобили не питтингуют:Автомобиль имеет не полный обтекаемый кузов (длина автомобиля больше высоты) и не хорошую обтекаемую форму кузова (длина автомобиля не намного больше высоты). Обычно сопротивление давления вызывает большее сопротивление, чем сопротивление поверхностного трения в большинстве течений. Если мы будем делать питтинг в автомобилях, это может привести к отрыву потока и увеличению лобового сопротивления. Структуру автомобиля можно легко оптимизировать, избегая разделения потока. Это можно исправить, увеличив крутизну передних и задних боковых стекол. Мы можем уменьшить сопротивление трения кожи, используя гладкую поверхность тела или окрашенную поверхность. Если вы рассмотрите какую-то часть автомобиля, где может произойти разделение, например, выпуклые углы поверхности автомобиля, где ямки могут уменьшить сопротивление! Затраты на производство и техническое обслуживание транспортного средства будут увеличиваться, если транспортные средства будут вычищены. Но главная причина в том, что в этих отверстиях может скапливаться пыль, которая увеличивает вес и назначение этих ямочек. (Пожалуйста, обратите внимание, что аэродинамика обтекаемого и обтекаемого кузова отличается)

Если вам нужна дополнительная информация о методах редактирования перетаскивания в автомобилях, этот обзорный документ хорош.

http://www.ijens.org/Vol_14_I_02/145302-6868-IJMME-IJENS.pdf

Это связано с размером. Для небольших и медленно движущихся объектов силы вязкости имеют больший вес по сравнению с силами инерции. Кроме того, слой воздуха вблизи поверхности объекта, который движется в воздухе, имеет другую структуру. Углубления в мяче для гольфа сделают этот слой похожим на более крупные объекты и помогут сделать поток похожим на поток вокруг более крупных объектов, таких как автомобиль, за счет уменьшения площади отрывного потока в задней части объекта. Автомобиль достаточно большой, поэтому он не получает выгоду от ямочек, как это делает мяч для гольфа.

Фон физики

Отношение сил инерции и вязкости выражается числом Рейнольдса . Близкий к телу движущегося объекта слой, в котором скорость воздуха колеблется между скоростью тела и скоростью внешнего потока, называется пограничным слоем . Профиль скорости этого пограничного слоя почти треугольный при низких числах Рейнольдса (до 400 000 в неускоренном потоке, поэтому малое значение довольно относительно), и никакого поперечного движения не наблюдается. Это называется ламинарным течением . При более высоких числах Рейнольдса развиваются колебания и течение переходит к поперечному движению, что способствует смещению энергии движения в ближние к телу слои течения. Следовательно, профиль скорости пограничного слоя становится значительно полнее. Это называется турбулентным течением.

При обтекании тела ламинарный пограничный слой вызывает разделение потока сразу после прохождения тела самого большого диаметра, вызывая сильное сопротивление давления в задней части тела. Повторное возбуждение турбулентного пограничного слоя задерживает это разделение, вызывая меньшее сопротивление. Углубления в мяче для гольфа способствуют более раннему переходу к турбулентному потоку и, таким образом, уменьшают сопротивление давления мяча для гольфа, поэтому он может лететь дальше.

В автомобиле размер достаточно велик, чтобы на раннем этапе образовался турбулентный пограничный слой. Ямочки не помогут, но немного увеличат сопротивление.