Под каким углом разбрызгивается вода, когда автомобильная шина едет по воде по дороге?

Я хотел бы знать следующее:

  1. Под каким углом разбрызгивается вода, когда я еду на своем автомобиле по воде на дороге?

  2. Как угол наклона воды зависит от скорости?

  3. Какова связь между расстоянием, пройденным водой, и скоростью автомобиля?

Спасибо!

Вы можете относительно легко получить приблизительную оценку, но вам нужен точный ответ? Это был бы крупный проект.
У меня все в порядке с подходом к расчету угла ... если это возможно. Грубая оценка, основанная на логике, тоже подойдет.
Я сомневаюсь, что существует какой-либо нечисловой, неэкспериментальный расчет угла, который можно было бы записать словами и уравнениями.
@RonMaimon, как бы вы оценили?
Уточняйте ситуацию подробнее, из автомобильной покрышки также течет вода (это могут быть и камни) - в данном случае это стандартная домашняя задача. Здесь пытаются ответить на более сложную ситуацию, когда вода разбрызгивается ПЕРПЕНДИКУЛЬНО направлению движения автомобиля.

Ответы (1)

Это кажется достаточно простым вопросом, но умеренно интенсивный Google не смог найти простых ответов. Поскольку вас устраивает «приблизительная оценка, основанная на логике», я бы указал, что автомобильные шины плоские вдоль линии, перпендикулярной направлению движения, поэтому перемещение воды будет сравнимо с вдавливанием прямоугольной плиты в пленка воды.

Всплеск

Первоначальное движение воды горизонтальное, но когда вытесненная вода попадает в неподвижную воду за пределами пятна контакта шины, вода поднимается вверх таким же образом, как волна разбивается (волна разбивается, потому что вода наверху движется быстрее). чем вода на дне).

Скорость вытесненной воды просто связана с объемом, вытесняемым в единицу времени, и, следовательно, со скоростью автомобиля. Сложнее всего отработать механику «разбивания волны» и то, как далеко зайдет спрей. Беглый взгляд на статью в Википедии о разрушении волн показывает, что эта проблема далека от полного понимания.

Навскидку, я бы сказал, что выше некоторой критической скорости большая часть вытесняемой воды просто вытесняется вверх, а небольшой процент теряется на вязкие потери в луже. Игнорируя сопротивление воздуха, расстояние, пройденное распылителем, будет примерно пропорционально скорости автомобиля, однако я предполагаю, что сопротивление воздуха важно для распыления воды, поэтому диапазон будет пропорционален скорости при низких скоростях, но не будет увеличиваться так быстро при высоких скоростях. скорости. Я также предположил бы, что глубина лужи влияет на угол движения струи, хотя я не решаюсь предположить форму этой зависимости.

Ваша простая модель того, как вода выбрасывается наружу, кажется очень правдоподобной, но я думаю, что вместо того, чтобы разбивать волны, вы хотите посмотреть на гидравлический прыжок < en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_jump >. Это позволит вам получить некоторые цифры, которые могут (или не могут) иметь какое-то отношение к вопросу ОП. Попробую за обедом набросать решение, если до этого никто не сделает...
Согласитесь, гидравлический прыжок — лучшая модель, чем волна, хотя я отмечаю, что ни один из примеров в статье в Википедии не имеет достаточно высокой скорости, чтобы создать брызги, которые вы получаете от автомобильной шины. Если вы можете опубликовать расчет расстояния распыления при гидравлическом прыжке, мне было бы очень интересно его увидеть.
Я не зашел слишком далеко с гидравлическим прыжком... Мой единственный вклад после примерно четверти часа жонглирования уравнениями заключается в том, что скорость выхода со стороны шины и, следовательно, возможное поведение брызг, растет с шириной шины, так как через ту же боковую область необходимо эвакуировать больше жидкости.
Под каким углом разбрызгивается вода, когда автомобильная шина едет по воде по дороге?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v