luftmodstandskoefficient og frontareal
j...@stevns.net
På mange biler snakker man jo om bilens luftmodstand, altså CW tallet
- men af en eller anden grund nævnes bilens frontareal ikke ret tit.
Hvis jeg ikke husker helt i skoven , så ganger man bilens frontareal
med Cw tallet, og får et eller andet tal, der kaldes det projekterede
frontareal - som så skulle kunne give et reelt tal for den
luftmodstand bilen møder.
Hvis vi så f.eks beregner en (stor) bil til at have et frontareal på
3m2 , og en et tal for CW på 0,3 skulle dette svare til en plade på
1kvadratmeter der skal flyttes , alle ved velsagtens at man ikke
slipper ret godt fra række armen ud af et vindue på en bil der kører
120 - men man må da på en eller anden måde kunne beregne ca. hvor
mange KW ( heste ) der skal bruges til en given størrelse bil, for at
kunne f.eks 100, 150 og 200 ?
rullemodstanden fra dæk er en næsten kendt størrelse - men resten ?
Venligst
--
j...@stevns.net - www.stevns.net
SE billederne da Tom hoppede i Sønderborg Havn på www.froerup.dk
ABS bremser = Tror naturlovene kan gradbøjes
Ole Lambæk
news:penjosgedi682sdd8...@news.uni2.dk...
> Hejsa
>
> På mange biler snakker man jo om bilens luftmodstand, altså CW tallet
> - men af en eller anden grund nævnes bilens frontareal ikke ret tit.
Nej det er de markedsføringsfolk.. de kan jo også få et fuld duplex netkort
til at være et 200 Mbit netkort (-;
> Hvis jeg ikke husker helt i skoven , så ganger man bilens frontareal
> med Cw tallet, og får et eller andet tal, der kaldes det projekterede
> frontareal - som så skulle kunne give et reelt tal for den
> luftmodstand bilen møder.
Jeps det ville være mere reelt at oplyse dette i "rekvalmer".
> Hvis vi så f.eks beregner en (stor) bil til at have et frontareal på
> 3m2 , og en et tal for CW på 0,3 skulle dette svare til en plade på
> 1kvadratmeter der skal flyttes , alle ved velsagtens at man ikke
> slipper ret godt fra række armen ud af et vindue på en bil der kører
> 120 - men man må da på en eller anden måde kunne beregne ca. hvor
> mange KW ( heste ) der skal bruges til en given størrelse bil, for at
> kunne f.eks 100, 150 og 200 ?
Det er ikke helt ligetil at beregne luftmodstanden (Nu gennemgik vi
desværre aldrig luftmodstand på min netop overståede HTX eksamen men jeg
ved dog lidt om emnet).
Luftmodstanden afhænger af en del faktorer blandt andet luftens
sammensætning, lufttrykket og også af hastigheden i mere end en forstand
for det første så vokser luftmodstanden eksponetielt med hastigheden,
derudover så ændrer luftmodstanden sig meget markant omkring mach 1, 2
osv.
Jeg regner dog ikke med at overlydshastigheder er aktuelle, når vi nu
regner på biler, så hvis vi antager, at vi holder os på rimeligt lave
hastigheder ihvertfald under 100 m/s, så skulle der ikke være de store
problemer i at opstille et udtryk for luftmodstanden for her kan Cw værdien
nemlig bruges, denne er en konstant, som passer ved "almidelige" forhold...
altså ved lavere hastigheder og normale lufttryk osv.
Jeg har desværre afleveret alle mine bøger men har fundet følgende udtryk
for luftmodstanden å æ net.
F = Cw * A * V^2
Forklaring:
F er ikke overraskende en kraft (N - Newton)
Cw er vist selvforklarende
A er frontarealet af bilen (m^2)
V er bilens hastighed i forhold til luftens hastighed (m/s)
Hvis vi prøver at lave et par forsøg med denne formel, så kan man virkelig
se, at der er meget at spare bare ved at sænke sin hastighed kun ganske få
kilometer i timen... Luftmodstanden udvikler sig jo eksponentielt med
farten.
Nedenstående eksempler er lavet, hvor vindmodstanden anses som eneste
modstand, hvilket er noget tilnærmet men ikke langt fra virkeligheden ved
lidt højere hastigheder. Jeg benytter udelukkende SI enheder .... har dog
regnet de relevante om til HK og Km/h
Ex1
Data:
Cw = 0,3
A = 3m^2
P = 37 kw ca 50 Hk
F = P/v
F = Cw * A * V^2
37kw/v = 0,3kg/m^3 * 3 m^2 * v^2
37kw / 0,9 kg/m = v^3
v = 34,51 m/s = 124 km/h
Ex2
Data:
Cw = 0,3
A = 3m^2
P = 74 kw ca 100 Hk
F = Cw * A * V^2
74kw/v = 0,3kg/m^3 * 3 m^2 * v^2
74kw / 0,9 kg/m = v^3
v = 43,48 m/s = 156 km/h
Der tages kraftigt forbehold for regne, sjuske og forståelsesfejl .... Bær
over med mig det er snart 3 måneder og 10 stud fester siden, jeg sidst sad
på en skolebænk
Det kan godt være overraskende, at se at en hastighedsændring på ca 50%
kræver en fordobling af ydelsen... det kan godt være at farten ikke dræber,
men den sluger benzin...
Ovenstående model mener jeg burde kunne bruges... Sammen med en momentkurve
og forbrugskurve for motoren og lidt viden om gearingen, så skulle man nok
kunne regne sig frem til hvilke hastigheder der er mest økonomiske...
Se forøvrigt http://www081.thinkquest.dk/physics1.htm som er en meget
spændene side om samme problemstilling, som jeg fandt da jeg ledte efter
formler ... Troede aldrig at jeg ville komme til at mangle min fysik bog...
> rullemodstanden fra dæk er en næsten kendt størrelse - men resten ?
Nå... den kender jeg ikke hvad er den ?
Håber at du kan bruge formlen og eksemplerne til noget... Hvis du har lidt
dybere indsigt i fysik og matematik, så skulle du nok kunne nå videre
herfra, ellers så spørg endelig, så skal jeg nok prøve at flikke de
beregninger sammen som du ønsker.
--
Med venlig hilsen
Ole Lambæk
3HTX2000 - http://htx.omic.dk - http://htx.mico-data.dk
Toyota: Carina 1,6 Xli & Hilux 2,4
Thomas Strandtoft
> F = P/v
>
> F = Cw * A * V^2
Dvs. P = Cw * A * v^3
> Der tages kraftigt forbehold for regne, sjuske og forståelsesfejl .... Bær
> over med mig det er snart 3 måneder og 10 stud fester siden, jeg sidst sad
> på en skolebænk
Jeg kunne ikke finde noget..
> Det kan godt være overraskende, at se at en hastighedsændring på ca 50%
> kræver en fordobling af ydelsen...
Nærmere 3 en halv gange effekten, og en fordobling af hastigheden kræver 8
gange så meget effekt.
> det kan godt være at farten ikke dræber,
> men den sluger benzin...
Jep..
> Ovenstående model mener jeg burde kunne bruges... Sammen med en momentkurve
> og forbrugskurve for motoren og lidt viden om gearingen, så skulle man nok
> kunne regne sig frem til hvilke hastigheder der er mest økonomiske...
Det kan man garanteret, men aerodynamik er andet end at betragte frontarealet,
så det kan ikke blive andet end vejledende. Luftens passage af bilen er også
ret vigtig for det samlede "drag", en glat vognbund vil fx. hjælpe på meget og
bagendens udformning er heller ikke uden betydning. Cw værdien tager
selvfølgelig disse ting i betragtning, men hvordan måles Cw værdien egentlig?
--
Hygge..
Thomas
propellen
Kent Oldhoj <
Min 2CV har en Cw værdi
> på 0,54(stop det grineri dernede bagved!), mens en
LOL!
--
***---propellen---***
*delete 42 in e-mail adress*