Taşıtın hareketi sırasında, hava hareketine bağlı olarak gelişen aerodinamik kuvvetler, taşıtın performansını etkilemektedir. Hava akışı, taşıtın hızına ve ortamın rüzgar hızına bağlıdır. Taşıtın hızı, sayısal değer ve yön bakımından sürekli olarak değişmektedir. Rüzgarın hızı ise, bölgesel topografyaya ve atmosferik koşullara bağlı olarak değişmektedir. Tüm taşıt yüzeyine dağılmış basınçların bileşkesi olan aerodinamik kuvvet, aracın yönlendirilmesini olumlu veya olumsuz etkileyen koşullar yaratmaktadır. Aerodinamik kuvvetin, taşıtın ileriye doğru hareketine olan bileşenine, aerodinamik direnç denilmektedir.
Sabit hızlı bir akışkan, bir gövde etrafından aktığında, iki bileşenden oluşan bir direnç kuvveti oluşur. Bu bileşenler; yüzeyin yapışkanlık etkisine bağlı yüzey sürtünme direnci ve gövdeye etki eden ana akış basınç dağılımının sonucu olarak meydana gelen basınç direncidir. Akış doğrultusunda basıncın arttığı kısımlarda veya yüzeyin doğrultusunda keskin değişmeler olduğunda, akış hatlarında ayrılma meydana gelir. Yüzeyden uzaktaki hız gradientleri sıfır olduğunda ters akış oluşur. Ayrılma, basıncın artmasını önler ve bu da basınç direncine ters bir etki yapar. Yüzeye en yakın olan ters akış, sadece yüzey direncini çok az miktarda olmak üzere azaltır. Ayrılan akışın tekrar yüzeye yapışması, devamındaki yüzey geometrisine bağlıdır. Ters akış, geniş ve düzensiz girdaplar oluşturarak, ana akıştan enerji kaybına sebep olmaktadır. Ayrılmanın olmadığı gövdenin aerodinamik direnç katsayısı 0,05 kadardır ve bunun hemen hemen tamamı yüzey direncidir. Gerçekçi biçimde tasarlanan en ideal taşıt gövdesinde bile ayrılma olmaktadır ve en düşük aerodinamik direnç katsayısı 0,15 kadardır.
Bir taşıt üzerindeki hava akışının karmaşık olması sebebiyle deneysel modellerin geliştirilmesi ihtiyaç halini almış ve aerodinamik kuvvet aşağıdaki ampirik ifade ile belirlenmiştir.
Wa = 0,5 * ρ * Cw * A * (V±V0)2
Wa : Aerodinamik direnç kuvveti (N)
ρ : Havanın yoğunluğu (kg/m3)
Cw : Aerodinamik katsayı
A : Harekete dik izdüşüm alanı (m2)
V : Taşıtın hızı (m/s)
V0 : Hareket doğrultusundaki rüzgar hızı (m/s) (harekete karşı ise pozitif)
Aerodinamik direnci etkileyen ve belirli oranda taşıtın imalatçısı tarafından kontrol edilen faktörler, aerodinamik direnç katsayısı ve taşıtın ön izdüşüm alanıdır. Aerodinamik direnç katsayısı, tam veya küçültülmüş ölçekli taşıt modelleriyle, rüzgar tünellerinde veya yol deneyi yavaşlama metodu ile belirlenmektedir (Tablo 1).
Tablo 1. Taşıt tiplerine göre Cw katsayısının değişimi
Taşıt | Cw katsayısı |
Yarış otosu | 0,15-0,25 |
Normal otomobil | 0,25-0,4 |
Pikap | 0,5-0,6 |
Otobüs | 0,6-0,7 |
Kamyon, treyler | 0,8-1,5 |
Motosiklet | 0,6-0,7 |
Tasarım değişiklikleri de aracın aerodinamik direnç katsayısını değiştirmektedir (Tablo 2).
Tablo 6.2 Tasarım değişikliklerine göre Cw katsayısının değişimi
Etki | Cw (%) |
Taşıtın yüksekliğini 30 mm azaltmak | -5 |
Geniş lastikler | +3 |
Gövde altı paneller | -4 |
Açık pencereler | +5 |
Üste monte edilmiş sörf çerçevesi | +40 |
ÜYELERİMİZDEN YORUMLAR
Misafir94407 yarış otolarında cw yüksektir çünkü onlarda downforce vardır,
10 07 2019 05:45 Yanıtla Beğen (0) Şikayet Et
