Залежність витрати пального від аеродинаміки автопоїзда
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-3-8Ключові слова:
автопоїзд, опір повітря, паливна економічність, напівпричеп, комп’ютерне моделюванняАнотація
Представлено результати аналізу впливу аеродинамічних характеристик автопоїзда на його паливну економічність. На основі аналізу відомих досліджень, рівняння балансу потужності та відомого рівняння шляхової витрати палива показано, що опір повітря суттєво впливає на показники паливної економічності. Проаналізувавши рівняння сили опору повітря з урахуванням відомих досліджень, зроблено висновки про те, що одним із ключових параметрів, які впливають на аеродинаміку автопоїзда, є відстань між кабіною і напівпричепом. Представлено результати комп’ютерного моделювання аеродинаміки дволанкового автопоїзда. Запропонована модель дає змогу показати, що відстань між кабіною та напівпричепом нелінійно впливає на сумарний опір повітря, виражений через приведений тиск. Така залежність дозволяє зробити припущення про можливість оптимізації вказаної відстані за критерієм мінімального опору повітря. Встановлено, що використання таких технологій, як аеродинамічні панелі, може суттєво покращити характеристики аеродинаміки автопоїзда, що зокрема буде позитивно впливати на паливну економічність та інші експлуатаційні характеристики автопоїзда. Наведено реальний приклад того, як зниження коефіцієнта легкості руху, який враховує зокрема і опір повітря, впливає на витрату палива. Показано, що зниження коефіцієнта легкості руху усього на 0,04 одиниці призводить до зменшення витрати палива на 11 %. Доведено, що вплив геометрії автопоїзда, а саме відстані між кабіною і напівпричепом, на показники аеродинаміки та паливної економічності потребує подальшого дослідження як шляхом комп’ютерного моделювання, так і шляхом досліджень фізичних моделей автопоїздів в аеродинамічній трубі.
Посилання
Kozhushko, A.P. and Kalinin, Ye.I. (2022), Erhonomichni vlastyvosti ta ekolohiia transportnykh zasobiv, navchalnyi posibnyk, NTU «KhPI», Kharkiv, 352 p.
Nadobko, V.B. and Skoryk, M.O. (2010), Dynamichnyi faktor yak pokaznyk dlia porivniannia riznykh typiv avtomobiliv, PoltNTU, Poltava, Vol. 3, pp. 18–20.
Список використаної літератури:
Кожушко А.П. Ергономічні властивості та екологія транспортних засобів : навчальний посібник / А.П. Кожушко, Є.І. Калінін. – Харків : НТУ «ХПІ», 2022. – 352 c.
Надобко В.Б. Динамічний фактор як показник для порівняння різних типів автомобілів / В.Б. Надобко, М.О. Скорик // Тези 62-ї наук. конф. професорів, викладачів, наукових працівників, аспірантів та студентів університету, 23 квітня – 13 травня. – Т. 3. – Полтава : ПолтНТУ, 2010. – С. 18–20.
Волков В.П. Теорія руху автомобіля : підручник / В.П. Волков, Г.Б. Вільський. – Суми : Університетська книга, 2015. – 320 с.
Katz J. Automotive Aerodynamics / J.Katz // Bentley Publishers. – UK : Cambridge, 2015. – 561 р.
Josefsson E. Examination of robustness and accuracy of CFD simulations for external aerodynamics of commercial vehicles : Master’s thesis 2019:12 / E.Josefsson // Department of Mechanics and Maritime Sciences Division of Vehicle Engineering and Autonomous Systems Chalmers University of Technology. – Göteborg, Sweden, 2019. – 89 p. [Electronic resource]. – Access mode : https://odr.chalmers.se/items/98b2a810-776b-4474-bc09-28043fba30a8.
Дослідження аеродинамічних показників автопоїзда методом фізичного моделювання / Є.Г. Опанасюк, Д.Б. Бегерський, М.М. Можаровський, О.Є. Опанасюк // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2019.–Вип. 1 (83). – С. 25–34. DOI: 10.26642/tn-2019-1(83)-25-3.
Бегерський Д.Б. Вплив геометричних параметрів автопоїзда на його аеродинамічні характеристики / Д.Б. Бегерський, А.О. Коваль // Сучасні технології та перспективи розвитку автомобільного транспорту : Тези ХV міжнародної науково-практичної конференції, 24–26 жовтня. – Житомир : Житомирська політехніка, 2022. – С. 23–24.
Автомобільні кузови : навч. посіб. Ч. 1 / О.М. Артюх, О.В. Дударенко, В.В. Кузьмін та ін. – Запоріжжя : НУ «Запорізька політехніка», 2022. – 292 с.
Numerical Study on Aerodynamic Drag Reduction of Racing Cars / R.Hassan, T.Islam, M.Ali, Q.Islam // Procedia Engineering. – 2014. – Vol. 90. – Р. 308–313.
Пилипенко О.М. Моделювання аеродинаміки сідельного автопотягу / О.М. Пилипенко, О.В. Батраченко, І.М. Литовченко // Вісник Хмельницького нац. ун-ту. Технічні науки. – 2017. – № 2. – С. 27–33.
Дослідження аеродинамічних характеристик автомобіля шляхом комп’ютерного моделювання / Д.Б. Бегерський, Є.Г. Опанасюк, Ю.О. Кубрак, А.О. Коваль // Тези Всеукраїнської науково-практичної онлайн-конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених, присвяченої Дню науки, 11–15 травня. – Житомир : Житомирська політехніка, 2021. – С. 3–4.
Volkov, V.P. and Vilskyi, H.B. (2015), Teoriia rukhu avtomobilia: pidruchnyk, Universytetska knyha, Sumy, 320 p.
Katz, J. (2015), Automotive Aerodynamics, Bentley Publishers, Cambridge, UK, 561 р.
Josefsson, E. (2019), «Examination of robustness and accuracy of CFD simulations for external aerodynamics of commercial vehicles», Master’s thesis, Department of Mechanics and Maritime Sciences Division of Vehicle Engineering and Autonomous Systems Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, 89 p., [Online], available at: https://odr.chalmers.se/items/98b2a810-776b-4474-bc09-28043fba30a8
Opanasyuk, E., Beherskyi, D., Mozharovskyi, M. and Opanasyuk, A. (2019), «Doslidzhennia aerodynamichnykh pokaznykiv avtopoizda metodom fizychnoho modeliuvannia», Visnyk ZhDTU, Seriia Tekhnichni nauky, Vol. 1 (83), pp. 25–34, doi: 10.26642/tn-2019-1(83)-25-3.
Beherskyi, D.B. and Koval, A.O. (2022), «Vplyv heometrychnykh parametriv avtopoizda na yoho aerodynamichni kharakterystyky», Suchasni tekhnolohii ta perspektyvy rozvytku avtomobilnoho transportu, tezy KhV mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii, 24–26 zhovtnia, Zhytomyrska politekhnika, Zhytomyr, pp. 23–24.
Artiukh, O.M., Dudarenko, O.V., Kuzmin, V.V. et al. (2022), Avtomobilni kuzovy, Part 1, navch. posib, NU «Zaporizka politekhnika», Zaporizhzhia, 292 p.
Hassan, R., Islam, T., Ali, M. and Islam, O. (2014), «Numerical Study on Aerodynamic Drag Reduction of Racing Cars», Procedia Engineering, Vol. 90, pp. 308–313.
Pylypenko, O.M. (2017), «Modeliuvannia aerodynamiky sidelnoho avtopotiahu», Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu, Tekhnichni nauky, Vol. 2, pp. 27–33.
Beherskyi, D.B., Opanasyuk, E.G., Kubrak, Yu.O. and Koval, A.O. (2021), «Doslidzhennia aerodynamichnykh kharakterystyk avtomobilia shliakhom kompiuternoho modeliuvannia», Tezy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi onlain-konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh, prysviachenoi Dniu nauky, 11–15 travnia, Zhytomyrska politekhnika, Zhytomyr, pp. 3–4.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Дмитро Богданович Бегерський , Іван Васильович Вітюк , Андрій Олегович Коваль
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
