지붕 장착 태양 전지판 앞에 바람 디플렉터를 추가하면 RV의 드래그에 어떤 영향을 미칩니 까?

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레저 용 차량 (RV) 위에 태양 전지판을 장착하고 있습니다. 드래그를 줄이기 위해 패널 앞에 작은 경사로를 세우고 바람이 바람을 편향하여 플랫 패널에 닿기 전에 설치하려고했습니다. 다음은 대략적인 스케치입니다 (빨간색은 괄호, 검은 색은 패널, 자주색은 경사).

태양 전지 패널

누군가 내가 디플렉터 / 램프를 넣지 않은 것보다 이런 식으로하면 더 많은 드래그가있을 것이라고 나에게 말했다. 램프를 넣고 램프를 사용하지 않아 피하는 드래그 사이에 아주 작은 차이가 있더라도 작업을 수행하지만 드래그가 증가하면 확실히하고 싶지 않습니다.

나는 패널 아래의 공간이 최소화 될 것이라고 생각합니다. 지붕에 가능한 한 가깝게하려고합니다. 패널의 두께는 약 2 "이며 그 사이의 간격은 대략 1 / 4-1 / 2 인치입니다.

패널 앞에 경사로를 추가하면 차량의 드래그에 어떤 영향을 미칩니 까? 증가, 감소 또는 동일하게 유지됩니까?

— 케이드
소스

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생각, 유연한 태양 전지 패널도 당신에게 관심이있을 수 있습니다. engineering.stackexchange.com/questions/649/…

— Mahendra Gunawardena 1

1

보고해야 댄의 참조 - 나뿐만 평점 것 아마도 내가 본 것을 차량의 공기 역학에 가장 실제적인 논평을. [누군가 더 나은 것을 알고 있다면, 우리와 함께 나누십시오.]

— Russell McMahon

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당신이하고있는 일의 개념은 건전하며, Russell McMahon이 언급 한 것처럼 효율성 향상은 변화를 정당화하기에 충분히 중요 할 수 있습니다.

뒤쪽 가장자리에 램프를 추가하는 것이 좋습니다. 끌기 힘은 신체의 하류 (후방) 끝에도 매우 민감합니다. 차량 앞쪽에는 양압이 있지만 뒤쪽에는 강한 음압이 있습니다. 난류와 흐름 분리의 발달로 인해 훨씬 더 악화됩니다.

개념적으로, 당신이하고 싶은 것은 부압이 적용되는 영역을 줄이기 위해 백엔드에서 단면을 줄이는 것입니다. 백엔드 (귀하의 경우 역 램프)를 줄이십시오. 유일한 트릭은 흐름 분리라는 현상을 피하기 위해 점진적으로 수행해야한다는 것입니다. 이것은 기본적으로 공기 흐름이 스스로 쏟아져 소용돌이를 발생시킵니다.

따라서 앞쪽의 경사로로 진행하지만 뒤쪽에 매우 얕은 (~ 10도) 경사로를 추가하십시오. 최소한의 투자로 최상의 개선을 제공 할 것입니다. 또한 경사로가 태양 전지 패널의 가장자리에 잘 맞도록하십시오. 공기가 따르는 경로가 가능한 한 매끄 럽기를 원합니다.

실험적인 증거와 훌륭한 사진을 보려면 이 프레젠테이션을 확인 하십시오.

p.5는 밴의 전면을 둥글게하는 데있어 약간의 개선점을 보여 주지만 빠르게 수평을 유지합니다 (프런트 엔드를 더 매끄럽게 만드는 데는 도움이되지 않음)

p.11,17,18은 후면에서의 흐름 분리를 보여줍니다.

p.18 (오른쪽 위)은 읽기 x 섹션을 줄이기위한 최적의 지점을 보여줍니다. 테이퍼링이 너무 가파르면 면적 감소의 이점이 취소됩니다.

— 단
소스

앞쪽으로 가다가 뒤쪽으로 가야합니까? 아마도 두 가지 중 하나가 필요할 것입니다. 의견을 보내주세요. 1-측면을 밀봉해야 공기가 BACK 램프에서 드래그를 생성하지 않습니다. 또는 2-어쩌면 뒤쪽의 프레임 상단에 부착되는 경사로를 만들어 경사로와 뒤쪽 지붕 사이에 작은 틈이 생겨 측면으로 들어가는 공기가 백 램프로 끌리지 않도록하십시오.

— Cade

측면을 밀봉하는 것이 가장 좋으며, 램프와 프레임 사이의 간격은 기본적으로 90 가장자리이며 분리 및 효율 감소로 이어질 것입니다

^{\circ}

$^\circ$

— Roy

+1 (어제). 주요 보너스로서, 당신이 인용하는 언급은 아마도 내가 본 차량 공기 역학에 대한 가장 실용적인 주석 일 것입니다.

— Russell McMahon

3

패널 마운트에 대한 스트레스를 고려해야합니다.
이는 전면의 공기 충격으로부터 패널을 완전히 보호하는 "램프"로 크게 줄일 수 있습니다.

패널의 평판 드래그는 <= 클래식 드래그 방정식 결과입니다.

P_{l o s t} = D \cdot V

$P_{lost}= D \cdot V$
= 차량이 지나갈 때 물체의 경로에서 모든 반대 공기를 정지에서 속도 로 가속하는 데 필요한 동력 . 낮을 향상

V

$V$

C_{d}

$C_d$

D = \frac{1}{2} C_{D} ρ A V^{2}

$D = \frac{1}{2} C_D \rho A V^2$

$D$ = 패널 (또는 램프)에서 뉴턴의 힘 = 예상 정면 면적 m ^ 2 = 속도 m / S = 공기 밀도 1.2 STP에서 = 항력 계수 평판 끌어 값을 채워 준다 : 와 예 1000 mm 폭 X 100mm 높이 패널 1백kmh에서 28m / s의 최대의 원인이 ~ :
$A$
$V$
$\rho$ $\approx$ $\frac{kg}{m^3}$
$C_D$ $0 < C_D \leq 1$

D = 0.6 A V^{2}

$D = 0.6 A V^2$

C_{D} = 1

$C_D = 1$

\approx

$\approx$

0.6 \cdot 1 \cdot 1 \cdot 0.1 \cdot 28^{2} = 47 N

$0.6 \cdot 1 \cdot 1 \cdot 0.1 \cdot 28^2 = 47 N$

P_{l o s t} = D \cdot V = 47 \cdot 28 = 1.3 k W

$P_{lost} = D \cdot V = 47 \cdot 28 = 1.3 kW$ 광대하지는 않지만 눈에.니다.

— 러셀 맥 마혼
소스

의 값에 대한 참조가 있습니까? 또한 디플렉터가 설치되면 의 값 이 이된다고 가정합니다 .

C_{D} = 1

$C_D=1$

C_{D}

$C_D$

0

$0$

— Roy

1

@Roy 2 번째 코멘트 우선-아니오, Cd가 0으로 떨어질 것이라는 인상을 줄 의도는 없었습니다. 제가 의도 한 것은 평평한 정면 영역에서 손실 된 ~~~ = 전력을 보여서 최대 손실 가능성을 볼 수 있도록하는 것이 었습니다. 램프는 자동차 모터 부하에서 알 수없는 비율을 제거합니다. 표면을 따라 흐름으로 인해 약간의 끌림이 있지만 패널 마운팅 브래킷도 도움이됩니다. 최대 47N은 마운팅 시스템에는 크지 않으며 총 전력 손실은 눈에 띄지 만 100kph에서 소형 차량 전력입니다. ...

— Russell McMahon

@Roy-Cd = 1에 대한 참조에 대한 재 쿼리가 확실하지 않습니다. 방정식은 '평판 끌기'를위한 것이며 물체가 차량 속도로 통과하는 공기의 열을 가속하는 데 필요한 에너지를 기반으로합니다 (일반적으로 실현하지 않고 사용됨). 이는 일반적으로 최악의 시나리오로 가정됩니다. 차량 속도에 도달하지 않으면 서 "공기를 빼앗아"수 있습니다. 그러면 더 적은 전력이 필요하며 Cd는 이것을 반영하는 방법입니다. 알 수 있듯이, 이것은 조잡한 공식이며 많은 부차적 인 영향을 고려하지 않습니다. "클래식 드래그 방정식"이며 놀랍도록 잘 작동합니다.

— Russell McMahon

@Roy 여기에 내가 말한 것을 말하고 그의 노력에 대해 약탈을하는 사람이 있습니다. 여기 { 학생들에게 NASA의 의견이 있고 여기 에 두 개의 SE 물리학 답변 이 유용하며 Reynolds 수 전환 영역에 주목하십시오. | 그리고 아아! :-)

— Russell McMahon

C_{D}

$C_D$

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자동차 루프랙과 트럭 연료 스쿠프의 주제가 제기 된 오래 전 제 학생 시절의 유체 강의에서 논의 된 것을 기억할 수 있습니다.

이 패널은 RV의 드래그를 증가시키고 설계된 간소화 된 특성을 줄입니다.

계획중인 램프는 패널의 드래그를 줄이지 만 RV의 원래 간소화 특성을 복원하지는 않습니다.

경사로의 영향은 트럭에 부착 된 연료 스 coop과 유사합니다 (아래 그림 참조). 연료 소비를 줄이고 드래그를 줄입니다. 이러한 장치는 1980 년대부터 트럭에 설치되었습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

— 프레드
소스

나는 이것이 어떤 종류의 특종인지 알지 못하지만 (항공 우주 공학자로서) 이것은 공기 역학 관점에서 차선책으로 보입니다. 볼록한 것이 더 효율적일 것이며, 또한 유럽에서 주로 여기에서 볼 수있는 것입니다 : isuzucv.com/images/parts/accessories/lightbox/…

— Roy

@Roy 나는 이미지의 선택이 조금 이상하다는 것에 동의한다. 보다 원시적 인 디자인이어야합니다. 캘리포니아의 트럭에서 사용되는 것을 보지 못했습니다. 여기서 당신이 가리키는 스타일은 어디에나 있습니다.

— Air

아마도 그림을 더 적합한 예로 바꿀 수있을 것입니다.

— Roy

0

스케치를 올바르게 해석 한 경우 :

패널은 아래에 여유 공간을두고 지붕 위에 앉아 있습니다.
램프 높이는 여유 높이와 같습니다.

비난 자의 사고 과정은 다음과 같다고 생각합니다.

이전에 패널 전면에 닿았 던 공기는 여전히 패널 전면에 닿습니다.
패널 아래로 들어간 공기가 이제 경사로에 닿습니다.
따라서 모든 경사로는 패널에 부딪 치는 공기에 영향을 미치지 않으므로 드래그를 추가하는 것입니다.

유체 역학 전문가는 아니지만 램프에서 상승하는 공기가 패널에 닿은 공기에 분명히 영향을 미칩니다. 이 효과가 더 이상 공기 드래그가 패널 아래로 통과 할 수없는 것보다 크거나 작은 지 모르겠습니다.

더 나은 솔루션의 관점에서-수직면을 시도하고 제거해야하므로 램프의 상단이 패널의 상단과 일치하도록 램프를 확장하십시오. 나는 이것이 당신의 디자인보다 드래그가 적을 것이라고 말할 수 있습니다 (스케치를 올바르게 해석했다고 가정).

— AndyT
소스

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매끄럽게 표면이 생성되도록 패널을 가라 앉히는 것이 가장 좋지만, 아마도 상황에 따라 가능하지 않을 수도 있습니다. 다음으로 가장 좋은 것은 이미 트럭과 마찬가지로 공기 역학적으로 패널을 통합하는 것입니다 (Fred의 답변 참조). 경사로에 드래그 만 추가 할 것이라고 말한 것이 맞습니다 (전체를 조금 더 간소화하여 드래그를 줄입니다)

— Roy