РОДСТВЕННЫЕ ОБЛАСТИ НАУКИ

Из родственных с аэродинамикой автомобиля дисциплин следует выделить те, для которых существуют тесные параллели в постановке задач, методологии и прежде всего технике проведения экспериментальных работ. Отсюда специалисты в области аэродинамики автомобиля могут получить многочисленные данные, необходимые в работе. В дополнение к представленным на рисунке 1 смежным областям науки можно сделать ряд пояснений.

С аэродинамикой архитектурных сооружений существуют следующие параллели: обтекание угловатых тел, образованных плоскими панелями или панелями малой кривизны; влияние на поток отрывов; влияние основания и прилежащего к основанию пограничного слоя; интерференция между архитектурными сооружениями; методы испытаний в аэродинамической трубе.

Аэродинамика архитектурных сооружений преследует ряд целей, аналогичных аэродинамике автомобиля: определение аэродинамических сил, действующих на архитектурное сооружение в целом; определение аэродинамических сил, действующих на такие элементы, как крыши, фасады, окна; определение влияния прилегающего поля потока на защиту прохожих; согласование внешнего и внутреннего потоков (климат, вытяжная вентиляция).

Наряду со множеством отдельных публикаций по указанным вопросам появилось несколько обширных трудов. О воздействии сил ветра на архитектурные сооружения имеется подробная информация у Гернера. Аккерет, используя наглядные примеры, приводит обзор по важнейшим проблемам аэродинамики зданий. Полное представление об уровне знаний дал Захс, ссылаясь на многочисленные литературные источники. В сжатой форме аэродинамика архитектурных сооружений изложена Хоктоном и Кэрразерсом.

Поле обтекания рельсового транспортного средства весьма похоже на поле обтекания автомобиля. Важнейшее отличие заключается в том, что вследствие сцепления отдельных вагонов в длинные поезда получается очень длинное тело по сравнению с его высотой и шириной. Особые условия возникают при встречном разъезде поездов из-за малого расстояния между рельсами, а также при въезде в туннель и при движении по очень узкому туннелю. Важнейшими задачами аэродинамики рельсового транспорта являются: уменьшение силы сопротивления воздуха; снижение пиков давления при встрече поездов и при движении по тоннелям; уменьшение чувствительности к боковому ветру; согласование внешнего обтекания и внутренних потоков с целью получения удовлетворительного охлаждения и вентиляции.

В отличие от автомобилей, для которых, если не принимать во внимание гоночные автомобили, тенденция к увеличению скорости движения затухает, для рельсовых транспортных средств скорости движения продолжают расти. Поэтому аэродинамике поездов уделяется большое внимание. Некоторые данные о сопротивлении железнодорожных поездов приведены у Гернера. Более поздние данные обобщил и критически проверил Боден. Имеющие место при встречном разъезде поездов пиковые давления исследованы Гильманном и Коллином. Проблемы, касающиеся высокоскоростных поездов, в особенности при движении в тоннелях, обсуждались в работах Непперта и Зандерсона, а также Штайнхойера.

Не остается без внимания и проблема обтекания воздухом надводных частей судов. Сопротивление воздуха для водоизмещающего судна по сравнению с преодолеваемым им сопротивлением воды мало. Для быстрых глиссирующих катеров и катеров на подводных крыльях роль сопротивления воздуха более существенна. Наряду с продольным сопротивлением в аэродинамике надводного судна уделяется внимание поперечной силе. Последняя имеет огромное значение для судов с высокими бортами, например паромов, при швартовке. Для пассажирских судов на первое место выдвигается приточная вентиляция.

Основательного труда по аэродинамике надводного судна на сегодняшний день нет. Как и для рельсовых транспортных средств, можно сослаться на целый ряд отдельных публикаций. О сопротивлении воздуха есть сведения у Гернера. Из многочисленных работ по приточной вентиляции можно назвать работу Тиме. С вопросами, касающимися поперечных сил, которые являются следствием воздействия на судно ветра, можно ознакомиться в труде Гоулда. Здесь же приведены сведения об имитации поверхности воды и воспроизведении пограничного слоя воздуха над зеркалом воды в аэродинамическом канале.

Существует аналогия с другими дисциплинами и по внутренним потокам автомобиля. Обтекание водяного радиатора в автомобиле идентично обтеканию масляного радиатора в самолете. Эта аналогия используется для описания процесса охлаждения в автомобиле. Создание микроклимата в салоне автомобиля дополняется сведениями о создании микроклимата в зданиях.

Читайте также другие статьи по основам аэродинамики автомобилей:

• Основы аэродинамики автомобиля
• Аэродинамика автомобиля и самолета — подобия и отличия

Есть вопросы? ЗАДАВАЙ!