Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ

Да-да, всем уже набило оскомину обсуждение Сайбертрака. Казалось бы, сказано уже дофига и больше - мемасики мчатся по миру, во всех новостях сказали, споры об аэродинамике не утихают. Вот об этом как раз подробнее и поговорим. В посте Аэродинамика Cybertruck'a были показаны некоторые красивые картинки (статья в том посте переводная, вот оригинал: https://ww.electrek.co/2019/11/25/tesla-cybertruck-aerodynam...), а ответов на главные вопросы так и не последовало: норм или нет? какой коэффициент сопротивления? лобовуху зальет грязью?


У меня на работе вышел свободный вечерок от заказов на исследования, поэтому приподнимем завесу тайны и проведем собственное расследование. CFD-расследование.


Итак, что нам известно?


Автор статьи не имел на руках модели, а только фотокарточки новой чудо-машины Маска, поэтому, разумеется, на точный расчет надеяться не стоит. Нам же повезло куда больше! У нас есть полноценная 3d-модель новинки, которая, кстати говоря, уже сутки лежит в открытом доступе. Единственное, что я заменил в модели - колеса, у исходника были крутые резные, но нам это не так надо, как скорость расчета.

Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост

Расчехляем CFD-пакет


Чаще всего моделирование аэродинамики проводят не разгоняя модель автомобиля, а обдувая его потоком с определенной скоростью. В нашем случае на автомобиль набегает поток со скоростью 29,09 м/с, что соответствует 65 миль/час (как в статье). На картинке ниже мы видим распределение скоростей в сечениях расчетной области.

Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост
Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост

По-сути, сопротивление в большей степени как раз создает некоторое разряжение в задней части автомобиля, как бы "затягивая" его обратно. У исследуемого образца эта зона достаточно большая.


А вот так поток распределяется по поверхности автомобиля:

Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост
Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост

Максимальная скорость потока при этом, при отрыве с кромок не превышает 44 м/с, что соответствует 98 миль/ч, хотя в статье приводится максимальная скорость 88 миль/ч. Разница, как видите, имеется, что, несомненно обусловлено разницей в моделях, и, вероятно, точностью расчетов.


Лобовое сопротивление


Для расчета лобового сопротивления нам необходимы: сила, действующая на тело со стороны потока, скорость потока (29,09 м/с), плотность среды (берем 1,225 м3/кг для воздуха), и т.н. лобовая площадь, под которой понимают площадь наибольшего вертикального среза, т.е контура фронтальной поверхности. Для нашего случая проецируя контур на плоскость получаем ~4,17 м2:

Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост

При этом, на автомобиль действует сила лобового сопротивления, численно равная ~1200 Н, что позволяет нам рассчитать коэффициент лобового сопротивления из этой формулы:

Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост

И...... ответ Cx ~ 0.55. Ну и что нам это даёт, спросите вы? Об этом ниже.


Ответы на вопросы


Итак, мы подобрались к самому интересному и неоднозначному: к трактовке результатов.


1) Какой коэффициент сопротивления? Ответ: по результатам CFD-исследования Cx ~ 0.55, без учета боковых зеркал (будут ли они вообще?). Нормально ли это? Много или мало? Для этого имеет смысл провести сравнение с чем-то.


Вот, например, коэффициенты лобового сопротивления для наших отечественных автомобилей и зарубежной классики (данные взяты тут и тут):

Аэродинамика Tesla Cybertruck. Мой ответ Аэродинамика, Tesla Cybertruck, Илон Маск, Cfd, Длиннопост

Mercedes-Benz G-класса (Гелик по-нашему), имеет коэффициент Сх = 0,54

Hummer H2: коэффициент Сх = 0,57

Tesla Model S, Tesla Model X, Hyundai Sonata Hybrid, Mercedes C-класса, Toyota Prius: коэффициент Сх = 0,24


Небольшое дополнение, для сравнения коэффициентов лобового сопротивления в сходном классе:

У Ram 1500 c однорядной кабиной Regular Cab и задним приводом, коэффициент аэродинамического сопротивления (Cx) равен 0,360. Для Chevrolet Silverado Crew Cab 2014 модельного года этот коэффициент составляет 0,410, для Ford F-150 12 поколения он равен приблизительно 0,400 (результаты независимых измерений), для заднеприводных пикапов Toyota Tundra Cx =0,370, для полноприводных 0,380.


2) Так норм или нет?

Ну, похуже Оки, на уровне УАЗ 31-60 и Гелика, но лучше остального в весовой категории :-) А если серьезно, то для легкового автомобиля большеват коэффициент (обычно он на уровне 0.2-0.5), а для грузового вполне себе норм (0.5-0.9), каким он и позиционируется.


3) Лобовуху зальёт грязью? Ну, судя по распределениям скоростей, вихрей, которые бы возвращали поток обратно нет, поэтому если и зальет, то только из-за впереди едущих и дождя :-)


На вопросы, которые чаще всего касались аэродинамики (в постах про сайбертрак) вроде ответил. Задавайте свои, придумаем что-нибудь.


Словарик:

CFD - методы вычислительной гидродинамики.


P.S. Я тут год назад давал обещание, что сравню аэродинамику двух тачек... Постараюсь все-таки выполнить обещание. Я честно помню.


На связи был солдат отряда вычислительной гидродинамики и теплообмена, ZaokskiyKENT.

Источник: ktonanovenkogo.ru
К списку статей
Опубликовано: 26.11.2019 21:18:49
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

[моё]

Длиннопост

Илон маск

Аэродинамика

Tesla cybertruck

Cfd

Последние комментарии

© 2006-2021, shop-archive.ru