PDA

View Full Version : ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΚΑΙ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ



AKIS BUSA
03/05/2010, 13:46
Η θέση της εξάτμισης έχει σημασία για χωροταξικούς αλλά και αεροδυναμικούς λόγους Ουσιαστικα υπάρχουν δύο σημεία για την τοποθέτηση της εξάτμισης. Στο πλάι δίπλα στον κινητήρα και πίσω
από την θέση του οδηγού, στην ουρά της μοτοσικλέτας. Φυσικά υπάρχουν άπειρες παραλλαγές ή και συνδυασμοί.

Η εξάτμιση είναι μια υπολογίσιμη πηγή ορμής. Ένας κινητήρας 1000κ.εκ που περιστρέφεται με 16.000στροφές παράγει περίπου 8.000 λίτρα καυσαερίων το λεπτό. Παρακάτω ακολουθει μια ανάλυση της αεροδυναμικής επίδρασης της θέσης της εξάτμισης. Η αεροδυναμική ενός σώματος καθορίζεται εκτός
από την γεωμετρία του σχήματός του και από πηγές ρευστού, όπως είναι η εξάτμιση αλλά και από προσδεδεμένους στροβίλους (που δεν θα εξετάσουμε εδώ).

Στα παρακάτω σχήματα απεικονίζεται εκτός από την φιγούρα της μοτοσικλέτας και του αναβάτη,
το ισοδύναμο αεροδυναμικό σώμα, δηλαδή το πως συμπεριφέρεται συνολικά η μοτοσικλέτα ως
προς την ροή του αέρα. Το ισοδύναμο αεροδυναμικό σώμα απεικονίζεται με ανοιχτότερο χρώμα
(είναι η περιοχή που δείχνει το ροζ βελάκι - EAB). Επίσης στα σχήματα απεικονίζεται το κέντρο βάρους
(κύκλος με μαύρα και άσπρα τετραγωνάκια) και το κέντρο αεροδυναμικής πίεσης (άσπρος κύκλος)
αλλά και η απόστασή τους (πράσινο βέλος). Με κόκκινο βέλος απεικονίζεται η φορά των καυσαερίων που εξέρχονται από την εξάτμιση.


Να σημειωθεί πως τα ακόλουθα σχήματα είναι ποιοτικά και μόνο, δεν βασίζονται σε μετρήσεις και τα μεγέθη που απεικονίζουν δεν είναι αληθινά.
Μεγάλη σημασία για την ευστάθεια της μοτοσικλέτας έχει η απόσταση μεταξύ κέντρου πίεσης και κέντρου βάρους. Όσο πιο πίσω είναι το κέντρο πίεσης από το κέντρο βάρους τόσο μεγαλύτερη!!
είναι η αεροδυναμική ροπή επαναφοράς που σχηματίζεται όταν το σώμα εκτραπεί από την διεύθυνση κίνησής του.


Στο πρώτο σχήμα βλέπουμε την τοποθέτηση της εξάτμισης στο πλάι της μοτοσικλέτας:


Εδώ βλέπουμε πως η ροή γύρω από τη μοτοσικλέτα ουσιαστικά παραμένει αμετάβλητη, στο πίσω μέρος
έχουμε έντονη αποκόλληση επειδή ο αέρας δεν μπορεί να αλλάξει τόσο απότομα κατεύθυνση και να ακολουθήσει το σχήμα της μηχανής. Η ορμή των καυσαερίων διοχετεύεται εκτός του όμορου της μοτοσικλέτας και δεν επηρεάζει την αεροδυναμική συμπεριφορά.

from riders land


196724

AKIS BUSA
03/05/2010, 13:49
Στο δεύτερο σχήμα βλέπουμε την εξάτμιση στο πίσω μέρος στην ουρά της μοτοσικλέτας. Εδώ η ορμή από τα καυσαέρια τοποθετείται ακριβώς στην περιοχή που υπάρχει πρόβλημα αποκόλλησης. Έτσι η ροή δεν διαταράσσεται και αποκολλάται αρκετά πιο πίσω. Εκτός από μικρότερη αεροδυναμική αντίσταση
μετατοπίζεται και το κέντρο πίεσης προς τα πίσω εξασφαλίζοντας μεγαλύτερη σταθερότητα. Ουσιαστικά εξομοιώνεται η ύπαρξη ενός μακρύτερου και πιο αεροδυναμικού σώματος.


196725

AKIS BUSA
03/05/2010, 13:52
Σε μια άλλη περίπτωση (σχημα 3) αυτή της Desmosedici RR έχουμε μια παραλλαγή της διάταξης
που περιγράφηκε πιο πάνω. Η εξάτμιση είναι στραμμένη προς τα πίσω αλλά και προς τα επάνω
αλλάζοντας το προφίλ του αεροδυναμικού σώματος που σχηματίζεται.

Με τη συγκεκριμένη διάταξη το προφίλ που σχηματίζεται θυμίζει ανεστραμμένη πτέρυγα και θα πρέπει να μειώνει έως ένα βαθμό την αεροδυναμική άνωση.

Κάτι που πρέπει να σημειωθεί στις δύο τελευταίες περιπτώσεις είναι η εξάρτηση της αεροδυναμικής συμπεριφοράς από τη λειτουργία του κινητήρα. Βλέπουμε πως όταν ο κινητήρας δουλεύει σε υψηλές στροφές και παράγει αρκετά και μεγάλης ορμής καυσαέρια τότε ενισχύεται η ευστάθεια της μοτοσικλέτας.
Αν και αρχικά φαίνεται πως θα έχουμε αλλοπρόσαλλη συμπεριφορά στην πράξη η συμπεριφορά μιας μοτοσικλέτας είναι αλληλένδετη με τον χειρισμό του γκαζιού. Σε μεγάλες ταχύτητες ούτως ή άλλως ο κινητήρας δουλεύει σε υψηλές στροφές ώστε να αποδώσει την ισχύ που απαιτείται για να υπερνικήσει
τις -μεγάλες- αντιστάσεις. Όταν έχουμε επίσης απότομο άνοιγμα του γκαζιού η μοτοσικλέτα τείνει να ανασηκώσει το εμπρός μέρος λόγω της ροπής αντίδρασης στην πρόσφυση του πίσω τροχού και εκεί ακριβώς ενισχύεται η αεροδυναμική σταθερότητά της ή και μετριάζεται η αεροδυναμική άνωσή της.


Άρα το συμπέρασμα είναι πως ακόμα και σε εξάρτηση από τις στροφές του κινητήρα τα καυσαέρια από την εξάτμιση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενισχύσουν την αεροδυναμική συμπεριφορά της μοτοσικλέτας.


196726

m@stermind
03/05/2010, 14:14
αρκετα ενδιαφερον :beer: