购买拖车时不要迷恋空气动力学垃圾科学(第 2 部分)

在第 1 部分中,我讨论了泪滴形状如何趋向于实现最佳空气动力学效率,为什么会这样,然后讨论了很多假冒的几乎是泪滴的设计是如何出错的。在这篇文章中,我将讨论空气动力学设计的另一个方面,如何实际优化更大的拖车以提高空气动力学效率,并讨论要避免的一些人造空气动力学噱头。

还有一件事要考虑

与形状像玻璃纤维或金属板砖的露营车相比,泪珠形状确实存在一些可用性问题。我完全明白为什么有人会想要不同的东西,这就是假泪珠装腔作势者想要做的。但是,要评估货运或房车拖车的效率优化程度,您还必须了解一件事:尺寸和空气动力学如何影响整体效率。

总阻力是迎风面积乘以阻力系数的函数。阻力值大于 1 意味着空气动力学非常糟糕,就好像车辆变得更大并且扰乱了更多的空气。小于 1 的阻力值意味着您有效地将汽车的尺寸缩小到空中。

这告诉我们两件事:形状比大小更重要,但大小也很重要。如果你有两个完美的泪珠形状,其中一个的大小是另一个的两倍,则较大的泪滴的阻力是较小的泪滴的两倍。但是,大的泪珠形状比小的砖块形状好。

换句话说,就是在这两个因素和您的需求之间找到平衡点。

让糟糕的形状变得更好

现在我们了解了如何制作良好的空气动力学形状(尽量保持接近泪滴)并且尺寸也是一个因素,我们可以开始研究如何在拖车所有者的需求(无论是货物或作为房车)和效率。

好消息是,大部分泪滴形状都不会影响拖车内部的宽敞度。绕过露营车的前部通常意味着前部有更多空间,您甚至可以稍微抬高天花板,让屋顶有一定的坡度,并更接近泪珠。只要看看大多数现代汽车的车顶线,您就会明白我的意思。在最坏的情况下,您会在露营车中损失一点橱柜空间,或者无法在前面堆放足够高的货物。

购买拖车时不要迷恋空气动力学垃圾科学(第 2 部分)

一辆特斯拉 Model S,上面覆盖着半泪珠形 Dymaxion 型汽车的图像。 Tesla 提供的 Tesla 图片,在 EcoModder.org 创建的 Dymaxion 覆盖图

让泪珠形状不利于露营和载货的是尾巴,但汽车再次为我们提供了处理这个问题的重要线索:Kammback 设计。就像拖车一样,车尾有很长很长的尾巴对大多数汽车来说并不实用,除非您正在寻找 Aptera 或 Dymaxion 汽车。汽车设计师发现,将尾部的尾部从泪珠形状上切掉并不会对其产生太大影响,但前提是你要突然结束它。泪滴形状的突然结束允许形成气幕,防止空气冲入汽车后方的空间并将其向后吸。

最终结果是真空区域的形成强度几乎没有砖形车辆后面的强度。它也远远优于像 Airstream 拖车或大众甲壳虫这样的弯曲车辆,它们具有类似泪珠的形状,但没有 Kammback 设计的突然性。因此,至少让空气朝着正确的方向流动的突然结束是必不可少的。

我们可以从这个概念应用于半挂卡车的方式中得到另一条线索。

正如您所看到的,在卡车后部添加一个突然结束的小尾巴可以使空气朝正确的方向流动,从而最大限度地减少拖车后面的真空区。其他改进包括侧裙板(以防止空气进入卡车下方),以及前部的导流板以防止空气滞留。

另一件有效的事情:最小化额叶面积

您可以做的另一件事是最小化空气阻力,从较小的形状开始。正如我之前指出的,总阻力等于迎风面积乘以阻力系数。获得较低的系数固然很好,但如果您也可以从一开始就让正面区域变小,那么您就是在将较小的数字相乘。

这种方法的坏处,以及它通常根本不会发生在房车和货运拖车中的原因是,让拖车变小会直接消耗内部空间来享受露营或装载货物。但是,有一些创造性的方法可以解决这个难题。

对于房车,最常见的解决方法是弹出式露营车或帐篷露营车。你有一个小盒子,而不是一个大盒子,可以在停放时展开。这些设计中的大多数都有帆布墙,但有些设计有可折叠的硬边,而另一些设计则采用非常规的 A 型框架形状,以便轻松快速地折叠和展开。坚硬的一面非常适合绝缘和隐私,但通常是以重量为代价的。

但是,这些露营者在折叠时通常仍然像砖头一样——只是一块很短的砖头。大多数弹出式露营车的设计都可以像改进半挂卡车一样进行改进。幸运的是,如果您能熟练使用工具并花一些时间在EcoModder上阅读,这可能是您自己在家就可以完成的事情。

要避免的噱头

现在我们知道什么是有效的,让我们快速看一下一些不太有效的方法。

您会看到的最常见的噱头可能是砖形拖车,其中所有的角都是圆形的。 Airstreams、Casitas 和许多其他露营者都被四舍五入了,就像有人用砂纸把砖块弄成什么形状一样。这确实部分起作用,因为前角变圆有助于空气滑动更容易,而顶角变圆会稍微减少正面面积。但是,在大多数情况下,这在后面是一场灾难,因为它结束得太快,没有突然的尾巴来产生 Kammback 效果。所以,它们并不像你乍一看想象的那么好。

另一个空气动力学噱头是伪造的泪珠式设计。这些通常以椭圆形露营车、“squaredrops”、奇怪的 Cybertruck 外观泪滴状设计和圆顶形露营车的形式出现。几乎所有这些都旨在看起来具有空气动力学效率,但形状没有工程基础。这些设计中的大多数在空气中拉动时在它们后面都有糟糕的小真空区,因此除非它们一开始就非常小,否则并不能真正为您节省多少燃料。

更糟糕的是形状像子弹的设计,有一个圆形的前部和没有尾巴或 kammback 的后部,以及其他糟糕的只有前部的空气动力学设计。再一次,这些设计看起来很高效,但未能解决最大的空气动力学问题(后面的真空区)。其中一些设计可能确实可行——但前提是你将它们向后拉!

您可能会遇到的另一个花哨的设计是巨大的弹出式露营车。与全高拖车相比,它们效率更高,因为它们的正面面积更小,但当它们太大时,它们通常会变得超重,不会比普通露营车短很多,否则也不会完全针对空气动力学效率进行了优化。

买家需要意识到垃圾科学才能将其赶出市场

我写了这篇文章,以便您可以分享。为什么?因为通知客户是这些伪造的“航空”设计停止主导市场的唯一途径。现在,大多数人并不知道他们正在出售货物清单。

也许更糟糕的是,这些伪装高效的露营车将在未来几年损害原本高效而强大的电动牵引车的声誉。由于大多数公众都爱上了闪亮的蛇油,我们会不断听到诸如“F-150 Lightning 甚至无法以 90 MPH 的速度在犹他州拉动高效气流”或“Cyber truck 无法获得我的巨人”之类的话北缘的假泪珠。”

如果人们知道这些说法毫无意义,它们就站不住脚,但如果您不告知他们,他们就会上当受骗。

特色图片:视频截图显示了泪滴拖车的实际空气动力学模拟。

购买拖车时不要迷恋空气动力学垃圾科学(第 2 部分)    来源:CleanTechnic

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