Из декабрьского выпуска 2016 г. Автомобиль и водитель.
Это может быть так же громко, как если бы вы стояли рядом с взлетающим Боингом 767. И это так же раздражает, как когда кто-то бьет в бас-барабан на заднем сиденье. Называете ли вы это дуновением ветра, тряской или просто раздражающим, это происходит, когда кто-то в машине открывает одно окно на скорости, и оно останавливается, когда опускается второе окно.
Явление, которое производит этот шум, — это резонанс Гельмгольца, тот же принцип, который заставляет бутылку гудеть, когда вы дуете на ее открытую крышку. Это взаимодействие газа в контейнере с одним отверстием и другими газами, которые проходят через это отверстие. В данном случае контейнером является автомобиль. Взаимодействие между двумя массами воздуха создает вихри, которые сжимают и разжимают воздух, создавая пульсирующий эффект. Герман фон Гельмгольц, немецкий врач и физик, описавший это взаимодействие, умер в 1894 году и, таким образом, был недоступен для комментариев.
Насколько навязчивым может быть тряска, зависит от формы автомобиля и размера его окон, а также от скорости, с которой движется автомобиль. Современные легковые и грузовые автомобили более подвержены ударам воздуха, потому что они аэродинамически эффективны и хорошо защищены от проникновения ветра. Джим Зунич, главный инженер GM по глобальным характеристикам транспортных средств по шуму ветра, объясняет: «Мы хотим, чтобы хороший, плавный присоединенный воздух был для аэродинамики, но это хуже для ударов».
Дай мне шведский стол
На верхнем изображении показано, как форма бокового зеркала может повлиять на движение воздуха вокруг передних окон, а на среднем изображении показано, как незначительное влияние может оказать на обтекание задних стекол. Всплывающий дефлектор перемещал поток воздуха через открытый люк назад, смягчая эти раздражающие вихри.
Когда автомобиль проектировался без особого внимания к аэродинамике, беспорядочная масса воздуха, кипящая вокруг него, лишь случайно прилипала к поверхности автомобиля и лишь изредка позволяла резонансу Гельмгольца генерировать свои вихри. И даже когда проблема действительно возникла, другие окна и двери автомобиля были едва герметичны, поэтому утечка воздуха вокруг них уменьшала любые перепады давления. Но современная кабина — это хорошо герметичный барабан, из которого утекает минимальное давление воздуха. В этом маленьком, особом смысле современный автомобиль слишком хорош сам по себе.
Но почему тряска настолько сильнее, когда опущено только заднее стекло? Два слова: боковые зеркала. Это одна из последних вещей, разработанных в дизайне автомобиля, и они расположены и имеют точную форму, чтобы направлять поток воздуха таким образом, чтобы свести к минимуму удары в передние окна. Но нет простых настроек, чтобы настроить воздушный поток вокруг задних окон.
Бафтинг, вероятно, ухудшится по мере того, как автомобили станут более аэродинамическими. «Очевидно, что если бы мы могли решить эту проблему бесплатно, мы бы это сделали», — заключает Цунич. «Но поскольку это связано со стилем, аэродинамикой и снижением шума, инженерам приходится идти на компромисс». Ну, понимаем мы или нет, как работает бафтинг, большинство из нас придумало решение: взломать еще одно окно.
Включение
Поставщик программного обеспечения Exa разработал PowerFLOW, программное обеспечение для моделирования, с помощью которого были созданы изображения на этой странице. PowerFLOW — это программа вычислительной гидродинамики (CFD). CFD создает подробную математическую модель потока жидкости, что в данном случае позволяет инженерам наблюдать и настраивать то, как воздух течет над автомобилем, вокруг него и через него на молекулярном уровне. Это всего лишь один из инструментов, который позволяет автопроизводителям проектировать автомобиль до того, как будет штампована или отлита отдельная деталь. Забей на это, Инстаграм. — Джаред Галл
Этот контент импортируется из OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
