屋根に取り付けられたソーラーパネルの前に風よけを追加すると、RVの抗力にどのような影響がありますか？

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RV車の上にソーラーパネルを取り付けています。抗力を減らすために、私はパネルの前に小さなランプを設置して、風がフラットパネルとマウントに当たる前に風をそらすことを計画していました。下図は大まかなスケッチです（赤はブラケット、黒はパネル、紫はランプです）。

ソーラーパネル

このようにすると、デフレクター/ランプを設置しなかった場合よりも抗力が大きくなると誰かから言われました。ランプを配置することによって回避されるドラッグとランプをまったく使用しないことの間に非常に小さな差がある場合でも、私は作業を行いますが、ドラッグを増やす場合は絶対に行いたくありません。

パネルの下のスペースは最小限になると思います。できるだけ屋根に近づけるようにします。パネルの厚さは約2インチで、その間のスペースは約1/4〜1/2インチです。

パネルの前にスロープを追加すると、車両の抗力にどのように影響しますか？それは増加するか、減少するか、それとも同じままですか？

— ケイド
ソース

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ただ考えてみれば、フレキシブルなソーラーパネルもあなたに興味があるかもしれません。engineering.stackexchange.com/questions/649/...

— マヘンドラGunawardena

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必ずご覧ダンの参照 -私はそれを評価したい、おそらく私が今まで見たことを車両の空力特性で最高の実践的な解説。[誰かがより良いものを知っている場合は、それを私たちと共有してください。]

— ラッセルマクマホン

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あなたがしていることの概念は健全であり、ラッセル・マクマホンが指摘するように、効率の向上は変化を正当化するのに十分なほど重要である可能性があります。

バックエッジにもランプを追加することを検討することを強くお勧めします。ドラッグフォースは、ボディの下流（後）端にも非常に敏感です。車両の前部に正の圧力がかかりますが、後部にも強い負の圧力がかかります。これは、乱流と流れの分離の発達により、さらに悪化します。

概念的には、後端の断面を小さくして、負圧がかかる領域を小さくします。これは、バックエンドを先細りにすることで実行できます（この場合は逆ランプ）。唯一のトリックは、フロー分離と呼ばれる現象を回避するために、かなりゆっくりと実行する必要があることです。これは基本的に、気流がそれ自体の上に転がり、渦を発生させることです。

そのため、ランプを前にして、非常に浅い（約10度）ランプを後ろにも追加します。これにより、最小限の投資で最高の改善が得られます。また、ランプがソーラーパネルの端にぴったり合うようにしてください。空気がたどる経路をできるだけ滑らかにする必要があります。

いくつかの実験的証拠と素晴らしい写真については、このプレゼンテーションを確認してください

p.5は、バンのフロントの丸みの小さな改善を示していますが、すぐに横ばいになります（フロントエンドをスムーズにするメリットはありません）。

p.11、17、18は、後部のフロー分離を示しています

p.18（右上）は、読み取りXセクションを削減するための最適なポイントを示しています。先細りにしすぎると、面積を減らす利点が失われます。

— ダン
ソース

それで、前に傾斜し、後ろに傾斜しますか？これにはおそらく次のいずれかが必要です。フィードバックをお寄せください。1-バックランプに抗力を発生させるために空気が入らないように、側面をシールする必要があります。または2-後部のフレームの上部に取り付けられるスロープを作成して、ランプと背面の屋根の間に小さな隙間ができるようにして、側面に入る空気がバックスロープに引き込まれないようにします。

— Cade、2015年

辺が最良であろうシール、ランプとフレームとの間のギャップは、基本的には90であるエッジ、およびおそらく分離および還元効率につながる

^{\circ}

$^\circ$

— ロイ

+1（昨日）。主要なボーナスとして、あなたが引用するその参照は、おそらく私が今まで見た車両の空気力学についての最も実用的な解説です。

— ラッセルマクマホン

3

パネルマウントへのストレスは考慮する必要があります。
これは、前方への空気の衝撃からパネルを完全に保護する「ランプ」によって大幅に減らすことができます。

パネルの平板抗力は、古典的な抗力方程式の結果になります。

P_{l o s t} = D \cdot V

$P_{lost}= D \cdot V$
= 車両が通過するとき、静止から速度までオブジェクトの経路からすべての対向する空気を加速するために必要なパワー。低いはこれを改善します

V

$V$

C_{d}

$C_d$

D = \frac{1}{2} C_{D} ρ A V^{2}

$D = \frac{1}{2} C_D \rho A V^2$

$D$ =パネル（またはランプ）でのニュートンの力 =投影された前部面積m ^ 2 =速度m / S =空気密度 1.2 at STP =相対抗力係数フラットプレートにドラッグ値を入力すると、次のようになりますたとえば、100 km / hで、幅1000 mm x高さ100 mmのパネル 28 m / s to：
$A$
$V$
$\rho$ $\approx$ $\frac{kg}{m^3}$
$C_D$ $0 < C_D \leq 1$

D = 0.6 A V^{2}

$D = 0.6 A V^2$

C_{D} = 1

$C_D = 1$

\approx

$\approx$

0.6 \cdot 1 \cdot 1 \cdot 0.1 \cdot 28^{2} = 47 N

$0.6 \cdot 1 \cdot 1 \cdot 0.1 \cdot 28^2 = 47 N$

P_{l o s t} = D \cdot V = 47 \cdot 28 = 1.3 k W

$P_{lost} = D \cdot V = 47 \cdot 28 = 1.3 kW$ 大きくはありませんが、目立ちません。

— ラッセル・マクマホン
ソース

値の参照はありますか？また、ディフレクターが取り付けられるとの値がなると想定していますが、そうではありません。

C_{D} = 1

$C_D=1$

C_{D}

$C_D$

0

$0$

— Roy

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@ロイ2番目のコメントを最初に-いいえ、Cdが0に低下するという印象を与えるつもりはありませんでした。ランプは、車のモーター負荷から未知の割合を取り除きます。表面に沿った流れによる多少の抗力がありますが、パネル取り付けブラケットも利点があります。取り付けシステムでは最大47Nは大きくありません。総電力損失は顕著ですが、100 kphでの車の電力はおそらく小さいです。...

— ラッセルマクマホン

@Roy-Cd = 1の参照についての再クエリは不明です。方程式は「平板抗力」用であり、オブジェクトが通過する空気の柱を車両の速度まで加速するために必要なエネルギーに基づいています（通常、気付かずに使用されます）。これは、通常、最悪のシナリオと見なされます。すべてを車速にすることなく「空気を緩和する」ことができ、必要な電力が少なくなります。Cdはこれを反映する方法です。これは大まかな式であり、多くの二次的影響を考慮していませんが、である「古典的なドラッグ方程式」であると驚くほどうまく機能。

— ラッセル・マクマホン

@Roy ここでは、誰かが私が言ったことを言って、彼の努力のためpilloriedされている {馬鹿による}ここでは、学生のためのNASAのオピンと、ここ2つのSE物理学の答えが役に立つとノートレイノルズ数のトランジションエリアです。| そして、ああ！:-)

— ラッセルマクマホン

私はちょうどの値を選択するためにあなたの動機について尋ねた、古典ドラッグ式の使用を議論していないよあなたが行ったように

C_{D}

$C_D$

— ロイ

2

昔の学生時代の流体講義で、車のルーフラックやトラックの燃料スクープの話題が取り上げられたときに、これが議論されたことを覚えています。

パネルはRVの抵抗を増やし、その設計された合理化された特性を減らします。

計画中のスロープはパネルの抵抗を減らしますが、RVの元の合理化特性を復元しません。

ランプの影響は、トラックに取り付けられた燃料スクープに似ています。下の写真を参照してください。それらは抗力を減らす燃料消費を減らします。このような装置は、1980年代からトラックに設置されています。

ここに画像の説明を入力してください

— フレッド
ソース

これがどのような種類のスクープなのかはわかりませんが、（航空宇宙エンジニアとして）私にとっては、空気力学の観点からは最適とは言えません。凸状の方が効率的であり、ヨーロッパでこのあたりでよく見られるものでもあります。isuzucv.com

— Roy

@ロイ私は画像の選択が少し奇妙であることに同意します。より原始的なデザインでなければなりません。カリフォルニアのトラックで使われているのに気づきませんでした。

— エア・

おそらく、あなたは絵をもっとふさわしい例に変えることができます。

— Roy

0

スケッチを正しく解釈した場合：

パネルは屋根の上にあり、その下にクリアランスがあります
ランプの高さはクリアランスの高さに等しい

中傷者の思考プロセスは次のようになったと思います：

以前はパネルの前面に当たっていたはずの空気が、引き続きパネルの正面に当たる
パネルの下にあったはずの空気がランプに当たるようになります
したがって、パネルに当たる空気に影響を与えないので、すべてのランプがドラッグを追加するだけです

私は流体力学の専門家ではありませんが、ランプから上昇する空気は、パネルに当たる空気に明らかに影響します。この効果が、パネルの下を通過できなくなった空気の追加の抗力よりも大きいか、小さいかはわかりません。

より良いソリューションの観点から-垂直面を試して削除する必要があるため、ランプの上部がパネルの上部と一致するようにランプを拡張します。これはあなたのデザインよりも抵抗が少ないと言えます（私がスケッチを正しく解釈したと仮定します）が、何もないよりも良いかどうかはわかりません。

— AndyT
ソース

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フラッシュサーフェスが作成されるようにパネルをシンクするのが最適ですが、おそらくこの状況では、それはおそらく不可能です。次善の策は、すでにトラックで行われているように、空気力学的にパネルを統合することです（フレッドの回答を参照）。あなたは右のランプが唯一のドラッグを追加することを伝えるには（それはドラッグを減らし、ビットはより合理全部を行いますしている。

— ロイ・