ТАНКЕРНЫЙ ГРУЗОВИК

Полезная модель относится к автотранспорту, используемому для перевозки топлива, воды, молока и т.д.
Широко известны танкерные грузовики на базе КАМАЗ, МАН, МАЗ и др., содержащие емкости жидкости, (принято общее название).
Недостатком известных танкерных грузовиков является сообщение кинетической энергии набегающему воздушному потоку.
Целью полезной модели является повышение к.п.д. танкерных грузовиков.
Поставленная цель достигается тем, что танкерный грузовик, содержащий емкость жидкости, отличается тем, что в его передней части установлены пластины прямолинейной или согнутой формы: одна верхняя выше уровня кабины, две боковые и одна нижняя, образующие переднюю полость сбора всего набегающего потока воздуха; параллельно емкости жидкости внутри и/или снаружи установлены средние полости для пропуска воздуха из передней части в заднюю; в задней части за пределами контура танкерного грузовика установлены плоские или согнутые пластины: две боковые, одна верхняя и одна нижняя, которые образуют полость приема и выпуска воздуха; причем в заднюю полость воздух может поступать из средних полостей танкерного грузовика.
Целесообразность сбора и выпуска потока воздуха обосновывается тем, что набегающему потоку воздуха не сообщается кинетическая энергия и количество движения корпусом танкерного грузовика Танкерный грузовик прорезает массив воздуха так, что встречный поток входит и выходит в танкерный грузовик, оставаясь на месте в океане воздушного бассейна.
В передней части в полости в уравнение Бернулли Т+П=const потенциальная энергия П уменьшается, кинетическая энергия Т увеличивается в сужении, переходящие в отдельные полости параллельной емкости танкерного грузовика.
2
Выходя из средней части поток воздуха входит в заднюю часть, в полость за контуром танкерного грузовика. При этом задней полости кинетическая энергия уменьшается, потенциальная П увеличивается.
2
Эта энергия П обеспечивает появление силы тяги, действующей в задней полости согласно уравнению Бернулли, закону сохранения расхода потока воздуха.
В передней части в полости «расход массы» потока воздуха:
сила сопротивления
2
F=γ·S·V;
Кинетическая энергия в секунду
Если площадь входа воздуха в грузовик и площадь выхода воздуха из грузовика равны, то справедливо
где
3
γ - объемная масса, кг/м;
2
S - площадь входа, м;
1
2
S - площадь выхода, м;
V - скорость потока на входе, м/с;
1
V - скорость потока на выходе, м/с;
1
Т - кинетическая энергия потока на выходе, Дж.
1
1
1
Если S=S, то Т=Т; V=V.
Равенства (1) выполняются с погрешностью определяемой, нагревом, вращением потока в полостях.
2
Расчеты, выполненные авторами, показали при скорости автомобиля 108 км/час (30 м/с), миделевом сечении 1 м, коэффициенте сопротивления равном 1, мощность силы сопротивления равна 34 кВт. Для обтекаемых корпусов при коэффициенте сопротивления, например, равном 0,3 сила сопротивления будет ≈10 кВт. Заявка устраняет эти огромные силы сопротивления и экономит топливо, снижает износ и т.д.
Уравнение Бернулли не ставит ограничений на свое существование в зависимости от отношения площадей сечений полостей в зоне изменения сечений. Поэтому площадь сечения полостей, выходящих к задней полости, может изменяться скачкообразно, с резким изменением их отношений.
0
1
0
Например, на длине граничной полостей L=0, площадь S может увеличиваться до S=nS, n≥1. Действие уравнения Бернулли неизменно и в зоне сила тяги грузовика появляется в зоне расширения и при мгновенном увеличении площади сечения.
В таблице 1 показаны изменения скоростей, кинетических, потенциальных энергий и давлений на выходе через заднюю полость зависимости от величины коэффициента сечений
Таблица 1.
Коэффициент расширения
Скорость
Кинетическая энергия
Импульс
Потен циальная энергия
Сила тяги
1
V<sub>0</sub>
T<sub>0</sub>
Z<sub>0</sub>=mV
П<sub>0</sub>
F<sub>0</sub>
2
V<sub>0</sub>:2
T<sub>0</sub>:4
Z<sub>0</sub>:2
<img he="10" wi="9" file="00000004.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
F<sub>0</sub>:2
3
V<sub>0</sub>:3
T<sub>0</sub>:9
Z<sub>0</sub>:3
<img he="10" wi="9" file="00000005.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
F<sub>0</sub>:3
4
V<sub>0</sub>:4
T<sub>0</sub>:16
Z<sub>0</sub>:4
<img he="10" wi="11" file="00000006.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
F<sub>0</sub>:4
10
V<sub>0</sub>:10
T<sub>0</sub>:100
Z<sub>0</sub>:10
<img he="10" wi="14" file="00000007.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
F<sub>0</sub>:10
В таблице 2 показаны изменения динамики потока в сужении, зависящие от отношения площадей сечений передней полости
Таблица 2.
Коэффициент сужения
Скорость
Кинетическая энергия
Импульс
2
V<sub>вx</sub>·2
Т<sub>вх</sub>·4
Z<sub>вх</sub>·2
4
V<sub>вx</sub>·4
Т<sub>вх</sub>·16
Z<sub>вx</sub>·4
Осуществление эффекта полезной модели основано на снижении силы сопротивления за счет сохранения энергии при «прорезании» массива воздушного бассейна среды, за счет несообщения кинетической энергии потоку при образовании «тоннеля» или «коридора» движения грузовика в океане воздушного массива.