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街を走る自動車に見る流体力学

荷台が箱型のトラック(バンボディ)の箱の前方に奇妙な物が付いていることがありますね。
下写真の青い矢印で示したものです。

直感でわかるように風除けで、「 導風板 」と言います。
走行中に荷台の箱に直角に当たる風を避けて風圧を和らげて燃費を良くしようとするものです。
風圧(抗力)は速度の二乗に比例して大きくなるので高速道路を走る場合には効果がより表れます。
下図は導風板を付けた場合(左)と、付けなかった場合(右)の空気の流れです。

導風板を付けると、空気は導風板に沿って流れます。
しかし、導風板が無いと、空気は90度に曲がって通らなければなりませんが、実際にはそう ならずに近道をするために空気の流れが跳んだ部分は気圧が低くなって、空気の流れとは逆方向の渦が生じます。
この状態を「 流れの剥離 」と呼びます。
剥離が出来ると、風圧( 抗力 )が増します。

普通の乗用車でも、流れの剥離を利用しているものがあります。
下写真の矢印で示した部分、車のルーフの最後尾を進行方向に傾けると、 ルーフの上を流れてきた空気がここで上方に向きを変えられて、矢印で示した部分に「流れの剥離」が起きて気圧が低くなり、車体の後部が上から下に大気圧で押されます。
高速で走っているとタイヤが空回りしやすくなるので、上から押して、タイヤと路面の摩擦を大きくする目的です。

ただし、見かけを良くするために付いているだけで効果が無いものがあります




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