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想让卡车像飞机一样“御风而行”?这有个好主意:利用高压电

2018-08-14 17:06:49 来源: 前瞻网 作者:
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(图源:KTH)
瑞典皇家理工学院(KTH Royal Institute of Technology)的研究人员正在开发一种装置,通过将卡车隐藏在风力中来提高其燃油效率。
这项新技术利用

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(图源:KTH)

瑞典皇家理工学院(KTH Royal Institute of Technology)的研究人员正在开发一种装置,通过将卡车隐藏在风力中来提高其燃油效率。

这项新技术利用等离子体发生器电离空气,控制卡车周围的气流,以减少阻力,并能改善5%的油耗。

根据美国卡车运输协会的数据,仅在美国就有70%的重型货物是由卡车运输的,也就是说,在340万辆8级重型卡车上有105亿吨货物。

世界范围内,这不仅意味着大量的货物被卡车运走,也意味着大量的燃料被燃烧。

基本型的卡车是一个移动的板条箱,它的空气动力学就像砖头一样。

当它沿着高速公路行驶时,与其说它是在空气中滑行,不如说它是在把空气撕成碎片,并把它抛向一边。这就是为什么驾驶重型长途货车穿越倾盆大雨是一种不愉快的经历,如果不称之为可怕的话。

自20世纪20年代以来,工程师们就意识到了这一缺陷,并开发出了许多流线型化卡车的方法,使其更符合空气动力学。这使它们更快、更稳定、更省油。

然而,还有很长的路要走,所以KTH正在借鉴航空航天工程。

飞机也有阻力问题。例如,当飞机起飞时,越来越大的迎角会导致气流在机翼上方的流动变得不那么顺畅,并分解成乱流。

工程师们通过在机翼顶端安装小翼来产生增加升力的涡流来解决这个问题。

KTH想让卡车减少阻力。问题是卡车显然不是飞机。

KTH团队想出的方法是在卡车驾驶室前面产生涡流来控制空气流动,但他们没有使用像小翼这样的金属涡流发生器,而是使用了电风。

这个想法是这样的,当空气撞击卡车的前部时,它会绕着卡车流动,形成一个边界层,如果卡车足够符合空气动力学的话,边界层会沿着地面的驾驶室和货物区域流动,直到它到达后部并变成漩涡。

如果卡车在静止的空气中行驶,这是可以的,但如果有风以一定角度撞击车辆,它将会减缓边界层,使其分离并形成湍流。

KTH系统在驾驶室前部使用等离子体发生器。这是两个高压电极,可以电离周围的空气分子,并让它们加速通过电场产生风,而不需要移动部件或突出的机翼。

此外,这些驱动器还可以通过设置强迫空气进入边界层、降低阻力的涡流来调整迎面而来的风的特定强度和方向。

KTH研究人员Julie Vernet说:“我们的最终目标是减少发生在卡车前角的气流分离。”

“通过增加接近表面的动量,分离区域的大小减小了。”

这项改进显然能提高卡车的燃油效率。

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