스크랩 전기자동차 이제 충전횟수를 1/2로 줄일 수 있다. 세계최초 공

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전기자동차 이제 충전횟수를 1/2로 줄일 수 있다. 두달후 세계최초 공개합니다~

http://post.naver.com/viewer/postView.nhn?memberNo=16519581&volumeNo=12765793

실제로 차체면은 매끈하게 만들어져 있지만, 차체의 아랫부분은 엔진이나 서스펜션 부품 등으로 복잡한 형상을 하고 있다. 그래서 위로 흐르는 공기는 빠르며 압력은 낮고, 아래쪽의 흐름은 늦고 압력은 높다.

날카로운 범퍼 모서리는 공기역학적으로 유리함

이것 때문에 차체가 떠오르게 되고, 자체의 뒷면에서는 와류(渦流, 소용돌이)가 작용한다.

이 와류로 인해 차체를 지나가는 공기흐름이 뒤쪽으로 나가면서 차체를 끌어당기는 효과를

발생시키게 되고, 양력의 증가와 함께 유도저항도 증가한다.

특히 차체 뒷면에서 공기가 떨어져 나가는 부분에서 소용돌이가 많이 생기고, 그로 인해

저항이 커진다. 그래서 오히려 뒷부분을 직각에 가깝게 급격하게 끊어낸 형태의 캄

테일(Kamm Tail)이 저항 감소에 효과적이기도 하다. 이것은 공기가 떨어져 나갈 때

소용돌이가 오히려 적게 생기기 때문이다.

전면은 곡선의 형태여야 공기역학 적으로 좋다.

이러한 이론에 입각해 후면 범퍼 모서리를 날카롭게 만드는 것이 전체의 저항을 줄이는데

더 유리하다. 또한 차체 밑바닥을 평평하게 정리해주는 작업이 필요하다. 바닥의 형상을

플러쉬(flush)화 시키고 복잡한 부품을 커버로 덮으면 양력의 감소와 함께 실내소음

감소의 효과도 얻을 수 있다.

자동차 차체 스타일에서는 공기저항계수가 같더라도 곡선적 형태의 것이 있을 수 있는

반면에, 면을 밀고 당기는 긴장감의 변화를 통해 날카롭게 모가 난 형태의 차체 디자인도

있을 수 있다. 그러므로 사실상 공기역학 특성에서 좋은 결과를 가진 감성적 디자인을

얻기 위해서는 감성을 충분히 표현하려는 디자이너의 발상이 차체 스타일 단계에서

가장 중요하다

뒷면 공기저항이 적은 애스턴 마틴 DP215 (캠 백 형태. 1963)

▲자동차 후면에서 모든 공기흐름은 동일한 속도에서 만나야 한다. / 메르세데스-벤츠 제공

블레이드는 차량 뒷면과(에너지가 많이 생기게) 다르게 공기저항이 생겨야 효율이 좋아집니다.

그리하여 양력형태입니다.

차량의 공기저항을 많이 받는 형태와 적게 받는 형태를 디자인 한 것이 이러한

블레이드 입니다.

간단한 발전효율 블레이드 면적당 생산전력량

E=1/2mv^2 (m질량 v=풍속)

공기질량1.29kg/m^3

발전기 블레이드 풍향에 대응하는 면적(1m^2당에너지량)

(M^2에발생된에너지=(0.5×(풍속×1.29)×(풍속^2)

예시

풍속2m/s 일떼0.5×2×1.29×2^2=5.16w

4m/s 0.5×4×1.29×4^2=41.28w

위의 식은 풍력발전기의100% 에너지량임. 개방형 블레이드

(시속 * 3.6)(0.5 * (풍속100 * 1.29) * (풍속^2) 시뮬레이션 결과 충전량 11.4kw 여기에 손실분을 더한다면

시속100km 주행시 충전량은 1시간에 9kw로 예상합니다.

베르누이 법칙과 앞면범퍼 뒷면의 저항값을 고려한 블레이드 설계

본이미지는 설명을 위해 각진 것으로 했습니다만 차량 전면형상은 곡선입니다.

공기 집진형 베르누이 법칙 옆면은 설명을 위해 막이 보이지 않지만 오른쪽 차량에는 막이 있습니다.

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=carcam&logNo=220422197253

차량전면과 후면의 비율과 cd(공기저항계수), 블레이드의 저항계수 예시 이미지

하지만 떠오르는 비행체의 날개나 회전 블레이드에는 이것이 적용됩니다.

곡선이 아니라 저항을 많이 받습니다.

▲공기역학실험 시뮬레이터. / 메르세데스-벤츠 제공

차량은 뒷면에 저항을 적게 해야 하지만 풍력 블레이드의 뒤쪽은 와류현상을 에너지로 환

원하는 방식입니다. 즉 차량과 반대로 해야만 에너지의 극대화를 이룰 수 있습니다.

여러 번의 시뮬레이션 결과 차량이 소비하는 에너지에 비례하여 충전양은 절반이 됩니다.

같은거리를 주행한다면 전기요금 및 충전을 반으로 줄일수 있습니다.

블레이드를 꺽어서 막았는데도 이정도의 와류가 생성됩니다.

블레이드에 바람이 불 때 블레이드 후면 바람의 와류 동영상

http://cafe.daum.net/freemicro/cTd/117