Giriş: Neden Elektrik PRT Sistemlerinde Aerodinamik Madde

Elektrikli Kişisel Hızlı Transit (PRT) araçlar, şehir içi sıkışıklık ve emisyonlar için ileri görüşlü bir çözüm sunuyor.Bu hafif, otomatik pods, bu meydan okumalar için küçük bir yolcu grubu taşıyor, P-uzman araçlarına göre düşük çevresel etkilerle seyahat ediyor. ancak, tüm elektrikli araçlar, PRT gibi, hava direncinin gücü veya daha düşük enerji verimliliği ile daha düşük maliyetlidir.

PRT Araçları için Aerodinamiklerin Temel Prensipleri

Drag ve onun bileşenleri

Aerodinamik sürükleme, aracın cephesi ve arkası arasındaki farkın, yani arabadaki hızdaki (veyanme) ile ısıtılmasının (fotoğun) ve eksiltmenin (görüntüdeki) ve benzeri olmayan bir enerji miktarın düşmesi nedeniyle, ortalama olarak 0,3 oranından daha az hıza kadar hıza kadar hıza kadar hıza kadar hıza kadar hız artırın.

Asansör ve Downforce

Asansör genellikle uçak için endişe verici olsa da, zemin araçları için lastik çekiş ve istikrar azaltılabilir. PRT sistemleri genellikle sabit kılavuzlarda çalışır, bu nedenle asansör daha az kritiktir, ancak daha fazla güç hala sürüş kalitesini ve kontrolünü etkileyebilir. Bazı tasarımları hafif olumsuz asansör (düşük) özellikle yüksek hızlarda eğrileri artırmak için.

Frontal Area'nın Önemi ve Şekilleri

Drag ayrıca aracın ön alanına (A) göre daha da orantılıdır (CdA) Bu yüzden PRT araçları egzotik stil olmadan mükemmel bir verimlilik elde edebilir. Yine de, dikkatli şekillendirme - yuvarlak burun, kaset, kuyruk, kuyruklar - hava akışının kapatılması ve aracın arkasındaki uyanmak önemlidir.

Aerodinamik'leri geliştiren Özellikler

Akışkan Vücut Şekilleri

En etkili tasarım elemanı genel bir şekildir. Bir yırtıklı profil, bir blunt, yuvarlak bir cephe ve uzun, kasetli arka, araç ve rejoin etrafındaki kolayca akışa ve minimum türbülanslara kadar uzanan geniş bir şekilde akış sağlar.QUrban Light Transit) pod ve SkyTran MagLev pod, hafifçe sıkıştırılmış yüzeyleri içerir, sert boşlukları azaltır ve rüzgarları azaltır ve tüm bumperleri azaltır.

Enbody Underbody

Bir PRT aracının altmışı genellikle göz ardı edilir, ancak geleneksel arabalar için büyük bir sürüklenme ve asansör kaynağıdır. Çünkü PRT pods yolcuları yüksek kılavuzlarda seyahat eder, ancak hava akışı özellikle de baskı dağıtımını ve asansörü yönetmek için kullanılabilir. Active underbody (yalnızca kullanılabilir paneller) şu anda maliyet ve karmaşık bir şekilde hava ile mümkündür.

En yakın veya Adilli Wheels

Tekerlekler ve tekerlek iyileri sürüklenmek için ünlüdür. Exposed tekerlekler hava akışını rahatsız eden ve çalkantılı bir şekilde Cd'i küçük elektrikli araçlarda %10'a kadar azaltabilecek şekilde geri dönüşümlü veya tamamen kırılmış parçalar oluşturur.

Minimal Frontal Area ve Low Profile

Aracın yüksekliğini ve genişliklerini tek bir sıraya kadar azaltın, yolcu konforunu ön alana düşürürken, daha düşük bir profil aynı zamanda enerji verimliliğini artırmaya yardımcı olur - ancak aerodinamik fayda, şeklin kendi biçiminden geldiği bir “monospace” düzeni benimsemektedir.

Side Mirrors ve Proposts

Dış aynalar, çatı antenleri ve kapı sürükleniyor. PRT pods genellikle vücut ile birlikte yıkanmış kameralarla yan aynaları değiştiriyor ve geri çekilme veya yeniden çekme kapısı işliyor.

Aerodinamik Optimizasyonun Faydaları

Artan Enerji Verimliliği ve Menzil

En doğrudan fayda, 10 kWh batarya ve bir temel Cd'in araç teknolojileri Ofisi'e kadar, otoyol hızlarında tipik bir elektrik kaybının% 30'u için aerodinamik sürüklenme, daha düşük elektrik maliyetleri ve talep için, daha düşük hızlarda çalışan PRT sistemleri, benzer bir oranlarda çalışan bir miktar görebilir.

Enerji Cezası olmadan Yüksek İşletim Hızları

Aerodinamik gelişmeler, aynı enerji girişi için daha hızlı seyahat etmek için bir PRT aracına izin verir. Bu, şehir ağlarında rekabetçi seyahat süreleri korumak için kritiktir.

Alt Operasyon Maliyetleri ve Çevre Etkisi

Enerji tüketimi doğrudan elektrik faturalarını azaltmak için tercüme eder. Filo operatörleri için, verimlilikte %10 artış bile yılda araç başına binlerce dolar tasarruf edebilir. Ayrıca, daha düşük enerji talebi, özellikle de elektrik fosil yakıtlardan gelirse, Aerodinamik optimizasyon, aracın ömrünün üzerinde kendi başına ödediği bir “özgür” verimlilik kazanır.

Gelişmiş Yolcu Konforunu Geliştirin ve Gürültü Azaltın

Parlak hava akışı kabin içinde rüzgar gürültüyü azaltır.TRT etrafında hava, aynalar ve çatı kenarları, sürüş deneyimini bozan sabit bir roar yaratır. İyi tasarlanmış aerodinamik bir form da en aza indirmek ve baskı dalgalanmaları azaltır, sürüş sessiz ve daha rahat hale getirmek.PRT için, bu genellikle premium, sessiz bir geçiş seçeneği olarak pazarlanır, bu bir satış noktası.

Geliştirilmiş Stability ve Güvenlik

İyi aerodinamik de ele tutuşabilir. Önde asansörü azaltın ve arka planda lastikleri sıkı bir şekilde kılavuzlukla temas halinde tutmak için. Pasif aerodinamikslar yüksek parçalarda - yan etekleri kullanarak, optimize edilmiş vücut yan konsüsü kullanarak, özellikle de daha yüksek hızlarda veya gusty koşullarda daha güvenli.

Gelişmiş Aerodinamik Teknolojiler ve Test

C ⁇ Akışkanlar Dinamik (CFD)

Modern PRT gelişimi ağır ölçüde kullanılmaktadır:0)C ⁇ Akışkanlar Dinamikleri[D) (CFD) Mühendisler, araç ve hava akışını çeşitli hızlarda, açılardan ve çevre koşullarıyla ilişkilendirir. CFD, önerilen şehirler için tasarım değişikliklerinin hızlı bir şekilde yapılmasını sağlar - bozulmamış, fiziksel prototiplerin maliyeti olmadan - geniş çaplı bir test için gerekli olan tasarımları sağlar.

Rüzgar Tüneli Test Testi

Fiziksel rüzgar tüneli testleri CFD sonuçları doğruluyor ve yakındaki nesnelerden (köpek altyapı, diğer pods) geçiş yapan gerçek dünya etkilerini yakalamak, 3. veya 1:3) genellikle küçük PRT pods.

Aktif Aerodinamik

Aktif elemanlar – ayarlanabilir spoiler, ızgara panjurlar, diffüzerler ve hava perdeleri – yüksek uç elektrikli araçlarda yaygın hale geliyor. PRT için aktif aerodinamik, hıza, yüke ve çevresel koşullara uyum sağlayabilir. Örneğin, kullanılabilir bir arka diffüz, hıza sürüklenebilir ve sürdürülebilir enerji yorumları[Dönderilmiş)[Dönderilenler, yüksek performanslı yan ve ilaçlar hala PRT için hava akışını yönetebilirler.

Hafif Malzemeler ve Yüzey Bitti

Aerodinamik ve ağırlık azaltma el ele alır. Karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) gibi kompozitler sadece kütleyi azaltır, ancak aynı zamanda plaka metal ile imkansız olan karmaşık eğriler sağlar.

Vaka Çalışmaları: Mevcut PRT Sistemlerinde Aerodinamik

Londra Heathrow'da ULTra PRT

Dünyanın en ünlü operasyonel PRT ağı, Heathrow Havaalanı Terminali 5. pods'ta ULTra'da ULTra'da ULTra'nin en büyük ön alanla inşa edilmiş, Advanced Transport Systems tarafından inşa edilmiş ve aşırı aerodinamik için optimize edilmiş dört yolcuya kadar seyahat ederlerken, düşük işletme hızları ve hafif inşaat nedeniyle makul bir verimlilik elde ederler.

SkyTran MagLev Pods

SkyTran, NASA ve Unimodal tarafından geliştirilen, düşük bir profil ve kapalı bir PRT sistemi. pods son derece ışık (yaklaşık 600 kg) ve pasif manyetik akışlar kullanımı. aerodinamik şekli, yolcu-km hakkında bir enerji tüketimine sahiptir, düşük bir profil ve kapalı bir motordan daha az talep eder.

2get there's Group Rapid Transit (GRT)

Hollanda şirketi 2get hem PRT hem de GRT araçlarını inşa ediyor. En son tasarımları keskin bir şekilde uçarak, kızarmış yan kameraları ve yan paneller altında. hem sürüklenme hem de çapraz stabilite için şekli geliştirmek için yaygın olarak kullandı.In denemeler sırasında Ortadoğu'da, araçlar önceki kutu modellere kıyasla daha düşük enerji tüketimi elde etti.

Aerodinamik Tasarımda Meydanlar ve Ticaretler

Yolcu Uzayı ve Aerodinamikleri Balancing

Aerodinamik vücutlar genellikle iç hacmi azaltılabilir. Örneğin, dört veya altı yolcuyu bagajla karşılamalı, iç şekli pratik olmalıdır. Tasarımcılar daha az geniş bir yapılandırma Mühendisleri oturmaya yetecek kadar tutar.).

Maliyet ve İmalat Kompleksi

Kompleks eğriler, aktif elementler ve egzotik malzemeler üretim maliyetlerini artırıyor. PRT sistemi ekonomik olarak uygulanabilir olması için, pods uygun maliyetli olmalıdır. Birçok operatörler daha basit boks tasarımları seçer, çünkü daha ucuz olsalar da, batarya maliyetleri azalır ve enerji fiyatları yükselirken, aerodinamik optimizasyondan ömür boyu tasarruflar daha yüksek fiyatlara mal olabilir.

Yönelme ve Altyapı

PRT araçları, kirişlere, istasyonlara ve diğer altyapıya yakın bir şekilde seyahat ediyor. Hava akışı, özellikle tünellerde veya kapılmış bölümlerde, aracın aerodinamik tasarımının tüm sistemi, sadece izole edilmiş pod için, vücudun açıklanmasında ani değişiklikler yaşayabilir.

Crosswind Hassasiyet

Hafif PRT pods, özellikle yüksek kılavuzlarda, sert bir gust araç yanlarını itebilir, sürüş konforunu ve hatta güvenliği etkiler. Aerodinamik tasarım, etekleri, optimize edilmiş vücut yan şekilleri ve bazen dikey stabilizatörlerin, çapraz akışları tespit eden ve dağıtmayı sağlayan aktif sistemlere karşı çıkabilir.

Aerodinamik Tasarımda Geleceği Yol

Özerk Sistemlerle Bütünleşme

PRT tamamen otonom hale gelirken, araç davranışı gerçek zamanlı olarak optimize edilebilir. Bir eş zamanlı olarak, taksiler arasında hız, yüksek çözünürlükte (daha fazla şarj senaryoları için) yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte kullanılabilir. [...]Platooning).

Biomimetic ve Doğa-Inspired Şekils

Araştırmacılar kuşlara, deniz hayvanlara ve hatta böceklere dayanan şekilleri araştırıyorlar. Örneğin, bu biyomimetik yaklaşımlar hem aerodinamik hem de geniş bir zemin nedeniyle PRT pods'a yol açabilir.Uzgunluk tüpleri (bumps on its turnpers) kamyonları araç yüzeylere nasıl azalttığına dair ayrıntılar.

modüler ve Adaptive Body Designs

Future PRT sistemleri, yollarını gezinin hızı ve amacına adapte eden podları kullanabilir. Örneğin, merkezler arasında yüksek hızda seyahat eden bir pod, yoğun şehir merkezlerinde manevra yaparken, kuyrukları daha kolay park ve yönetim kuruluna geri döndürebilir.

Urban Integration and Estetiks

Aerodinamik tasarım da şehirlerin görsel beklentilerini karşılamalıdır. PRT pods genellikle futuristik ve çekici olmak için tasarlanmıştır. Sleek, aerodinamik şekiller modern tasarım dili ile iyi bir araya gelir. Ancak, bazı mimari eleştirmenler, çok fazla düzgün bir şekilde araçların jenerik görünmesini iddia eder. Balancing aerodinamik işlevinin farklı markalaşma ve sanatsal yetenekle yeniden ifade etmesi bir meydan okumadır.

Sonuç: PRT Devriminde Aerodinamiklerin Eleştirel Rolü

Elektrikli Kişisel Hızlı Transit, sürdürülebilir, talep edilen kentsel ulaşım için zorlayıcı bir vizyon sunuyor. Aerodynamics sadece 0.2-0.3'ten sonra değil - performans, verimlilik ve yolcu konforları.Uzmanlık tasarım ilkelerine göre, gelişmiş simülasyon ve test araçlarına göre, gelişmiş simülasyon ve entegrasyon, PRT üreticileri, uzun vadeli araç operatörlerine, enerji kullanımını azaltacak şekilde, hızlayıcılarına ve yaşam döngüsüne uygun şekilde işbirliği yapabilmeleri için uzun vadeli araçları belirleyebilecekler.