Повітрозабірник NACA

Повітрозабірник NACA

Повітрозабі́рник — елемент конструкції машини, що служить для забору навколишнього повітря і його спрямованої подачі до різних внутрішніх систем, агрегатів і вузлів для різного застосування: у якості теплоносія, окислювача для палива, створення запасу стиснутого повітря.

NACA канал, також іноді називають NACA вхід , є поширеною формою низького опору конструкції впуску повітря, спочатку розроблена в США Національним консультативним коміітетом з аеронавтики ( NACA ) попередника НАSА, в 1945 році. Канал NACA був задуманий як повітрозабірник для літаків. Тільки це був провал. Конструкція не добре підходить для швидкого очищування повітря під час швидкого руху обертових лопатей лез реактивного двигуна, тому інженери, які винайшли його втратили інтерес. На щастя для сьогоднішнішніх гонщиків - і багато поколінь італійських спортивних автомобілів - якості повітрозабірника NACA , які зробили його непридатним для літаків, роблять його ідеальним для більшості інших видів двигунів, і його низький профіль, простота і невеликий розмір заробили любов від дизайнерів з естетичних міркувань.

Принцип роботи і мета каналу NACA

При правильному застосуванні, канал NACA забезпечує проходження повітря у внутрішній канал, часто для охолодження, з мінімальним порушенням потоку. Проект спочатку називався "занурення на вході", оскільки він складається з дрібної рампи з вигнутими стінками, які втоплені у відкритій поверхні обтічного тіла. Це особливо сприяє гоночній конструкції автомобіля.

Ferrari F40 with NACA duct.jpeg

Отримання повітря через канал відбувається не так просто, як здається. Повітря поруч з поверхнею рухомого об'єкту переривається і стає турбулентним, тому більшість гоночних повітрозабірників стирчать і швидко виривають чисте повітря вище цього "​​прикордонного шару". Компроміс у тому, що піднятий ківш збільшує загальний опір і ускладнює повітряний потік над, навколо і за собою. Канал NACA має дуже низький опір, оскільки "з'їдає" прикордонний шар - повітря - яке входить, має об'єм нижчий потоку піднятого ковша. Забір повітря здійснюється за рахунок тиску, створюваного потоком набігаючого повітря, або розрідження, створюваного, наприклад, при ході поршня в циліндрі.

Мета каналу NACA - збільшення швидкості потоку повітря через нього в той час не порушуючи прикордонний шар. Коли площа поперечного перерізу потоку з каналу збільшується - зменшується статичний тиск. Причина по якій вузький канал раптово розширюється у витончені дуги - збільшити площу поперечного перерізу повільно, так щоб повітряний потік ставав окремий і викликав турбулентність (і опір).

Застосування повітрозабірника NACA

NACA канали корисні, коли потрібно повітря, яке можна зробити в області, яка не піддається впливу прямого повітряного потоку. Досить часто зустрічаються NACA протоки, що встановлені уздовж сторін автомобіля або на капоті. NACA канал використовує прикордонний шар, який «чіпляється» до кузова автомобіля, особливо там, де кузов вирівнюється, аби прискорити або сповільнити потік повітря. Такі області, як дахи і бічні панелі кузова є хорошими прикладами. Чим довший дах або панель кузова, тим товщим прикордонний шар стає (джерелом опору, який росте як шар і потовщується теж).

Деколи, щоб збільшити подачу повітря, конструктори можуть використовувати невеликий совок, як на картині BENTLEY LMP (автомобіля нижче). Обширна аеродинамічна труба випробування різних конструкцій призвело до найкращого компромісу витрати тягти. У випадку цього GT автомобіля, NACA канал на капот подає невеликі пневмоострови, які направляють холодне повітря в передні гальма. Гострі настінні краї ефективно генерують вихори, які допомагають зберегти потік прикріплений до дифузора. Ці краї повинні бути гострими (на відміну від багатьох частин післяпродажних копій), в іншому випадку потік буде відокремлений, що знизить ефективність каналу.

Декілька порад, як змусити Ваш повітрозабірник працювати найефективніше

Є деякі плюси і мінуси у виборі NACA. Повітрозабірники найкраще працюють на фронтальну поверхню. Якщо встановити NACA, звернений назад - це те саме, що назвати його просто діра. Якщо потрібно досягнути максимального результату - почніть з початкового розміру повітрозабірника NACA, що необхідно встановити. Якшо встановити більший - повітря не буде входити, але опір буде збільшуватися.

Кілька слів про реалізацію власного NACA каналу як засібу індукції вашого гоночного автомобіля.

• Конструкція є дуже важливою. Канал призначений, щоб бути ефективним з правильними кутами стіни (гострі), базового схилу, і відношення ширини до глибини.
  • Канал повинен бути встановлений в зоні високого тиску. Передній край автомобіля є прекрасним місцем.
    • Не купуйте сміття. Краї на схилах повинні бути гострими, інакше потік буде відокремити, знижуючи ефективність каналу.
      • Якщо ви хочете небагато повітря, переконайтеся, що канал NACA знаходиться в регіоні з позитивним градієнтом тиску.

Посилання

• Abstract of NACA ACR 5I20
• Archive of NACA reports 1917-1958
• Hot Rod Magazine, July 18, 2013