在屋顶安装的太阳能电池板前增加导风板会如何影响房车上的阻力？

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我将太阳能电池板安装在休闲车（RV）的顶部。为了减少阻力，我计划在面板前面建造一个小的坡道，以在风撞击平板和安装架之前使其偏转。这是一个粗略的草图（红色是括号，黑色是面板，紫色是坡道）：

太阳能板

有人告诉我，如果不这样做，将产生更多的阻力，而不是不放置导流板/斜坡。即使通过放置坡道避免的阻力与根本没有坡道之间的阻力之间存在很小的差异，我也将继续工作，但是我绝对不愿意这样做，如果它会增加阻力。

我认为面板下的空间将很小。我将尝试使它们尽可能靠近屋顶。面板大约2英寸厚，之间的空间大约为1 / 4-1 / 2英寸。

在面板前添加坡道将如何影响车辆的阻力？它会增加，减少还是保持不变？

— 凯德
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只是想一想，柔性太阳能电池板也可能会让您感兴趣。engineering.stackexchange.com/questions/649/...

— 马亨德拉·古纳瓦德纳

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一定要看看丹的参考 -我的评分可能是我见过的车辆空气动力学的最佳实践评论。[如果有人知道更好的一个，请与我们分享。]

— 罗素·麦克马洪

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正如罗素·麦克马洪（Russell McMahon）指出的那样，您正在做的事情的概念是正确的，效率的提高可能足以显着证明改变的合理性。

我强烈建议您也考虑在后边缘添加一个坡道。阻力也对车身的下游（后）端非常敏感。您在车辆的前部获得了一定的正压力，但在车辆的后部也获得了强大的负压力。由于湍流和流动分离的发展，这变得更加糟糕。

从概念上讲，您想要做的是减小后端的横截面，以减小施加负压的面积。您可以通过使后端变细来实现此目的（在您的情况下为反向斜面）。唯一的技巧是必须逐步逐步避免出现称为流分离的现象。这基本上是气流翻滚并产生涡流。

因此，请继续使用前面的坡道，但还要在背面添加一个非常浅的（约10度）坡道。这将以最小的投资为您带来最佳的改进。另外，请尝试使斜坡正确地安装到太阳能电池板的边缘。您希望空气流动的路径尽可能平滑。

有关一些实验证据和精美图片，请查看此演示文稿

第5页显示了对货车前部进行倒圆的小改进，但它们很快就趋于平整（使前端更平滑没有任何好处）

第11、17、18页显示了后部的气流分离

第18页（右上）显示了减少读取x截面的最佳点。逐渐变细不会减小缩小面积的好处。

— 担
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那么在前面倾斜，在后面倾斜？这可能需要两件事之一，请给我您的反馈。1-我必须密封侧面，以免空气进入后挡板。还是2-也许创建一个坡道，该坡道连接到背面的框架顶部，以使坡道和背面的屋顶之间有一个小缝隙，这样，从侧面进入的任何空气都不会被坡道拖拽。

— Cade

最好密封两侧，坡道和框架之间的间隙基本上为90边缘，并且很可能导致分离和效率降低

^{\circ}

$^\circ$

— Roy

+1（昨天）。作为主要的奖励，您引用的参考文献可能是我见过的有关车辆空气动力学的最佳实用评论。

— 罗素·麦克马洪

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需要考虑面板安装的应力。
可以通过充分保护面板不受向前空气冲击的“斜坡”来大大降低这种情况。

面板的平板阻力将为<=经典阻力方程式结果。

P_{l o s t} = D \cdot V

$P_{lost}= D \cdot V$
= 当车辆经过时，将所有相对空气从静止路径加速出物体路径所需的功率，使其达到速度较低的对此改善

V

$V$

C_{d}

$C_d$

D = \frac{1}{2} C_{D} ρ A V^{2}

$D = \frac{1}{2} C_D \rho A V^2$

$D$ =面板（或坡道）上牛顿的力 =投影的正面面积m ^ 2 =速度m / S =空气密度 1.2在STP时 =相对阻力系数到平板的阻力填写的值给出：例如，以100 km / h的速度，的1000 mm宽x 100 mm高的面板 28 m / s可能会导致至：
$A$
$V$
$\rho$ $\approx$ $\frac{kg}{m^3}$
$C_D$ $0 < C_D \leq 1$

D = 0.6 A V^{2}

$D = 0.6 A V^2$

C_{D} = 1

$C_D = 1$

\approx

$\approx$

0.6 \cdot 1 \cdot 1 \cdot 0.1 \cdot 28^{2} = 47 N

$0.6 \cdot 1 \cdot 1 \cdot 0.1 \cdot 28^2 = 47 N$

P_{l o s t} = D \cdot V = 47 \cdot 28 = 1.3 k W

$P_{lost} = D \cdot V = 47 \cdot 28 = 1.3 kW$ 不大，但引人注目。

— 罗素·麦克马洪
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您对的值有什么参考吗？另外，您假设一旦安装了偏转器，的值将为，事实并非如此。

C_{D} = 1

$C_D=1$

C_{D}

$C_D$

0

$0$

— 罗伊

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@Roy第2条评论-不，我不想给人这样的印象，镉将降至0。我的意图是显示~~~ =在平坦的额叶区域中的功率损失，以便他可以看到最大的损失。坡道将消除汽车电动机负载中未知的百分比。面板安装支架也将受益，尽管由于沿表面流动会产生一些阻力。对于安装系统来说，最大47N并不大，总功率损耗很明显，但100 kph时的汽车功率可能很小。...

— 罗素·麦克马洪

@Roy-我不确定要重新查询Cd = 1。该方程式适用于“平板阻力”，基于（尽管通常在没有意识到的情况下使用）加速物体经过的空气柱以达到车速所需的能量，通常认为这是最坏的情况。您可以“放松空气”而不将其全部提高到车速，然后需要更少的功率，而Cd就是一种反映这一点的方法。可以看出，这是一个粗略的公式，没有考虑到许多次要影响是“经典阻力方程式”，而且效果出奇地好

— 罗素·麦克马洪