Påverkar slipstream dragande fordons effektuttag

Ja, det blev en knepig rubrik.

Frågan är ifall man exempelvis ligger bakom en lastbil i exempelvis 100Km/ i det så kallade baksuget. Då ser man tydligt att mitt fordon förbrukar mindre energi ( bensin ) än när jag har fri väg. Från ca 1 liter bensin till 0.5 liter visar datorn i förbrukning i exemplet ovan..

Är det så lastbilen behöver mer energi för även dra mig framåt ?
Eller är det undertrycket efter lastbilen som tillför den energin till mitt fordon ?

Man skulle kunna tänka sig att svaret är nej, för att lastbilen har samma baksug att släpa på oavsett om det finns en bil där eller ej. Detta strider inte nödvändigtvis mot energiprincipen, om bilens minskade effektuttag bara beror på dess minskade luftmotstånd.

Men OM det är så att lastbilen med sitt baksug faktiskt DRAR i bilen, så drar ju bilen även i lastbilen (kraft och motkraft). Och i så fall så måste det ju bli tyngre för lastbilen.

Så vad är rätt svar?

Lastbilen drar inte i dig, utan den skapar ett undertryck, som nog kan anses vara oberoende av bakomliggande fordon. Detta undertryck är sedan vad som drar dig framåt.

Skillnaden mellan att ha ett bakomliggande fordon och inte ha ett är att detta undertryck bakom lastbilen blir snäppet svårare att fylla upp, eftersom din bil delvis blockerar tillflödet av ny luft. Draget i lastbilen från undertrycket bör nog därmed öka lite grand, men jag tvivlar på att det är nämnvärt.

En intressant fråga som nog inte är så självklar att besvara. Jag ska se om jag kan googla fram någon mätning så vi slipper att bara gissa. Inom sportens värld förekommer ju s.k. harar, en person som springer eller cyklar i täten och tar det värsta luftmotståndet en del av tävlingssträckan för att sedan avvika när det är en bit kvar. En del elitlöpare kan ha flera betalda ”harar” som hjälper honom/henne med detta och det har hänt någon gång att ”haren” skitit i sitt uppdrag och sprungit vidare och vunnit tävlingen också. Jag tänker att där kanske man har mätt om ”haren” påverkas av bakomliggande tävlande eller om det är precis lika tungt oavsett om det ligger någon tätt bakom eller inte, inom cykling är det lättare att mäta än inom löpning, det finns ju cyklar med effektmätare på pedalernas vevparti.

Jag tror att effekten på den som ligger först är väldigt liten men jag kan tänka mig att den inte nödvändigtvis är negativ utan bakomvarandes påverkan på den förstes luftmotstånd skulle t o m kunna vara positivt, att det innebär en motståndsminskning för båda parter, dock mest för den som inte ligger först.

Om vi tänker oss två fyrkantiga klossar som dras fram genom vatten, den ena tätt bakom i kölvattnet från den första. Om den första vore ensam får den dras med ett stort baksug från de virvlar som bildas bakom klossen (plus förstås motståndet mot fronten). Om det ligger en annan kloss jättetätt bakom så eliminerar den nästan helt baksuget för kloss nummer ett. Ettan får ta nästan hela ”frontmotståndet” och tvåan får ta nästan hela ”baksuget”. Båda klossarna kräver fortfarande en framdrivningskraft men den har minskat för dem båda. Det är i så fall inte så att tvåan parasiterar på ettans kraft utan det är bra för dem båda, en symbios kan man säga.

Jag hittade en utrikisk diskussionstråd i ämnet: Does a truck work extra to pull a drafting car?

Tyvärr innehåller den inga direkta mätningar men jag droppar några citat:


Kanske att det finns specialfall där det första fordonet drabbas av ökat motstånd pga. bakomvarande men för det mesta verkar det vara en fördel för alla inblandade.

I skunkjobbs exempel så skrevs det om fåglar som ofta byter ledarplats då de som flyger efter den som är först i ledet kan vila sig. Så, egentligen torde ledarfågeln dra ett tyngre lass, sitt eget och de efterkommande.

Gratisenergin kan ju inte komma ur tomma intet.

Den slutsatsen kan man inte dra av det. Det är jobbigare att ligga först än att ha någon annan framför sig som tar det värsta av det frontala luftmotståndet men det betyder inte att det är jobbigare för att man har någon annan tätt bakom sig.

Det finns förstås ingen gratisenergi men allt här i världen är inte nollsummespel.

Vi får ta till oss VP¨s tekniske konsult tills vi får något svar i denna kluriga fråga...

https://parstrom.wordpress.com/2008/...vighetsmaskin/

Ha ha, ja Peter Pedersens berömda idé med en turbin på bilar som drivs av fartvinden är en riktig klassiker men det är inte riktigt det frågan gäller här.

A. Den "dragande" bilen/cyklisten/fågeln DRABBAS INTE av höjd energiförbrukning.

B. Jag ställer mig MYCKET TVEKSAM till att dragaren kan uppleva/mäta en "förbättring" i storleksordningen procent eller mer.

C. Efterföljare bakom (eller i plogform) TJÄNAR DEFINITIVT på formationen.


Så här funkar "luftmotståndet":

D1. Tryckförändringar i luft fortplantas(förflyttas) med ljudets hastighet (definitionen!).

D2. Alla fasta föremål som rör sig relativt en luftmassa kan förenklat efterliknas med en droppform, dvs en "effektiv" frontarea samt en längd. (Som är större än den diameter som motsvarar frontarean, ifall lufmotståndet är märkbart.)

D3. "Hastighet" är i detta sammanhang oberoende om vi undersöker kuling, orkan, fartvind eller vindtunnel. (Rörströmning i typ slangar och ventilation är ett annat kapitel.)

D4. De luftmolekyler som möter den fasta ytan "klistras" mot den. Dvs den relativa hastigheten är ALLTID NOLL PÅ YTAN. (Se gränsskikt för den nyfikne.)

D5. Vid så kallad LAMINÄR strömning så "glider" tunna luftskikt utefter varandra, ungefär som det beskrivs hur snölaviner startar.

D6. TURBULENT strömning kan istället efterliknas vid att "luftbubblor" knådas mellan luftskikt av olika hastighet. Detta blir speciellt tydligt när man betraktar undersidan av landfordon, där luften närmast asfalten/marken står stilla och den närmast bottenplattan rör sig lika fort som fordonet.

D7. Om ett tre meter brett fordon bygger upp ett "övertryck" på undersidan, så läcker det ut på högst (1,5 / 333 =) 0,005 s medan fordonet vid t.ex 90 km/h rör sig ca 0,1 meter.
Samma gäller för ett "undertryck" bakom: Det finns INGET BAKSUG som kan driva bakomvarande.


E1. Framför fordonet, och tillräcklig långt efter det har passerat, så står luften stilla (bortsett från annan trafik). All energi som förbrukats för att övervinna lutftmotståndet har omvandlats till en temperaturhöjning genom inre friktion i turbulent luft.

E2. Bakomvarande/efterföljare kommer i turbulensen efter "dragaren" att möta en lägre lufthastighet över delar eller hela sin storlek och därmed förlora mindre energi vid samma hastighet.

E3. Hela kolonnen/plogen kan beskrivas som ETT, med en gynnsammare "droppform", som därför förbrukar mindre total energi.

E4. Vid flygning tilkommer komponenten inducerat motstånd, som skapar en annan form av vertikalare virvlar. Därav just plogform, annars helt enligt ovan.


Vindtunnelmätningar med landfordon är betydligt svårare / mindre noggranna än med flygplan av främst två skäl:
Gränsskikt är tjockare vid lägre hastighet, vilket gör att det krävs större avstånd mellan mätobjekt och tunnelvägg.
Det går att skala mätningar på modeller i "fri" luft, men för landfördon är samspelet med marken (som "rör sig lika fort som luften") av en storleksordning som inte alls är försumbar.


(Min styckenumrering är tänkt att underlätta en diskussion om päron utan äppelmos.)

Så vad iconicatab menar är att efterföljande fordon/fågel/cykel får ett mindre luftmotstånd att bemästra vilket ger lägre energiåtgång.

Det dragande fordonet/fågeln/cykelns framfart genererar iofs ett undertryck vilket kan översättas till mindre luftmotstånd för de/den efterföljande.

Korrigera gärna ifall jag har ett felaktigt tänk.

Det är en i stort sett korrekt sammanfattning.

Fast jag "vägrar" kännas vid benämningen undertryck på detta.

Snarare att de följande får en "fläckvis medvind" som hjälp av dragaren.
(Edit: ) Den energi/effekt de "knycker" av dragaren, skulle alltså ha höjt lufttemperaturen mer EFTER dragaren, om den åkt ensam.