Đối với thí nghiệm đo lực cản, do bộ gá và loadcell cũng có cản do đó kết quả lực cản đo được khi treo xe là lực cản tổng cộng của cả hệ thống. Muốn xác định được lực cản của riêng ô tô ta phải xác định được lực cản của cả hệ thống và lực cản của bộ loadcell.
FD=FHT - FGá (3.3) Giả sử giá trị điện áp khi chưa bật ông khí động là U0
Giá trị điện áp khi bật ống khí động là U Khi đó giá trị điện áp chênh lệch là ΔU=U-U0 Giá trị lực đo được sẽ là: Fđo=2410 x ΔU
Nếu treo ô tô, Fđo chính là lực cản của cả hệ thống. Nếu tháo ô tô Fđo chính là lực cản của bộ gá.
Ở vận tốc là 30km/h (tức 8,3m/s) ta thu được kết quả như sau:
Hình 3.18: Đồ thị giá trị điện áp và lực cản quy đổi của cả hệ thống ở vận tốc 30km/h
Đại lƣợng Trạng thái Lực cản của cả hệ thống (N) Lực cản của loadcell + bộ gá (N) Khi chưa bật ống khí động 1.5761 1.5905 Khi bật ống khí động 2.1333 1.8321 Chênh lệch 2 trạng thái bật và không bật ống khí động 0.5572 0.2422
Vậy lực cản của ô tô là: FD = FHT (cả hệ thống) - FGá (bộ gá)= 0.3153 (N) Từ công thức: FD = CD 2
2 1
AV
dễ dàng suy ra CD =0.3336
Tương tự với những giá trị vận tốc 40km/h, 50km/h, 60km/h ta cũng dễ dàng xác định được hệ số lực cản như trên. Các kết quả đo thực tế của các trường hợp này được trình bày trong phụ lục.
Tổng hợp kết quả về lực cản của các trường hợp nghiên cứu được trình bày trong bảng kết quả mô phỏng thực nghiệm:
V (km/h) 30 40 50 60
m/s 8.34 11.12 13.9 16.68
CD 0.3336 0.434 0.374 0.3480
Bảng 3.1: Kết quả thực nghiệm hệ số lực cản với các vận tốc khác nhau của xe
Với mô phỏng bảng 2.2 chương 2 ta có bảng mô phỏng lý thuyết về lực cản như sau:
V (km/h) 30 40 50 60
m/s 8.34 11.12 13.9 16.68
CD 0.3755118 0.4285875 0.4229612 0.4027941
Hình 3.20: Đồ thị hệ số lực cản mô phỏng và thực nghiệm
Hình 3.20 thể hiện việc so sánh kết quả thu được từ mô phỏng số và thực nghiệm đối với hệ số lực cản khí động của xe. Ta có thể nhận thấy rằng, kết quả thu được từ hai phương pháp này là tương đối tương đồng. Đặc biệt, khi xe hoạt động ở vận tốc 40 km/h ở cả hai phương pháp ta cùng thu được hệ số lực cản là lớn nhất với giá trị khoảng 0.43.