Конструктивные возможности для установки радиатора в автомобиле весьма неблагоприятны: пространство определяется и ограничивается поперечиной, двигателем и вспомогательными агрегатами; поток воздуха сужается из-за элементов оформления кузова и дополнительных фар. Набегающий поток (хотя об этом зачастую умалчивают) натекает на решетку радиатора под углом относительно полотна дороги, а не параллельно ему. При проектировании решетки радиатора необходимо это принимать во внимание. Коэффициент потерь давления (называемый также коэффициентом местного сопротивления) решетки радиатора очень сильно зависит от угла установки. Свободный, т.е. не направляемый каким-либо устройством, поток перед проницаемой стенкой (радиатор также можно рассматривать как проницаемую стенку) был исследован Тэйлором. Хотите получить страхование ОСАГО? Для начала посмотрите калькулятор осаго онлайн для выбора наилучшего предложения, а после приступайте непосредственно к заказу.

Рассмотрим два различных варианта подачи охлаждающего воздуха к радиатору. В первом случае радиатор располагается в поле свободного потока, во втором — радиатор установлен в направляющем воздух канале. Применяя закон сохранения энергии для обоих случаев можно вычислить скорость охлаждающего воздуха как функцию коэффициента сопротивления направляющего воздух канала fr и скорости движения. При этом принимается, что упомянутый выше коэффициент учитывает все источники потери давления, имеющие место при прохождении воздуха в канале и через радиатор.

Случай свободного обтекания соответствует свободной установке масляного радиатора на гоночном автомобиле (ff = {*), направленное обтекание хорошо отражает расположение радиатора на легковом автомобиле. Отдельные элементы, такие, как радиатор, решетка радиатора, воздухо- отвод и моторный отсек, вносят различный вклад в потерю давления в направляющей воздух системе. Предельные значения составляют: f, = = 4 для хорошо проницаемых систем и = 8 для плохо проницаемых систем. Лишь при очень малых значениях коэффициента ff, имеющих место при установке радиатора, обеспечивающей его свободное обтекание, можно получить высокие скорости охлаждающего воздуха.

Система охлаждения должна по возможности оказывать минимальное влияние на аэродинамическое сопротивление автомобиля. Тернером были проведены исследования, устанавливающие зависимость между дополнительным приращением аэродинамического сопротивления автомобиля и потерей давления в системе охлаждения двигателя, вызывающей это приращение. Предполагая, что охлаждающий воздух поступает в систему охлаждения и выходит из нее с одной и той же скоростью и что статическое давление в месте выхода воздуха равно давлению окружающей среды, было получено следующее соотношение для расчета коэффициента аэродинамического сопротивления системы охлаждения в зависимости от характеризующего ее коэффициента . Например, при очень хорошо проницаемой системе охлаждения (ff = 3) и отношении площади лобовой поверхности радйатора к площади поперечного сечения автомобиля A/AF = 0,1 согласно уравнениям доля системы охлаждения в коэффициенте аэродинамического сопротивления автомобиля составляет Д= 0,05. Для большинства современных автомобилей значение коэффициента аэродинамического сопротивления 0,4 < < 0,5. Таким образом, в значении cw на долю потока, протекающего через систему охлаждения, приходится примерно 10 % для очень хорошо проницаемых систем. Определение доли аэродинамического сопротивления, возникающего вследствие протекания воздуха через систему охлаждения, по уравнениям следует считать довольно приблизительным, поскольку не учитывается интерференционное сопротивление, которое имеет место, например, из-за изменения потока, обтекающего передок автомобиля, вследствие протекания воздуха через систему охлаждения.