Vím, že heliové balóny plují, protože jsou méně husté než vzduch. Neočekávám, že se moje motorka vznáší, i když by to bylo docela v pohodě. Chci jen vědět, jestli nahrazení normálního vzduchu heliem v pneumatikách bude mít znatelný vliv na jeho hmotnost. Bude helium „zvedat“ / snižovat váhovou sílu na kole?
Komentáře
- Pokud ‚ plánujete odeslat své kolo a chcete ušetřit pár babek tím, že kolo bude vážit méně, obávám se ‚, že vás musím zklamat. Cena, kterou ‚ zaplatíte protože hélium převáží nad mezním ziskem, který byste mohli dosáhnout nafouknutím pneumatik heliem, dokonce i přidání heliových balónků vás ‚ t dostatečně nezachrání. Vím, že to už někdo někde vyzkoušel Zapomněl jsem, kde jsem to četl nebo viděl video, takže už nemůžu ‚ pojmenovat zdroj.
- Jen pomyslete na to, jak málo vzduchu pneumatiky vytlačují. Dokonce s dokonalým vakuem uvnitř pneumatik (ještě mag icky udržující tvar pneumatik), to je veškerý vztlak, který byste mohli získat.
- Měli byste mít na paměti, že hélium prosakuje po stranách pneumatiky mnohem rychleji než normální vzduch. Tj. Pneumatika docela rychle vybledne.
- @GroundZero by někdo mohl ležet nějaké nepoužité hélium (ve své náhradní ložnici opravdu nějaké nepoužité hélium mám), což by znamenalo pokles nákladů . ‚ si však nemyslím, že bych ‚ obtěžoval všechny stejné věci.
Odpovědět
Zlehčí to, ale účinek bude velmi malý. Objem tuby je pravděpodobně menší než litr. Jeden mol ideálního plynu je 23 litrů za atmosférického tlaku. Takže tam máte asi 0,2 mol plynu při tlaku 4 bar. Helium váží 4 g / mol, dusík asi 28 g / mol. Pro 0,2 mol jsou tedy hmotnosti 0,8 ga 5,6 g. Čištění nečistot z rámu bude mít větší účinek.
Atomy helia jsou menší než molekuly dusíku. Proto je zde větší rychlost difúze přes pneumatiky na kole. Vaše pneumatiky budou rychlejší než obvykle. Proto není opravdu dobrý nápad používat helium.
Komentáře
- Komentáře nejsou určeny pro rozšířenou diskusi; tato konverzace byla přesunuta do chatu .
- Prostřednictvím pneumatik by byl výpotek, ne difúze, ne?
- Podle jiné odpovědi (Dmitrij) je vaše matematika vypnutá. Koncept je platný, ale vypočítá objem voume na 2,4 litru, který obsahuje 11,5 litru plynu, což má za následek rozdíl asi 12 gramů;) A má odkaz na ospravedlnění své matematiky – zdá se, že jste vážně špatně odhadli objem typické pneumatiky.
- Martin ‚ odhad objemu je blíže (Dmitry použil velikost kola, která je mnohem větší než trubice). Trubice je usazena do zvláštního tvaru, ale ‚ je o něco menší než 1 “ široká a o něco více než 1 “ vysoký. 29 “ * Pi * 1 “ * 1 “ je dobrá aproximace = 1,5 l . Pravděpodobně hubené pláště silničních kol (což je místo, kde se lidé starají o osm) jsou blíže k < pneumatikám typu 1 L a tučné MTB jsou blíže k > = 2 L
- @RyanCavanaugh Silniční cyklistické trubky jsou menší, ale jsou nahuštěny na výrazně vyšší tlaky (6 až 9 barů), takže mají v sobě zhruba stejné množství vzduchu.
Odpověď
Helium bylo použito v pneumatikách závodních kol pro závodní tratě (velodrome).
helium sníží celkovou hmotnost kola a jezdce jen mírně a do jisté míry sníží moment hybnosti pneumatik.
Existuje také možnost, že hélium je „pružnější“ než normální vzduch nebo čistý dusík, což by snížilo valivý odpor, ale nenalezl jsem o tom žádné články. Hélium je o něco méně stlačitelné než vzduch, ale nevím, jestli to má vliv na „pružnost“.
V závislosti na technologii pneumatik hélium uniká příliš rychle, aby bylo užitečné pro delší období, jako je například silniční kurz. To by se mohlo změnit, pokud by bylo možné vyrobit bezdušové pneumatiky, aby nepropouštěly hélium. Nevím, jestli se pravidla pro cyklistické závody změnila tak, že už helium v pneumatikách neumožňuje.
Aktualizace – zde může být dalším faktorem, odvod tepla.
„Použili jsme hélium, protože je to tak dobrý tepelný vodič. Naše ráfky a pneumatiky byly tak tenké, že nahromadění tepla představovalo nebezpečí a helium je pomohlo udržet.“ chladný.“
Přejděte trochu dolů do vlákna tohoto fóra :
Vzpomínám si před desítkami let, kdy někdo zmínil, že použití helia umožnilo použití o něco vyššího tlaku v pneumatikách kolejových kol, což by mohlo souviset s odvodem tepla, ale zatím jsem nenašel článek, který by to potvrdil.
Komentáře
- Nepoužívám ‚ slovo „elastický“ s plyny – vzduch i helium jsou velmi elastické v (adiabatických) čistě kompresních procesech (jsou dobře aproximovány jako ideální plyny ), takže pokud jde o kompresi, téměř jistě dominuje deformace gumy energii rozptýlení.
- Je nepravděpodobné, že IMO, ale možná také relevantní pro valivý odpor, je nestlačitelný pohyb plynu podél pneumatiky. Domnívám se ‚, že se jedná o pěkný laminární tok, a v takovém případě musíme ‚ porovnat viskozity … v tomto ohledu , vzduch a helium jsou si velmi podobné . Pokud je třeba uvažovat o turbulencích, může mít helium výhodu díky nižšímu Reynoldsovu číslu .
- Mimo jiné jen proto, že helium je lehčí než vzduch, můžete zvýšit tlak v pneumatikách a tím zvýšit tuhost – spojenou s hustotou náplně?
- @Benj – domníval bych se, že stlačitelnost bude z hlediska deformace pneumatiky více faktorem než hustotou. Hustota by ovlivnila hybnost spojenou s deformací, ale předpokládám, že stlačitelnost by měla podstatnější účinek.
- @rcgldr Vypadá to jako realistická teorie.
Odpověď
Nejběžnější velikost kol pro horská kola je torus s R = 307 mm a r = 27 mm. Za předpokladu, že na valivém povrchu je asi 7 mm gumy, je to asi 2,4 litru objemu. Při typickém tlaku 70 psi „pumpujete do své pneumatiky 11,5 litru vzduchu. Tento vzduch by měl hmotnost asi 14 gramů a stejný objem helia by byl asi 2 gramy.
Výměna vzduchu za hélium by vám u obou kol přinesla asi 24 gramů redukce hmotnosti. Opravdu to nestojí za to, pokud se chystáte vytvořit olympijský rekord a každý gram se počítá.
Také, pokud vaše kolo měl dostatečně velké pneumatiky, aby jejich naplnění héliem způsobilo, že se kolo vznáší, vznáší se vzhůru nohama;)
Komentáře
- Don ‚ nezapomeňte, že kromě hromadných úspor ‚ šetříte moment hybnosti, protože veškerá tato hmota je ve vnější části rotujícího kola.
- Pro ty z nás, kteří si opravdu nepamatují, kolik je 70 psi, je to asi 480 kPa (nebo 4,8 barů).