工程流體力學(xué)-汽車空氣動(dòng)力學(xué)》復(fù)習(xí)大綱

1、工程流體力學(xué)-汽車空氣動(dòng)力學(xué)復(fù)習(xí)大綱(答案僅供參考1、 汽車空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展有哪幾個(gè)時(shí)期?基本型時(shí)期、流線型時(shí)期、最優(yōu)化時(shí)期2、 汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究方法有哪些?實(shí)驗(yàn)理論數(shù)值模擬(CFD 3、 汽車空氣阻力與哪些因素有關(guān)?式中,CD 稱為空氣阻力系數(shù);A 稱為迎風(fēng)面積;是空氣密度;ur 是相對(duì)速度,無(wú)風(fēng)時(shí)即為汽車的行駛速度ua (m/s 。4、 什么是流體的粘性?流體的粘性與什么有關(guān),怎樣變化?粘性是指在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,流體具有抵抗剪切變形的能力。 溫度是影響流體粘性的主要因素,液體的粘性隨溫度的升高而減小,氣體的粘性隨溫度的升高而增大。221r D w u A C F =5、 什么是音速?什么是

2、馬赫數(shù)?它們是衡量氣體的什么性質(zhì)的指標(biāo)?音速(a :微小擾動(dòng)在某種介質(zhì)中的傳播速率。用來(lái)衡量氣體的壓縮性。音速越大,越不易壓縮。馬赫數(shù):用來(lái)衡量運(yùn)動(dòng)氣體的壓縮性。v-氣體的運(yùn)動(dòng)速度;a-氣體的當(dāng)?shù)匾羲佟?、 在什么情況下氣體可看作不可壓縮流體?Ma 小于0.3時(shí),氣體可看作不可壓縮流體。7、 什么是流線?流線有什么性質(zhì)?流線(Streamline 是某一時(shí)刻在流場(chǎng)中畫(huà)出的一條空間曲線,在該時(shí)刻,曲線上的所有質(zhì)點(diǎn)的速度矢量均與這條曲線相切。流線的幾點(diǎn)性質(zhì) 1. 流線簇的疏密程度反映了該時(shí)刻流場(chǎng)中各點(diǎn)速度的變化。 2. 對(duì)于恒定流,流線的形狀和位置不隨時(shí)間而變化。 3. 恒定流時(shí),流線和跡線重合。

3、 4. 一般情況下,流線不能相交,不能折轉(zhuǎn),只能是一av Ma =條光滑曲線。8、 什么是層流?什么是紊流?層流(Laminar Flow :各流層質(zhì)點(diǎn)互不摻混,分層有規(guī)則的流動(dòng)狀態(tài)。紊流(Turbulent Flow :質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)則,各流層質(zhì)點(diǎn)劇烈摻混。9、 什么是不可壓縮一元流連續(xù)方程?有什么物理意義?各過(guò)流斷面上體積流量為常數(shù),面積大則流速小,面積小則流速大。10、 什么是不可壓縮氣流伯努利方程?有什么物理意義?p 單位體積的壓能,22v 單位體積的動(dòng)能。單位體積的機(jī)械能守恒。const v p =+22const v p =+22const Q A V A V =221111、

4、汽車表面的壓強(qiáng)分布是怎樣的? 12、什么是附面層?實(shí)際流體繞過(guò)物體流動(dòng)時(shí),由于流體粘性的影響在物體表面附近形成沿面的法線方向速度變化很快的薄層。附面層的外邊界將流場(chǎng)分為兩個(gè)區(qū)域:層內(nèi)粘滯區(qū)和層外無(wú)粘性區(qū)。13、附面層分離的原因是什么?平板會(huì)發(fā)生附面層分離嗎? 在流動(dòng)的前方出現(xiàn)增壓區(qū)是附面層分離的原因。平板不會(huì)發(fā)生附面層分離。因?yàn)槠桨謇@流無(wú)增壓區(qū)。14、壓差阻力產(chǎn)生的主要原因是什么?附面層分離是壓差阻力產(chǎn)生的主要原因.15、汽車所受的空氣的力可分為哪些力和力矩? 16、汽車的氣動(dòng)阻力分為哪幾種?各是什么?(1壓差阻力又稱形狀阻力(約占汽車總氣動(dòng)阻力的50%65%(2摩擦阻力(約占汽車總氣動(dòng)阻力的

5、6%11%(3誘導(dǎo)阻力(約占汽車總氣動(dòng)阻力的8%15%(4干涉阻力(約占汽車總氣動(dòng)阻力的5%16%(5內(nèi)流阻力(約占汽車總氣動(dòng)阻力的10%18%17、氣動(dòng)升力是如何產(chǎn)生的?氣動(dòng)升力對(duì)汽車性能有何影響?如圖所示，當(dāng)空氣流經(jīng)上下表 面不對(duì)稱的翼型時(shí)，空氣質(zhì)點(diǎn) 流經(jīng)上表面的路程比下表面的 路程長(zhǎng)，而流經(jīng)后的空氣質(zhì)點(diǎn) 又必須同時(shí)在后緣匯合，因此 流經(jīng)上翼面的空氣質(zhì)點(diǎn)速度 比流經(jīng)下翼面空氣質(zhì)點(diǎn)速度高。 根據(jù)伯努利定理可知，上翼面 的靜壓比下翼面的靜壓小，從 而在上下翼面間產(chǎn)生壓差，產(chǎn)生升力。 氣動(dòng)升力將減小汽車輪胎對(duì)地 面的壓力，影響動(dòng)力性和制動(dòng) 性能，同時(shí)，使輪胎側(cè)向附著 力和側(cè)偏剛度降低，影響汽車

6、的操縱穩(wěn)定性。 18、氣動(dòng)側(cè)力是如何產(chǎn)生的？ 氣動(dòng)側(cè)力對(duì)汽車性能有何影響？ 外形不對(duì)稱、橫偏角（氣流與汽車 縱對(duì)稱面夾角）產(chǎn)生氣動(dòng)側(cè)力。 氣動(dòng)側(cè)力將使汽車相對(duì)原直線行駛方向發(fā)生偏移。 19、汽車氣動(dòng)造型的演變歷程是怎樣的？ 箱型甲蟲(chóng)型船型魚(yú)型楔型 20、汽車的理想氣動(dòng)造型是怎樣演變的？ 水滴型帶彎水滴型鯨狀 A.Morelli 型 21、簡(jiǎn)述低阻車的開(kāi)發(fā)過(guò)程。 22、汽車空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 1） 在滿足結(jié)構(gòu)、乘坐舒適性要求的前提下，盡可能采用 低阻“鈍體”開(kāi)發(fā)車身； 2） 3） 注重車身各局部的氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)； 在滿足汽車功能要求的前提下，盡可能減少車身外露 附裝件，必要的車身外露附裝件也應(yīng)

7、當(dāng)盡量使其流線型 化； 4） 車身底板應(yīng)盡可能平整光順，或者完全覆蓋起來(lái)； 5） 重視車身內(nèi)流的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高冷卻效率和內(nèi) 流場(chǎng)品質(zhì)； 6） 從設(shè)計(jì)和工藝上保證車身的完全對(duì)稱，避免外形氣動(dòng) 側(cè)力的產(chǎn)生； 7） 通過(guò)造型或加裝空氣動(dòng)力學(xué)附件達(dá)到減小氣動(dòng)升力乃 至產(chǎn)生負(fù)升力的目的； 8） 通過(guò)造型使車身側(cè)風(fēng)作用點(diǎn)（風(fēng)壓中心）位置略處于 重心之后； 或加裝空氣動(dòng)力學(xué)附件， 保證行駛方向穩(wěn)定性。 9） 通過(guò)結(jié)構(gòu)、外形設(shè)計(jì)、材料選擇（包括厚度） 、制造工 藝等綜合手段，盡可能降低氣動(dòng)噪聲； 10） 通過(guò)外流場(chǎng)設(shè)計(jì)以及輪腔和汽車底部氣流控制，減少 汽車表面塵土污染； 11） 巧妙地綜合考慮氣動(dòng)造型和美學(xué)造型的協(xié)調(diào)融合，避 免外形設(shè)計(jì)的雷同化。 23、簡(jiǎn)述改善側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的主要措施和方法。 從設(shè)計(jì)和工藝上保證車身的完全對(duì)稱，避免外形氣動(dòng)側(cè)力的 產(chǎn)生； 通過(guò)造型使車身側(cè)風(fēng)作用點(diǎn)（風(fēng)壓中心）位置略處于重心之 后； 加裝垂直尾翼。 24、簡(jiǎn)述減小汽車空氣阻力的主要措施和方法。 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)蓋應(yīng)向下傾斜。 （2）擋風(fēng)玻璃應(yīng)盡量與車頂圓滑過(guò)渡。 （3）盡量減少突起物，流線型設(shè)