空氣動力學(xué)總結(jié)

汽車空氣動力學(xué)總結(jié)第一章緒言一、何謂汽車空氣動力學(xué)：以流體力學(xué)和空氣動力學(xué)的基本原理、基本方法，分析汽車繞流汽車時的速度場、壓強場，來研究作用在汽車上的氣動力、氣動力矩及其對汽車造型和性能影響的一門學(xué)科。二、研究內(nèi)容：1氣動力和氣動力矩2.流場3?內(nèi)部設(shè)備的冷卻4.散熱通風(fēng)和空調(diào)三、促使汽車空氣動力學(xué)迅速發(fā)展的幾個重要原因?qū)嵱密囁俚奶岣?.石油危機價格暴漲3.市場競爭日趨激烈，促使各汽車廠家注重汽車性能。四、汽車設(shè)計外形的要素機械工程要素：滿足構(gòu)件的布局，易于制造，方便維修。人體工程要素：保證乘員乘坐舒適，上下方便，視野廣闊，安全。流體力學(xué)要素：滿足流體力學(xué)方面的要求。商品學(xué)要素。五、小轎車外形的演變1、箱型汽車2、甲蟲型汽車3、船型汽車4、魚型汽車5、楔型汽車6、未來型汽車各種型號汽車的特點六、貨車和客車的造型問題第二章空氣動力學(xué)基本原理大多數(shù)問題在流體力學(xué)中都有所設(shè)計，不在作詳細論述，重要問題：從空氣動力學(xué)的觀點考察作用在汽車上的氣動力和氣動力矩1、摩擦阻力以邊界層反映出的摩擦阻力2、壓差阻力形成的原因3、誘導(dǎo)阻力分析誘導(dǎo)阻力形成的原因4、汽車坐標系的建立第三章空氣動力對汽車性能的影響一、牽引力必須克服的各種阻力阻力2AGf總阻力Ne總阻力氣動阻力氣動阻力滾動阻力—v二、功率和車速的關(guān)系氣動阻力消耗的功率和車速的三次方成正比滾動阻力近似和速度的一次方成正比氣動力和最大車速的關(guān)系圭rTmax一^R行J=lmax1、2、]TA(Cx-CyfR)由上式知：氣動阻力系數(shù)下降，最大速度增大。氣動阻力對汽車加速度的影響四、瓦，由前」述知，dV3-10dN—ea——dt3CPV2A+GfrdtxR2由上式知：氣動阻力系數(shù)下降，加速度增大。氣氣動礙對燃數(shù)消耗率影消耗率下降。第四章小轎車的氣動造型一、小轎車表面氣流的流動情)兄1、以階梯背為例進行分析各部位的流動情況上表面下表面?zhèn)让娴哪芷砦怖绕渌麡?gòu)件所占比例較小。三、影響造型的氣動因素四、車頭的造型基本形狀五、發(fā)動機罩和風(fēng)擋玻璃阻力升力側(cè)向力流線型車頭的阻力V矩形車頭的阻力下凸的流線型車頭阻力V上凸流線型車頭的阻力措施：前圍后傾邊角圓化在一定的范圍內(nèi)增大發(fā)動機罩的傾角，可以使氣動阻力系數(shù)CxJ風(fēng)擋玻璃和水平面的夾角Y其他構(gòu)件所占比例較小。三、影響造型的氣動因素四、車頭的造型基本形狀五、發(fā)動機罩和風(fēng)擋玻璃六、客艙的造型1、上鼓2、側(cè)鼓13、優(yōu)化入柱減小分離區(qū)?！晃廴緅噪聲|七、后體的造型1、了解三種后體上的流動情況。2、后窗和水平面的夾角「在30°左右時，升力和阻力如何隨「變化「。④<30，④Cx,CyJy:300」Cx,Cy3、最佳車尾高度4、橫向收縮5、后體形狀對側(cè)向力和橫擺力矩的影響，了解。6、擾流器原理注意：什么樣的后體適合安裝擾流器。八、下車體1、離地間隙如何影響阻力和升力CyCy所以最好使:-二i-3、底部曲率：當(dāng)汽車底部有一定的縱向曲率時，上下表面趨于對稱，氣流通暢，減小了上下表面的壓強差，使C、j當(dāng)汽e最佳間隙e2、所以最好使:-二i-3、底部曲率：當(dāng)汽車底部有一定的縱向曲率時，上下表面趨于對稱，氣流通暢，減小了上下表面的壓強差，使C、j當(dāng)汽e最佳間隙e4、底部擾流器、原理：改善頭部的流動減少旋渦，對底部起a、安裝位置b到屏蔽作用。、原理：改善頭部的流動減少旋渦，對底部起第五章公共汽車和貨車的氣動造型」、公共汽車（一）氣動特性：各部位氣流的流動特點、壓強分布。（二）頭部造型1、原則：減小頭部的正壓區(qū)和正壓區(qū)內(nèi)的壓強。2、方法：a、圓化b、風(fēng)擋玻璃后傾c、前圍橫向曲率d、流線型（但不能顯著改善氣動特性，還要產(chǎn)生諸多缺點）（三）后體的造型1、流動特性：明確各部位氣流的流動特點，壓強分布。2、不同駕駛室的氣動特性，為什么有的廂型駕駛室的貨車比流線型駕駛室的貨車氣動性能優(yōu)秀？3、廂體高度對氣動阻力的影響，分不同的駕駛室說明。4、間隙對氣動性能的影響，有一最佳值。5、氣動附加裝置a、導(dǎo)流罩機理b、側(cè)風(fēng)裝置密封板側(cè)裙渦流穩(wěn)定裝置c、廂前體整流罩原理d、減小壓差阻力的氣流導(dǎo)管原理第六章汽車的塵土污染和氣動噪聲汽車表面塵土污染的原因：各部位的旋渦是汽車表面污染的主要原

二、治理污染的措施：車頭：圓化減小頭部的正壓區(qū)風(fēng)擋玻璃：橫向曲率氣流導(dǎo)向器后部：針對不同的后體形狀，采取不同的措施，減小尾渦區(qū)加后緣導(dǎo)流片加裝后裙改善輪坑的設(shè)計三、氣動噪聲形成原因:一不同部位誘發(fā)的旋渦不同部位的旋渦產(chǎn)生不同頻率的氣動噪聲，噪聲和氣動阻力無直接的關(guān)系。四、減小氣動噪聲的措施氣動噪聲主要來自A柱處旋渦，改善A柱的設(shè)計可以降低氣動噪聲。方法：改變側(cè)窗玻璃的鑲嵌深度減小A柱和水平面的夾角二進而使前方向側(cè)面折轉(zhuǎn)的氣流和車體之間的夾角：減小，氣動噪聲減小。第七章氣動力對汽車穩(wěn)定性的影響」、穩(wěn)定性的概念1.概念.影響穩(wěn)定性的各種氣動力和氣動力矩氣動側(cè)向力：z=Z（J_Cz1.?V2.A.Cz-;?V2A"2-2橫擺力矩My一ZXcMy1--V2Al2縱傾氣動力矩m=mmAI=Xy-Yx-M2-zz2c_c繞側(cè)傾軸的側(cè)傾力矩Mx二mx1Wai二zdXX2側(cè)傾質(zhì)量力矩和側(cè)傾慣性力矩M=M側(cè)傾質(zhì)量力矩和側(cè)傾慣性力矩M=Mghtg

xmsxR側(cè)滑摩擦力ZT和側(cè)滑力矩Mt一、穩(wěn)態(tài)運動（以大小不變的速度沿一定的軌跡運動）.臨界速度當(dāng)橫擺角i和1/R「：時的速度。中.匕上（Z「一巴工）當(dāng)靜態(tài)系數(shù)取負值時臨界速度增大MI“45.計及側(cè)傾影響時臨界速度增大。.逆風(fēng)轉(zhuǎn)彎和順風(fēng)轉(zhuǎn)彎時在同樣的轉(zhuǎn)向角時，轉(zhuǎn)彎半徑日如何變化.側(cè)滑速度dR和轉(zhuǎn)向角，之間的關(guān)系，.二60。時空最大。dtdt三、動態(tài)運動天然風(fēng)——會車的影響。階躍特性人工陣風(fēng)地形、地貌第八章汽車風(fēng)洞實驗一、風(fēng)洞實驗的主要任務(wù)是什么？1.氣動力及穩(wěn)定性2.流譜的研究3.環(huán)境模擬4.內(nèi)流空氣動力學(xué)風(fēng)洞.分類開路式回流式各自的優(yōu)缺點.回流式風(fēng)洞的構(gòu)造.試驗段的幾種形式a、開口b閉口.汽車風(fēng)洞的五種類型測量中的問題轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)和氣動力天平2.方法：固定地板活動地板。3.各主要部件的功用各自的優(yōu)缺點C、流線型各自的功能d、開槽洞壁地板邊界層的模擬為什么進行模擬抽氣法間隙法當(dāng)/e乞8.5%時，不必模擬,2、4.5.6.堵塞比開口流線擴散速度下降，所測阻力系數(shù)比實際小，閉口密集速度增大，所測阻力系數(shù)比實際值增大。軸向靜壓梯度雷諾數(shù)的模擬為什么模擬RC=Cel*e2xix2流場顯示1)表面流態(tài)顯示熒光微絲法油流法升華法流線顯示煙流法氦氣泡法平面流態(tài)顯示網(wǎng)格絲線法煙屏法定量測量方法誘導(dǎo)阻力原因旋渦的產(chǎn)生二、阻力由三