汽車車身的空氣動(dòng)力學(xué)應(yīng)用

1、研究性學(xué)習(xí)論文小組成員：班級(jí)：機(jī)電1011指導(dǎo)教師：盧梅摩擦阻力：空氣的粘滯性使氣流在經(jīng)過車身表面時(shí)產(chǎn)生一個(gè)切向力其綜合合力在汽車行駛方向的分力就是摩擦阻力。約占?xì)鈩?dòng)阻力的10％。誘導(dǎo)阻力：汽車兩側(cè)的渦流使得汽車后背的氣流方向向下偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)指向后上方的力，這個(gè)力表現(xiàn)在垂直方向是升力，在水平方向就是誘導(dǎo)阻力，約占?xì)鈩?dòng)阻力的6％。內(nèi)部阻力：這是由于氣流流經(jīng)車身內(nèi)部氣流通道，如發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻氣流和車廂內(nèi)部通風(fēng)氣流以及流動(dòng)中的能量損耗產(chǎn)生的，

2、約占12％。在這里，所討論的主要為汽車外形和空氣動(dòng)力學(xué)的關(guān)系，因此內(nèi)部阻力不做討論。一車型的研究在汽車設(shè)計(jì)中，風(fēng)阻系數(shù)C值是衡量現(xiàn)代轎車性能的第一參數(shù)，這個(gè)值越小說明汽車的加速性越優(yōu)越。普通城市轎車的C值一般維持在028一O4之間。根據(jù)氣動(dòng)阻力的計(jì)算公式可知，在給定車速的前提下，減小正投影面積S、選擇低阻形狀(降低C值)來實(shí)現(xiàn)?？捎捎谑苎b載能力、乘坐空間、抗傾翻能力等限制，減小迎風(fēng)面積沒有多少余地。因此減少氣風(fēng)阻系數(shù)才是現(xiàn)實(shí)和有意義的，

3、這可以直接降低縱向氣動(dòng)阻力。風(fēng)阻系數(shù)c值與汽車形狀有關(guān)。當(dāng)長(zhǎng)度直徑比1／d=24時(shí)，C值最小為004，也就是說，空氣動(dòng)力學(xué)意義上具有“較好”形狀的物體是紡錘形流線體。例如，寶馬HR氫燃料汽車的風(fēng)阻系數(shù)僅為021，最高車速可達(dá)3024km／h，從靜止加速到100km／h，僅需6S。理論上，楔形是最好的形態(tài)。主流車型發(fā)展經(jīng)歷了馬車型，箱型車（T型），甲殼蟲性，船型，魚型最后到當(dāng)今的楔形。這一歷史變遷也證明了以上理論。二確定總體車型的基礎(chǔ)上車

4、身外形的研究：通過對(duì)大量車型的空氣動(dòng)力學(xué)模擬分析并進(jìn)行分析總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)汽車造型中的以下特征對(duì)空氣阻力的大小影響很大。車身外形：英國(guó)的White1967年根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)氣動(dòng)阻力影響最關(guān)鍵的車身外形參數(shù)進(jìn)行分級(jí)，對(duì)實(shí)際有重大指導(dǎo)作用；轎車側(cè)壁略有外鼓，將增加氣動(dòng)阻力，但有利于降低氣動(dòng)阻力系數(shù)；但外鼓系數(shù)(外鼓尺寸與跨度之比)應(yīng)避免在002—004范圍內(nèi)。頂蓋有適當(dāng)?shù)母蓴_系數(shù)有利于減小氣動(dòng)阻力，綜合氣動(dòng)阻力系數(shù)、氣動(dòng)阻力、工藝、剛度、強(qiáng)度等

5、方面的因素，頂蓋的干擾系數(shù)(上鼓尺寸與跨度之比)應(yīng)在006以下。對(duì)階背式轎車而言。客艙長(zhǎng)度與軸距之比由093增至117會(huì)較大程度地減小氣動(dòng)升力系數(shù)。但發(fā)動(dòng)機(jī)罩的長(zhǎng)度與軸距之比對(duì)氣動(dòng)升力系數(shù)影響不大。車頭圓角：整體弧面車頭比車頭邊角倒圓氣動(dòng)阻力小。車頭高度：車頭頭緣位置較低的下凸型車頭氣動(dòng)阻力系數(shù)最小。但不是越低越好，因?yàn)榈偷揭欢ǔ潭群?，車頭阻力系數(shù)不再變化，車頭頭緣的最大離地間隙越小，則引起的氣動(dòng)升力越小，甚至可以產(chǎn)生負(fù)升力。發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲