空气阻力试验
关于空气阻力
空气阻力[编辑本段]概述空气阻力指空气对运动物体的阻碍力，是运动物体受到空气的弹力而产生的。
空气阻力是汽车在空气介质中行驶，汽车相对于空气运动时空气作用力在行驶方向形成的分力，空气阻力与汽车速度的平方成正比，车速越快阻力越大。
如果空气阻力占汽车行驶阻力的比率很大，则会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。
在一级方程式赛车界中有这么一句话：“谁控制好空气，谁就能赢得比赛！”。
追求最佳的空气动力是现代一级方程式赛车中最重要的部分之一。
在时速达300km以上的赛车世界中，空气在很大程度上决定了赛车的速度。
空气动力中，要考虑的要素简而言之有两点。
1：减少空气阻力（drag）；2：增加把赛车下压的下压力（downf orce）。
空气阻力越小赛车的速度越能越快，下压力越大赛车在弯道时的速度就越快。
空气动力学简单说就是如何取决在某些时候这两个完全相反的力的最佳平衡。
实际操作时要与环境因素造成的气流量的压强挂钩。
否则你将区别不出什么是空气动力和空气阻力。
汽车、船舶、铁路机车等在运行时，由于前面的空气被压缩，两侧表面与空气的摩擦，以及尾部后面的空间成为部分真空，这些作用所引起的阻力。
在逆风运行时，还要把风力附加在内。
在现实生活中，自由落体也受空气阻力的影响，其速度，接触面积，空气密度等都会影响空气阻力的大小。
英文为air resistance[编辑本段]空气阻力构成摩擦阻力：指空气粘度在车身表面产生的切向力在行驶方向的分力；该力仅占空气阻力总额的9％，在航空和航天中其作为重点考虑对象，在地面一般车辆中可予以忽略。
压力阻力：指汽车外表面大气作用的法向压力在行驶方向的分力；根据阻力源的不同，压力阻力又分为：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力及诱导阻力。
1.形状阻力：由车身形状的不同而产生的空气阻力（主要由作用在汽车前、后两面的压力差所至），其占空气阻力总额的58％；2.干扰阻力：车身中局部突起部分（如：反光镜、车门把手等）产生的空气阻力，其占空气阻力总额的14％；3.内循环阻力：发动机进、排气系统、冷却系、车身通风系统等所需要和产生的空气流流经车体内部所产生的阻力，其占空气阻力总额的12％；4.诱导阻力：空气升力在水平方向的投影（主要由作用在车身上、下两面的压力差所至），其占空气阻力总额的7％；[编辑本段]计算公式根据空气阻力的公式：F=(1/2)CρSV^2 计算。
局部阻力系数实验报告
局部阻力系数实验报告
本实验报告是基于研究局部空气阻力系数研究而撰写。
首先，实验室进行局部空气阻力系数的应力测试，其目的是为了获得空气的阻力系数。
其次，实验室采用了一种名为“局部空气阻力系数模拟实验”的物理实验方法，目的在于获取模拟实验中不同表面结构及条件下局部空气阻力系数的数值。
实验室研究了不同表面和条件下的空气阻力系数。
实验室实施基于该方法的空气阻力系数测量，在不同的条件下，实验室建造了各种不同的空气阻力模型，包括使用板材、柱杆和龙门架结构，测试了不同尺寸和几何构型的空气流条件下的局部空气阻力系数。
各测试试验的数据和实验结果报告由实验室提供，其中包括空气阻力模型各种参数、测试条件（即空气流速、压力状态、温度以及流体介质）以及各结构物表面状态等。
测量得到的数据用于计算各种表面构造结构介质空气阻力系数。
实验结果表明，不同表面构造和不同条件下的空气阻力系数均呈显著差异。
在同一表面构造的情况下，空气流的速度越快，局部空气阻力系数也越大。
压力及温度的变化也会引起空气阻力系数的增长，以及表面凹凸状态的变化也会导致阻力系数的变化。
同样的，空气的动力学性质也会影响空气阻力系数的值。
总之，通过本次对局部空气阻力系数文献研究，得到了一系列有助于深入理解和研究局部空气阻力系数特性的实验结果。
这些结果为现有空气动力学研究提供了有益的实验经验基础，可以为未来的空气动力学方面的研究提供重要的参考。
空气阻力和空气阻力原理
空气阻力的影响因素
物体形状：物体形状对空气流动的 影响，进而影响空气阻力。
空气密度：空气密度越大，空气阻 力越大。
添加标题
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物体速度：物体速度越快，空气阻 力越大。
空气粘度：空气粘度越大，空气阻 力越大。
减缓物体的速度： 空气阻力会减慢 物体在空气中运 动的速度，使物 体逐渐减速。
航空器速度控制：飞行员通过控制空气阻力，可以实现飞机的起飞、巡航、着陆等阶段 的精确速度控制。
航空航天材料选择：为了抵抗空气阻力，航空航天材料需要具备足够的强度和刚度，以 确保结构完整性和安全性。
空气阻力在汽车工业中的应用
空气动力学设计：汽车外形设计考虑空气阻力，降低风阻系数，提高燃油经济性和行驶稳定 性
添加标题
空气阻力的作用
消耗能量：空气 阻力会对物体施 加阻力力，这个 阻力力会消耗物 体的能量，使物 体的动能逐渐减
少。
添加标题
保持稳定：在某些 情况下，空气阻力 可以帮助保持物体 的稳定，例如飞机 机翼的升力与空气 阻力有关，空气阻 力可以平衡重力， 使飞机保持稳定飞
行。
添加标题
保护环境：空气阻 力可以减少污染物 排放的速度和量， 从而减少对环境的 污染。例如，汽车 在行驶过程中会受 到空气阻力的作用， 这有助于减缓汽车 的速度，从而减少
减小物体尺寸
减小物体尺寸：通过减小物体的体积和表面积，可以降低空气阻力。例如，流线 型设计可以减少空气阻力。
改变物体形状：通过改变物体的形状，使其更加流线型或更加平滑，可以降低空 气阻力。例如，汽车和飞机的流线型设计可以减少空气阻力。
增加表面光滑度：通过增加物体的表面光滑度，可以减少空气阻力。例如，在飞 机机翼上涂上一层光滑的涂层，可以降低空气阻力。
空气阻力的计算公式是什么
空气阻力的计算公式是什么？空气阻力Fw是空气对前进中的汽车形成的一种反向作用力，它的计算公式是：Fw=1/16·A·Cw·v2(kg)其中：v为行车速度，单位：m／s；A为汽车横截面面积，单位：m2：Cw为风阻系数。
空气阻力跟速度成平方正比关系，也就是说：速度增加1倍，汽车受到的阻力会增加3倍。
因此高速行车对空气阻力的影响非常明显，车速高，发动机就要将相当一部分的动力，或者说燃油能量用于克服空气阻力。
换句话讲，空气阻力小不仅能节约燃油，在发动机功率相同的条件下，还能达到更高的车速。
空气阻力的大小除了取决于车的速度外，还跟汽车的截面积A和风阻系数Cw有关。
风阻系数Cw是一个无单位的数值。
它描述的是车身的形状。
根据车的外形不同，Cw值一般在0．3(好)—0．6(差)之间。
光滑的车身造型(最理想为水滴型)使气流流过车身后的速度变化小，不会形成旋涡，Cw值就低；相反，如果车身外形有棱有角又有缝，Cw值就高。
一般赛车将车轮设计在车身之外，自成一体。
理论上每一辆车的Cw可以在模型制作阶段测得，但准确的Cw值都必须在出了成品之后，通过做风洞实验来获得。
通过改善汽车的空气动力学性能，比如变化尾翼、底盘罩、前部进风口和轮毂帽，都能降低风阻系数。
而降低车身高度，等于减小了截面积，或使车身更多地盖住轮子，也有利于降低空气阻力。
==空气阻力.空气阻力是与物体运动的速率成正比的,即：f=kvk是空气摩擦系数,和空气密度有关,在我们能找到的丢东西的地方,一般可以认为是一个常数.当物体从空中开始下落的时候,v很小,f很小,mg>f,所以物体逐渐加速.随着速度的增加,f增加,最终会达到mg=f的平衡点.此时,物体就开始了匀速下落.并且我们知道下落的速率便是v=mg/k在一般意义上我们说的重量,指的便是mg.冬季奥林匹克运动会向我们展示了一幅幅完美的气体动力学画面。
不管是速滑、雪橇还是跳台滑雪运动员，他们在风洞中的轮廓看上去都几近完美。
空气阻力的计算公式是什么 系数公式
系数公式空气阻力的计算公式是什么？空气阻力Fw是空气对前进中的汽车形成的一种反向作用力，它的计算公式是：Fw=1/16?A?Cw?v2(kg) 其中：v为行车速度，单位：m／s；A 为汽车横截面面积，单位：m2：Cw为风阻系数。
空气阻力跟速度成平方正比关系，也就是说：速度增加1倍，汽车受到的阻力会增加3倍。
因此高速行车对空气阻力的影响非常明显，车速高，发动机就要将相当一部分的动力，或者说燃油能量用于克服空气阻力。
换句话讲，空气阻力小不仅能节约燃油，在发动机功率相同的条件下，还能达到更高的车速。
空气阻力的大小除了取决于车的速度外，还跟汽车的截面积A和风阻系数Cw有关。
风阻系数Cw是一个无单位的数值。
它描述的是车身的形状。
根据车的外形不同，Cw值一般在0．3(好)--0．6(差)之间。
光滑的车身造型(最理想为水滴型)使气流流过车身后的速度变化小，不会形成旋涡，Cw值就低；相反，如果车身外形有棱有角又有缝，Cw值就高。
一般赛车将车轮设计在车身之外，自成一体。
理论上每一辆车的Cw可以在模型制作阶段测得，但准确的Cw值都必须在出了成品之后，通过做风洞实验来获得。
通过改善汽车的空气动力学性能，比如变化尾翼、底盘罩、前部进风口和轮毂帽，都能降低风阻系数。
而降低车身高度，等于减小了截面积，或使车身更多地盖住轮子，也有利于降低空气阻力。
== 空气阻力. 空气阻力是与物体运动的速率成正比的,即：f=kv k是空气摩擦系数,和空气密度有关,在我们能找到的丢东西的地方,一般可以认为是一个常数. 当物体从空中开始下落的时候,v很小,f很小,mg>f,所以物体逐渐加速.随着速度的增加,f增加,最终会达到mg=f的平衡点.此时,物体就开始了匀速下落.并且我们知道下落的速率便是v=mg/k在一般意义上我们说的重量,指的便是mg. 冬季奥林匹克运动会向我们展示了一幅幅完美的气体动力学画面。
不管是速滑、雪橇还是跳台滑雪运动员，他们在风洞中的轮廓看上去都几近完美。
飞行器的空气动力学设计与优化
飞行器的空气动力学设计与优化随着航空工业的不断发展，飞行器的造型和性能也在不断地创新和优化。
其中，空气动力学是影响飞行器性能的重要因素之一。
空气动力学设计的好坏，直接影响着飞机的飞行稳定性和效率。
因此，飞行器的空气动力学设计与优化成为了当今航空工业中的重要研究方向之一。
一、空气动力学原理空气动力学是关于空气对物体运动的影响的科学，它是飞行器设计的重要基础。
空气动力学原理主要包括气流和空气阻力、升力和重力、环流和卡门涡等。
气流是指空气在运动时所形成的气流。
在飞行器的设计中，气流对机翼、机身等的外形设计有着重要的影响。
气流流线的流畅和趋势，以及流场的分布，直接可以影响到机翼的升力、阻力等性能指标。
空气阻力是指空气对物体运动的阻碍力。
在大气中飞行时，飞行器所受到的空气阻力非常大，它会直接影响到飞机的速度和燃料消耗等性能指标。
因此，在飞行器设计中，要对空气阻力进行精确计算和优化设计。
升力和重力是飞行器在空气中飞行时，机翼所受到的上升力和飞机的重量之间的关系。
在飞行器的设计中，要合理地利用机翼的升力产生，以提高飞机的升力，降低飞行器的重量。
这可以通过机翼的形状、角度、曲率等因素来实现。
环流和卡门涡是指空气动力学中所形成的环流和涡旋。
在飞行器的设计中，环流和卡门涡的产生直接影响到机翼和尾翼的空气动力性能，因此需要进行优化设计。
二、飞行器空气动力学设计与优化的主要方法1.模拟分析法模拟分析法是一种常用的飞行器空气动力学设计和优化方法。
通过数值计算方法，建立数学模型，对空气动力学性能进行分析和预测，从而优化飞行器的设计方案。
模拟分析法可以预测飞行器的各项性能指标，如空气动力、静力、动力等，因此被广泛应用于飞行器的设计和研发中。
2.实验研究法实验研究法是飞行器空气动力学研究的另一种重要方法。
通过风洞试验等实验手段，对飞行器的空气动力学特性进行测试和测量，从而得到精确的空气动力学数据，帮助设计人员进行优化设计。
实验研究法具有直观、可靠性高等优点，但是成本较高，周期也较长，因此一般用于飞行器的重要部件和关键技术的研究。
高速列车的空气动力学研究
高速列车的空气动力学研究随着科学技术的不断发展和进步，高速列车作为一种高效、安全、舒适的交通工具，已经成为人们出行的首选。
而在高速列车的设计和研发中，空气动力学就是一个尤为重要的领域。
本文将就高速列车的空气动力学进行一些初步探讨。
一、高速列车的空气动力学基础空气动力学是研究物体在流体中运动的科学，而高速列车所处的环境就是流体。
因此，研究高速列车的空气动力学就是研究高速列车在运行过程中受到的各种空气流动的影响，以及如何通过设计和改变车体外形来减小风阻和空气阻力。
这是提升高速列车运行效率和降低能耗的重要手段。
高速列车的空气动力学基础主要包括以下三个方面：1. 高速列车所处的空气流动场高速列车在行驶过程中，周围的空气会因为列车的运动而发生不同的变化，从而形成不同的气流场。
这些气流场会对列车行驶的稳定性、安全性和能耗产生影响，因此需要进行深入研究。
2. 高速列车风阻和空气阻力高速列车行驶所需要克服的阻力主要有摩擦阻力、轨道阻力和空气阻力。
其中，空气阻力是高速列车行驶主要的阻力来源之一，因此减小风阻和空气阻力可以有效提高列车的运行效率。
3. 高速列车所采用的改变车体外形的设计技术为了减小高速列车的风阻和空气阻力，降低列车运行的能耗，需要对车体外形进行改进。
列车所采用的改变车体外形的设计技术包括车头形状设计、车身尾缘、气动外形与气动平衡性的设计等等。
这些技术的应用可以有效地减小列车的风阻和空气阻力。
二、高速列车空气动力学的研究现状目前，国内外对高速列车的空气动力学研究已经取得了很大的进展。
以下就是一些目前比较典型的研究成果和应用：1. 实验和数值模拟方法的研究为了深入研究高速列车的气动特性，目前研究人员主要采用实验和数值模拟方法进行研究。
通过实验和数值模拟可以深入地了解高速列车所处的气流场，分析高速列车的气动性能，优化车体外形等等。
2. 高速列车风洞试验高速列车的风洞试验是空气动力学研究中的一种重要方法。
风洞试验可以快速地获取大量数据，帮助研究人员深入了解高速列车的运行情况、车体外形和空气动力学特性等等，从而更好地优化车体设计和改进列车性能。
沉管隧道高速列车空气阻力水力学模型试验研究
数 值 ２１ ．５ ０ １２６ ．３ ０ １２６ ．３ １３ ６ Ｏ ．２ ×ｌ＇
依 据 阻力 相 似 ｉ ｔ ｔ ＝ｉ ｉ 。￡ ｔ ＝ ｐ Ｐ￡ ＝ ｉ ｔ ．ｔ Ｄ＝３ｉ ｐ
１ ２ 隧道 及高速 列车模 型 ．
全单孑 方 案 ， Ｌ 全双 孑 方 案 和 单 双孑 结 合 方 案 。本 次 试 Ｌ Ｌ 验 为第 ３套方案 ， 即单 双孔 结 合 方 案 作 为模 型 制 作 依 据 。在 制作过 程 中 ， 沉管 段 的 中隔 墙 制 作成 可 拆 卸 将 的 ， 用拆 除 中隔墙 后 的试 验数 据对 第 １ 方 案 ， 利 套 即全 单 孑 方 案进 行研 究 ， ２套 全 双 孑 设 计 方 案本 次 试 验 Ｌ 第 Ｌ
Ｃ ３ ０＋ ７ Ｋ ４ ４０
沉 管段 Ｃ（４ ４０ ｌ ０＋ ７ ３
Ｃ ３ ２＋ ６ Ｋ４ ５ｏ
江 南 竖 井 Ｃ ３２ ６ Ｋ ４ ＋５ｏ
Ｃ ３２ ７ Ｋ ４ ＋５ ４
明 挖 段 Ｃ ３２ ７ Ｋ ４ ＋５４
Ｃ ３２ ５ Ｋ ４ ＋９ ０
实 际长 度／ ｍ 模 型 长 度／ｍ ｃ
暂不进 行研 究 。
本试 验 隧道 原形 为拟建 的京 沪高速 铁路 越江 沉管
隧道 Ｃ ３ ７ ４ ～Ｃ ３ ５ ８ Ｋ ３ ＋７ ０ Ｋ ４ ＋３０段 ， 全长 ７ ６ ｍ， ．４ ｋ 分别
由 引 道 段 、 挖 段 、 挖 段 、 井 段 和 沉 管 段 组 成 。 在 明 暗 竖
形成 隧道 中 高速 列车 的空 气 阻力计算 方法 ， 最终提 出沉 管 隧道 列车 空 气 阻力参数 。 并
关键词 ： 隧道 高速 列车 空 气阻 力 模 型试验 中图分 类 号 ： ４ １ １ 文 献标 识码 ： Ｕ ５ ． Ａ
汽车风阻测试
汽车风阻测试汽车外形和风阻的测试摘要：风阻系数是不是越⼩就越好，为什么车商要反复强调他的车风阻系数⽐跑车还⼩，为什么有些车主要在车尾装上⼀⽀⼤⼤的尾翼，或许有些专业的车主会振振有词地告诉你。
这是考虑到了空⽓动⼒学的原理。
话是没有错,但是实际上车辆应⽤的空⽓动⼒学,是⽆法⽤简单的⽤如下压⼒、Cd 值(风阻系数)、风阻等词语来解释,它是门很复杂的学问，本⽂主要介绍了风阻测试的原理以及个别实例。
关键词：风阻测试风洞实验压⼒系数1.理论基础汽车在⾏驶中由于受到空⽓的作⽤，围绕着汽车重⼼同时产⽣纵向、侧向和垂直等3个⽅向的空⽓动⼒量，对⾼速⾏驶的汽车都会产⽣不同的影响，其中纵向空⽓动⼒量最⼤，⼤约占整体空⽓作⽤⼒的 80%以上，因此，将汽车直线⾏驶时受到的空⽓作⽤⼒在⾏驶⽅向上的分⼒称为空⽓阻⼒。
如果空⽓阻⼒占汽车⾏驶阻⼒的⽐率很⼤，会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动⼒性能。
据测试，⼀辆以 100 km/h 速度⾏驶的汽车，发动机输出功率的 80%将被⽤来克服空⽓阻⼒，因此减少空⽓阻⼒就能有效地改善汽车⾏驶的经济性。
在汽车⾏驶范围内，空⽓阻⼒的数值通常都描述成与⽓流相对速度的动压⼒u r 221ρ成正⽐例的形式，即221r d w u A C F ρ= 式中，C D 为空⽓阻⼒系数；ρ为空⽓密度(kg/m 3)；A 为迎风⾯积，即汽车⾏驶⽅向的投影⾯积(m 2)； u r 为相对速度，在⽆风时即汽车的⾏驶速度(m/s)。
上式表明，空⽓阻⼒是与 C D 及 A 值成正⽐的。
A 值受到乘坐使⽤空间的限制不易进⼀步减少，所以降低 C D 值是降低空⽓阻⼒的主要⼿段。
据试验表明，空⽓阻⼒系数每降低10%，燃油节省 7%左右。
曾有⼈对两种相同质量。
相同尺⼨，但具有不同空⽓阻⼒系数(分别是 0.44 和 0.25)的轿车进⾏⽐较，以 88 km/h 的时速⾏驶了 100 km ，燃油消耗后者⽐前节约了 1.7 L 。
汽车空气动力学原理及其在设计中的应用
汽车空气动力学原理及其在设计中的应用汽车空气动力学是研究汽车在运动过程中与空气之间相互作用的科学。
它涉及到车辆的流体力学、气动设计、空气阻力等方面的知识。
本文将介绍汽车空气动力学的基本原理，并探讨其在汽车设计中的应用。
一、汽车空气动力学的基本原理1. 空气阻力在汽车行驶的过程中，车辆与周围空气之间会产生阻力。
这种阻力随着车速的增加而增大，称为空气阻力。
空气阻力是影响汽车速度和燃油经济性的重要因素。
2. 升力和下压力除了空气阻力，汽车在行驶中还会产生升力和下压力。
升力使得车辆产生抬升的趋势，会影响行车的稳定性。
而下压力则会将车辆压低，增加接触地面的力量，提高操控性和行驶稳定性。
3. 尾流和气流分离车辆在行驶中，空气会沿着车辆表面形成尾流。
尾流的合理设计能够减小空气阻力，并且对后续车辆的性能也有影响。
此外，当车辆速度较高时，空气可能会在车身某些区域分离，导致气动失稳的现象。
二、汽车空气动力学在设计中的应用1. 外形设计汽车的外形设计直接影响空气动力学性能。
合理的外形设计可以降低空气阻力，提高燃油经济性，同时保持较低的风噪和振动。
通过采用流线型车身设计、减小车辆的投影面积和边缘曲率，可以降低空气阻力系数。
2. 风洞试验风洞试验是研究汽车空气动力学性能的重要手段。
通过在风洞中模拟车辆行驶的环境，可以测量空气动力学参数（如空气阻力、升力、下压力等）以及流场分布情况。
这些数据可以用于优化车辆设计，提高行驶稳定性和能效。
3. 尾流管理尾流对后续车辆的影响不容忽视。
通过设计后部扩散器、尾翼等装置，可以减小尾流对后车的阻力影响，提高行车安全性和经济性。
4. 空气动力学仿真借助计算流体力学（CFD）技术，可以进行空气动力学仿真，预测车辆在各种工况下的气动性能。
这种方法可以快速获取车辆的空气动力学特性，辅助设计优化，减少试验成本和时间。
5. 轮胎气动学车辆行驶时，轮胎与路面之间的气流也会对车辆性能产生影响。
通过优化轮胎的花纹和刚度，可以减小轮胎气动噪声，提高车辆的操控性和舒适性。
高速列车减小空气阻力措施的风洞试验研究
小空 气 阻力 措 施 的风 洞 试 验 研 究 ， 高速 列 车 减 小 空 气 阻力 和 外 形 优 化 提 供 了 参 考 依 据 。 为
关键 词 ：高速 列 车 ；空 气 阻 力 ；减 阻 措 施 ；风 洞试 验 中 图分 类 号 ： ７ ． Ｕ２ Ｏ １ 文献标志码 ： Ａ ｄ ｉ１． ９ ９ ｊｉ ｎ １０ —３ ０ ２ １． ４ ０ ３ ｏ：０ ３ ６ ／ ｓ ． ０ １８６ ． ０ ２０ ．０ ．ｓ
身侧 面裙 板 包 住 转 向架 外 露 的部 分 越 多越 有 利 于 减 小 空 气 阻 力 ； 封 闭 外 风 挡 与 半 封 闭 外 风 挡 的 减 阻效 果 相 全 当 ； 车 底 部 转 向 架 周 围 空 腔 安 装 底 部 导 流板 ２的 减 阻 效 果 最 好 ， 车 减 阻 效 果 可 达 ３７ 。通 过 对 高 速列 车减 在 全 ．％
列 车 模 型 的 空 气 阻力 特 性 进 行 对 比分 析 ， 到 不 同减 小 空 气 阻 力 措 施 的 减 阻 效 果 。研 究 结 果 表 明 ： 侧 偏 角 为 得 在 Ｏ状 态 （ 车 直 行 和 无 侧 风 状 态 ） ， 车 顶 采 用 优 化 空调 导 流罩 ３ 阻 效 果 最 好 ， 车 减 阻 效 果 可 达 ４ ５ ％ ； 。 列 下 在 减 全 ． ９ 车
（ ｔ ｔ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔ ｒ ｆＡｅ ｏ ｙ ａ ｃ ， ｉ ａ Ａｅ ｏ ｙ ａ ｃ ｓ ａ ｃ Ｓ ａ ｅ Ｋｅ ａ ｏ ａ ｏ ｙ ｏ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｓ Ｃｈ ｎ ｒ ｄ ｎ ｍｉｓ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔＣｅ ｔ ｒ Ｍ ｉ ｎ ａ ｇ ６ ０ ０， ｉ ａ ｎ ｖ ｌ ｐ ｎ ｎ ｅ ， ａ ｙ ｎ ２１ ０ Ｃｈ ｎ ）
汽车空气阻力系数C_D值的测试
V ol.14 N o.2公 路 交 通 科 技1997年6月JO U RN A L OF HIGHW AY A N D T R AN SP OR T A T IO N RESEA RCH AN D D EV EL O PM EN T汽车空气阻力系数C D值的测试周锋 钟声龙 姚锡凡(华南理工大学 广州 510641)提要 论述现用风洞试验测试汽车空气阻力系数存在的问题,介绍一种新的汽车空气阻力系数测试方法。
关键词 汽车 空气阻力系数 测试方法Testing on th e C D Value of Au tomobileAir Resistance CoefficientZhou Feng(South China U niv ersit y of T echno lo gy,Guangzhou)Abstract Problems ex istd in testing the air resistance coefficient of automobile byusing the present w ind channel test are ex pounded,and a new method fo r testingthe automo bile air resistance coefficient is intro duced in this paper.Key words Automobile Air resistance coefficient T esting method1 汽车空气阻力系数C D值用风洞试验存在的问题无论设计一种新车型还是对已有车辆进行改装设计,都希望设计得到汽车有较小的空气阻力系数C D值,以达到汽车使用中节省燃油的目的。
现用的汽车空气阻力系数C D值的测试方法是进行风洞试验,用汽车原型或汽车模型在风洞中进行空气阻力系数的测试。
风洞试验的投资费用太大,在新车型设计时往往采用缩小的汽车模型在风洞中进行试验。
空气阻力和速度关系_概述说明以及解释
空气阻力和速度关系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在物理学中，空气阻力和速度之间的关系是一个广泛研究的领域。
空气阻力指的是物体在运动中受到空气分子碰撞而产生的阻碍力。
它是我们日常活动中不可忽视的因素，如跑步、自行车骑行、飞机飞行等都会受到空气阻力的影响。
了解和掌握空气阻力与速度之间的关系对于科学研究和实际应用都具有重要意义。
1.2 文章结构本篇长文将从基本原理、数学模型、实际应用以及结论等方面来探讨空气阻力和速度之间的关系。
文章将按照以下结构进行论述。
首先，在第二部分“空气阻力和速度关系的基本原理”中，我们将介绍空气阻力的定义、作用以及速度对其影响的基本原理。
相关实验研究和数据分析也将被引入，为后续论述提供补充证据。
其次，在第三部分“空气阻力与速度关系的数学模型与公式推导”中，我们将引入牛顿第二定律在空气阻力情况下的应用，并推导出相关的数学模型和公式。
同时，我们还将对空气阻力与速度之间的函数关系及其特性进行分析，为后续实际案例解析提供理论支持。
第四部分“实际应用案例解析与讨论”将通过具体实例来探讨空气阻力与速度关系在不同领域的应用。
我们将分析运动中空气阻力对体育比赛成绩的影响、汽车设计中考虑空气阻力对行驶性能优化策略以及风洞试验在航空航天领域中对飞行器设计的重要性等。
最后，在结论部分，我们将总结空气阻力和速度关系的重要结论，并对未来研究及应用方向展望。
1.3 目的本篇长文旨在全面探讨空气阻力和速度之间的关系，从基本原理到数学模型推导再到实际应用，以期为读者提供关于该方面知识的系统介绍。
通过本文，读者可以深入了解空气阻力与速度之间相互作用的规律，并且能够将这一知识应用于实际问题的解决中。
最终，我们希望本文能够为相关领域的科学研究和工程设计提供参考，推动人类对空气阻力和速度关系的更深入理解与应用。
2. 空气阻力和速度关系的基本原理2.1 空气阻力的定义与作用空气阻力是指运动物体在空气中前进时受到的来自空气流动的阻碍力。
空气阻力对物体下落实验
空气阻力对物体下落实验空气阻力是物体在下落过程中所受到的阻碍力，它对物体下落的速度和运动轨迹产生重要影响。
本篇文章将围绕空气阻力对物体下落实验展开，通过实验结果和分析来说明空气阻力的作用。
实验目的：观察空气阻力对物体下落的影响，并通过实验数据进行验证。
实验材料和器材：1. 自由落体装置：包括铅球、抛物线轨道、计时器等。
2. 风扇：用于模拟不同风速下的空气阻力。
实验步骤：1. 在实验室或开放的室外环境中放置铅球和抛物线轨道，确保环境条件稳定。
2. 调整抛物线轨道的角度，使得铅球以自由落体的状态滑动。
3. 使用计时器测量铅球从抛物线底端滑至地面所需的时间，并记录下数据。
4. 将风扇置于抛物线轨道下方，吹出稳定的风，模拟空气阻力的作用。
5. 重复第三步，在风扇开启的情况下再次测量时间，并记录下数据。
6. 对比两组数据，分析空气阻力对物体下落的影响。
实验结果和分析：通过实验可以得到两组数据，一组是无空气阻力条件下铅球下落所需时间，另一组是在有空气阻力条件下所需时间。
在无空气阻力的情况下，根据地球表面重力加速度的数值约为9.8m/s²，我们可以计算出铅球在自由落体实验中下落的时间。
假设抛物线轨道的高度为h，通过时间t可以计算出铅球下落的速度v，即v = 2gh （g为重力加速度）。
再根据铅球在下落中的运动规律，可以推导出物体的运动轨迹为自由落体的抛物线。
而在有空气阻力的情况下，由于空气阻力的存在，铅球在下落过程中所受到的合力变小，从而导致下落速度变慢，所需时间相比于无空气阻力条件下的时间增加。
此外，空气阻力还会改变物体的运动轨迹，使其更加接近垂直向下的直线运动。
通过对比两组数据，可以明显地观察到空气阻力对物体下落的影响。
在有空气阻力的情况下，物体下落的速度明显变慢，所需时间增加。
同时，由于空气阻力的存在，物体的运动轨迹也呈现出明显的区别。
结论：空气阻力对物体下落实验的结果和分析表明，空气阻力会显著地改变物体的下落速度和运动轨迹。
汽车空气阻力系数滑行试验测定法
汽车空气阻力系数滑行试验测定法汽车空气阻力系数滑行试验测定法是一种常用的测量汽车空气阻力系数的方法。
该方法通过在特定的测试场地上进行滑行试验，测量汽车在不同速度下的滑行距离和时间，从而计算出汽车的空气阻力系数。
该方法的具体步骤如下：1. 选择测试场地：测试场地应该是平坦、宽敞、无障碍物和风的干扰的场地。
通常选择的场地是跑道或者停车场。
2. 准备测试设备：需要准备一辆标准的汽车，以及一台计时器和一台测距仪。
3. 进行测试：在测试场地上，将汽车从静止状态开始加速，加速到一定的速度后，松开油门，让汽车自由滑行。
在滑行过程中，使用计时器和测距仪测量汽车在不同速度下的滑行距离和时间。
4. 计算空气阻力系数：根据测量得到的数据，可以计算出汽车在不同速度下的空气阻力系数。
通常使用的计算公式是：Cd = 2m / (ρAv^2)其中，Cd为空气阻力系数，m为汽车的质量，ρ为空气密度，A为汽车的横截面积，v为汽车的速度。
该方法的优点是简单易行，不需要特殊的设备和技术，可以在普通的测试场地上进行。
同时，该方法可以测量出汽车在不同速度下的空气阻力系数，对于汽车设计和优化具有重要的意义。
然而，该方法也存在一些缺点。
首先，该方法只能测量出汽车在平稳滑行状态下的空气阻力系数，无法考虑到汽车在实际行驶中的各种复杂情况。
其次，该方法的测量结果受到测试场地和气象条件的影响，需要进行多次测试才能得到准确的结果。
总的来说，汽车空气阻力系数滑行试验测定法是一种简单易行的方法，可以用于测量汽车的空气阻力系数。
但是，在实际应用中需要考虑到该方法的局限性，结合其他测试方法和实际行驶情况进行综合评估。
炮弹空气阻力系数
炮弹空气阻力系数
炮弹空气阻力系数是指炮弹在飞行过程中受到空气阻力的大小的比值。
炮弹在飞行过程中，由于空气的存在，会受到来自空气的阻力。
而这种阻力的大小不仅受到空气的密度、炮弹的速度等因素的影响，还与炮弹的形状、表面的光洁度等因素有关。
炮弹空气阻力系数的计算通常需要进行风洞试验等实验研究，以便得到精确的数据。
在实际应用中，炮弹的空气阻力系数对于炮弹的飞行轨迹、飞行距离等参数都会有很大的影响，因此需要对其进行准确的计算和控制。
炮弹空气阻力系数的研究不仅对于军事领域有重要的意义，同时也对于航空、航天、汽车等领域都有很大的应用价值。
未来，随着科技的不断进步和研究的深入，炮弹空气阻力系数的研究将会越来越精确和深入，为相关领域的技术发展和进步提供更多的支持和保障。
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空气-阻力系数
空气阻力系数科技名词定义中文名称：阻力系数英文名称：drag coefficient定义：按某一特征面积计算的单位面Cx = X/(qS)式中，Cx：阻力系数X ：阻力（阻力与来流速度方向相同，向后为正）q ：动压，q=ρv*v/2 (ρ为空气密度，v为气流相对于物体的流速）S ：参考面积（飞机一般选取机翼面积为参考面积）空气阻力的计算公式是什么？空气阻力Fw是空气对前进中的汽车形成的一种反向作用力，它的计算公式是：Fw=1/16·A·Cw·v2(kg)其中：v为行车速度，单位：m／s；A为汽车横截面面积，单位：m2：Cw为风阻系数。
空气阻力跟速度成平方正比关系，也就是说：速度增加1倍，汽车受到的阻力会增加3倍。
因此高速行车对空气阻力的影响非常明显，车速高，发动机就要将相当一部分的动力，或者说燃油能量用于克服空气阻力。
换句话讲，空气阻力小不仅能节约燃油，在发动机功率相同的条件下，还能达到更高的车速。
空气阻力的大小除了取决于车的速度外，还跟汽车的截面积A和风阻系数Cw有关。
风阻系数Cw是一个无单位的数值。
它描述的是车身的形状。
根据车的外形不同，Cw值一般在0．3(好)—0．6(差)之间。
光滑的车身造型(最理想为水滴型)使气流流过车身后的速度变化小，不会形成旋涡，Cw值就低；相反，如果车身外形有棱有角又有缝，Cw值就高。
一般赛车将车轮设计在车身之外，自成一体。
理论上每一辆车的Cw可以在模型制作阶段测得，但准确的Cw值都必须在出了成品之后，通过做风洞实验来获得。
通过改善汽车的空气动力学性能，比如变化尾翼、底盘罩、前部进风口和轮毂帽，都能降低风阻系数。
而降低车身高度，等于减小了截面积，或使车身更多地盖住轮子，也有利于降低空气阻力。
==空气阻力.空气阻力是与物体运动的速率成正比的,即：f=kvk是空气摩擦系数,和空气密度有关,在我们能找到的丢东西的地方,一般可以认为是一个常数.当物体从空中开始下落的时候,v很小,f很小,mg>f,所以物体逐渐加速.随着速度的增加,f增加,最终会达到mg=f的平衡点.此时,物体就开始了匀速下落.并且我们知道下落的速率便是v=mg/k在一般意义上我们说的重量,指的便是mg.冬季奥林匹克运动会向我们展示了一幅幅完美的气体动力学画面。
汽车空气阻力系数的试验测定法
汽车空气阻力系数的试验测定法
汽车空气阻力系数的试验测定法是指通过实验测定汽车在行驶过程中所受到的空气阻力大小，从而得出汽车的空气阻力系数。
这个系数是衡量汽车空气动力学性能的重要指标，对于汽车的设计和优化具有重要意义。
目前，汽车空气阻力系数的试验测定法主要有两种：静态试验法和动态试验法。
静态试验法是指在实验室中通过风洞等设备对汽车进行静态试验，测定汽车在不同风速下所受到的空气阻力大小。
这种方法的优点是实验条件可控，测量精度高，但缺点是无法考虑到汽车在行驶过程中的各种复杂情况，如路面摩擦力、车辆操控等因素。
动态试验法是指在实际道路上对汽车进行试验，通过测量汽车在行驶过程中的速度、加速度、转向等参数，计算出汽车所受到的空气阻力大小。
这种方法的优点是能够考虑到汽车在行驶过程中的各种复杂情况，但缺点是实验条件难以控制，测量精度较低。
在实际应用中，一般采用动态试验法和静态试验法相结合的方法来测定汽车空气阻力系数。
首先通过静态试验法测定出汽车在不同风速下
的空气阻力系数，然后通过动态试验法测定汽车在实际行驶过程中的速度、加速度、转向等参数，计算出汽车所受到的空气阻力大小，并结合静态试验法得出汽车的空气阻力系数。
除了试验测定法外，还有一些计算方法可以用来估算汽车的空气阻力系数，如CFD计算方法、经验公式法等。
这些方法的优点是计算速度快，成本低，但缺点是精度较低，无法考虑到汽车的具体情况。
总之，汽车空气阻力系数的试验测定法是衡量汽车空气动力学性能的重要指标，对于汽车的设计和优化具有重要意义。
在实际应用中，可以采用动态试验法和静态试验法相结合的方法来测定汽车空气阻力系数，以得到更加准确的结果。
高速列车空气阻力试验研究
高速列车空气阻力试验研究
高速列车空气阻力试验研究
1. 概述
高速列车的空气阻力是影响其运行性能的重要因素。
空气动力学的研究、外观设计及任何修改均必须考虑空气阻力的影响，因此对高速列车的空气阻力特性的研究刻不容缓。
本文详细介绍了高速列车空气阻力试验研究的相关理论和方法，以及有关实验数据的分析与研究。
2. 空气动力学基础
空气动力学是研究高速列车空气阻力最重要的理论依据。
高速列车运行时，其雷诺数大于50小于500，称为失速边界，此时空流特性与二次流规律最为相似，空气阻力的增加有一定的规律，可以用空动力学理论对空气阻力特性进行预测和分析。
同时，空流附着到机车上，也会影响车内温度及生产安全，本文也会通过实验测量和数据分析，寻求出合理的空动力学附着机制和原因，以改善车内环境及提高列车运行安全。
3. 试验研究
将空动力学理论运用到实际工程中，对机车空气阻力的精确测量尤为重要。
为此，本研究通过模拟试验的方法，采用一组风洞系统，以遵循高速运行条件，研究机车在空中的基本空气阻力特性。
当高速列
车空跑时，空气（即流体）会因与列车的接触产生阻力，从而影响列车运行。
向机车表面施加一定负载可以改变机车空气动力特性，通过模拟实验可以精确测量在不同负载下机车产生的空气动力，以提高技术水平及列车运行性能。
4. 综合应用
高速列车空气阻力试验研究，不仅让我们可以改善车内环境及保障运营安全，还可为机车外形设计及任何对性能有影响的修改提供客观的依据，从而提升列车的最高运行速度及整体经济性。
因此，高速列车空气阻力试验研究是机车车辆系统工程设计提供重要参考，同时也有助于解决客运领域中存在的技术难题。
高速列车空气阻力1
高速列车空气阻力1一、高速列车空气阻力随着列车运行速度的提高，列车受到的阻力不断增大，其中空气阻力占的比例越来越大。
国外测定列车空气但力的方法及减少空气阻力的措施。
列车在平直线路上走行时受到的阻力称为基本阻力，它由机械阻力和空气阻力两部分组成。
随着列车运行速度的提高，阻力不断增大，其中空气阻力占的比例越来越大。
日本、法国、德国在开发高速铁路、研制高速列车的过程中，对测定列车空气阻力的方法及减小空气阻力的措施进行了大量的研究，使得相同速度下高速列车的空气阻以上。
力比传统列车减少了60%1、高速列车的空气阻力列车的基本阻力计算式(Davis公式)为: 2Wo=A+BV+CV式中V为列车行驶速度，A、B、C为由实际列车走行试验确定的系数。
通常认为2A+BV为机械阻力， CV为空气阻力即机械阻力与列车速度一次方成正比，空气阻力与列车速度的平方成正比。
因此，随着车速的提高，空气阻力在总阻力中占的比重将越来越大。
近年来，国外高速列车最大营运速度已达到300km/h，此时列车基本阻力中空气阻力占了80%。
以德国ICE/V列车阻力公式为例:2R=11.4M+(0.025M+17.86P)V+(0.17+0.0428N)PV，M为列车质量(t)，P为空气密度(kg/m3)，N为中间车辆数，V式中R为阻力(N)为列车速度(km/h)。
若取列车质量为800t，中间车辆数为14，按(2)式计算出各种速度下的列车总阻力、机械阻力、空气阻力见表1。
表1还列出了不同速度下基本阻力中空气阻力所占百分比。
表1 ICE/V列车机械阻力、空气阻力及总阻力因为实际列车的走行试验受各种因素的影响，要精确地测定(1)式中各项系2数的数值，还需要在走行试验之外辅以其它的测量及理论推导，其中空阻力项CV，主要通过模型风洞试验和空气动力学实车试验确定。
物体运动时受到的空气阻力不但与运动速度有关，还与物体的外形关系极大。
由于种种原因，在运动物体上直接测量空气阻力较困难。
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空氣阻力實驗
[目的]
觀察物體在空氣中的運動，以決定空氣阻力與速度的關係。
[原理]
許多實驗顯示，空氣阻力與物體的運動方向相反，其大小與速度的關係可以表示如下：
n KAV D =,
(1) 其中D 是空氣阻力大小，A 是物體在運動方向上的有效截面積，V 是速度大小，K 是一常數(其數值大小取決於空氣的密度、溫度以及氣流等) ，n 是一由實驗決定的未知常數(其大小隨外在介質不同而改變)。
我們將在本實驗測試並研究此一關係式。
從牛頓第二定律我們可以得到：
()a m mg KAV F n net -=-=, (2) 其中a 是物體加速度大小。
因此,
g m KAV a n
+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= (3) 以上結果可以解讀如下：當一物體被釋放落下之初，其初速非常小，所以上式右邊第一項趨近於零，故加速度a 近似於重力加速度g ，g a ≈。
但是隨著時間增加，此落體的速度增大，故空氣阻力隨之增加，而加速度a 減小。
如果時間夠長，空氣阻力會增加到正好抵消作用在物體上的重力，因此加速度a 變成零。
這時速度必然會是個常數－終端速度(terminal velocity)：
n t KA mg V 1⎪⎭⎫ ⎝⎛= (4) 本實驗將測試方程式(4) ，以決定最適當的n 值。
我們將保持落體的形狀大小不變，以測量不同質量下之終端速度。
因此在(4)中，不同質量的落體將對應到不同的終端速度。
在我們的實驗室環境下，越小的終端速度越利於測量的準確性，因此我們採用咖啡濾紙。
它們具備各項有利的條件(質量小、面積大)，因此終端速度將會很小。
如果你認為在物理實驗中使用咖啡濾紙有些可笑和粗糙，別忘了它的原理和降落傘沒什麼差別。
物體在流體介質中的運動是非常複雜的物理現象。
[儀器]：咖啡濾紙、碼表、直尺、膠布、電子秤。
[步驟]：
1. 測量濾紙的質量，並自行設計表格以記錄實驗數據。
2. 建構一段一公尺長的垂直距離。
讓一個咖啡濾紙落下至少50公分後進入此段一公尺的垂直距離。
利用碼表測量咖啡濾紙垂直掉落此段長度所需時間。
其終端速度可由time
m V t 1=
求出。
注意：不可讓濾紙在落下時不規則翻轉飄動。
如果這情況發生在某一次的測量，則應重新測量，直到濾紙平穩垂直掉落。
3. 重複以上測量，得到總共5個結果。
4. 計算t V 的平均值及標準差。
5. 利用2、4、6以及8個濾紙，分別重複上述實驗。
6. 下一步將利用作圖以決定n
t V 中最佳的n 值。
如果把(4)重新安排，我們得到 n t V g KA m ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=
(5) 因此，根據理論，如果n 是正確的數值，則數據會在m －n t V 的圖上形成
一直線。
我們可以藉此作圖的程序來檢驗不同的n 值。
7. 我們先檢驗D 是否與V ，2V ，或是3V 成正比。
如果D 與V 成正比，則m －t V 圖將呈一直線，而m －2t V 與m －3t V 圖將會呈曲線走勢。
依此類推，作出此三個不同的圖後，我們可決定n 的最佳值將接近1、2或3。
如果以上結果均不理想，你可以試試非整數，譬如1.5， 2.5或其他非整數。
[問題]
1. 在步驟2中，為何要讓濾紙先垂直落下一段距離後再進行測量？
2. 作圖時，為何你必須把()()0,0,=n t V m 這一點包括進來？
3. 根據你的實驗結果，n 的最佳值比較接近多少？解釋理由。
4. 如果改用2倍面積的濾紙重覆本實驗，你認為整個實驗結果會有何不同？t V 如何改變？最佳的n 值如何改變？解釋理由。
5.。