车辆空气动力学与车身造型
汽车车身的空气动力学设计
汽车车身的空气动力学设计一、引言随着现代汽车技术的不断发展，空气动力学设计已成为汽车设计领域中不可忽视的重要因素。
汽车车身的空气动力学设计能够显著影响车辆的性能和油耗，并调整车辆的稳定性和行驶舒适度。
本文将探讨汽车车身的空气动力学设计要点以及对整体性能的影响。
二、减少空气阻力的设计减少空气阻力是汽车车身空气动力学设计的主要目标之一。
为了降低阻力，设计师需要考虑以下几个方面。
1.车身外形设计车身外形应该尽可能流线型，减少空气流动中的湍流现象。
流线型车身能够使空气更加顺利地流过车辆，减少空气阻力。
设计师通常会借鉴飞机和鱼的形态进行车身外形设计，以减少阻力。
2.车身下部设计车身的底部设计也是关键。
通过优化车底板的设计，可以减少底部空气的湍流，并提高车辆的稳定性。
此外，添加护板、扰流板等装置也能减少车辆底部的阻力，进一步提高车辆的空气动力学性能。
3.车窗、后视镜、轮毂等细节设计车窗、后视镜、轮毂等汽车细节设计也应考虑减少阻力。
设计师可以采用更小的车窗、更小的后视镜，以及流线型的轮毂设计，来减少空气阻力的产生。
三、增加空气附着力的设计除了减少空气阻力外，增加空气附着力也是汽车车身空气动力学设计的重要目标。
通过增加空气附着力，可以提高汽车的操控性和行驶的稳定性。
1.扰流板设计扰流板的设计可以帮助车辆在高速行驶时增加空气附着力。
扰流板的位置和形状是关键，设计师需要根据车辆的具体情况进行合理设计，以提高车辆在高速行驶时的稳定性。
2.车顶翼设计车顶翼是一种常见的增加空气附着力的装置。
它可以改变车辆后部的气流流向，增加下压力，提高车辆行驶时的稳定性。
3.侧裙设计侧裙是装在车辆两侧下部的附着装置，可以减少空气从侧面流入车辆底部的湍流，增加车辆的空气附着力，提高行驶的稳定性和安全性。
四、提高行驶舒适度的设计除了影响性能和油耗外，汽车车身的空气动力学设计也可以调整车辆的行驶舒适度。
1.减少噪音汽车在行驶时产生的风噪和空气流动噪音会影响驾驶舒适度。
空气动力学在汽车外形优化设计中的应用
空气动力学在汽车外形优化设计中的应用汽车的外形设计是汽车制造过程中的关键环节之一，它不仅决定了汽车的外观美观度，更重要的是影响到汽车的空气动力学性能。
在如今注重绿色环保和能源节约的社会背景下，通过优化汽车外形设计，降低空气阻力，提高其空气动力学性能成为了一项重要任务。
空气动力学是研究气体在流动时的力学性质的科学，以及研究这些力学性质对物体形状、方向和速度的影响。
在汽车设计中，优化汽车外形可以减少阻力、提高汽车的燃油效率并降低噪音。
因此，空气动力学在汽车外形优化设计中的应用变得至关重要。
一种常见的空气动力学改善汽车外形的方法是通过减小阻力系数，即减小汽车行驶时所受到的阻力大小。
例如，一些汽车制造商会将汽车车身造型设计得更加流线型，以减少空气对车身的阻力。
此外，对车身前部进行改进，如降低车头高度和增加前风挡的倾角，能够使空气更顺畅地穿过车身，从而减少了阻力。
除了减小阻力系数，还可以通过增加下压力，提高汽车的操控性能。
下压力是指汽车在高速行驶过程中产生的向下的空气力。
通过增加下压力，汽车能更牢固地贴地行驶，提高车辆的稳定性和操控性。
为了增加下压力，可以对汽车的车身底部进行设计，例如在车底安装扰流板或者增加前后轮拱罩等。
另一个关键的问题是降低车内噪音的产生和传播。
汽车行驶过程中，空气从车辆的前部流过，会产生噪音，并且在车内传播。
为了降低噪音，可以对汽车的前部进行改进，例如通过改变车头造型、增加隔音材料等。
此外，增加窗户密封性能和减少风挡玻璃的倾角，也可以减少噪音的产生和传播。
除了以上提到的方法，还有一些创新的空气动力学设计可以在汽车外形优化中应用。
比如，一些汽车制造商在汽车车顶上设置了可调节的后扰流板，通过调整后扰流板的角度，可以根据不同行驶速度和道路条件来优化车辆的空气动力学性能。
此外，一些高端汽车还采用了活动式车身气动套件，通过电脑自动监测车辆行驶状态和驾驶者的需求，来调整车身气动套件的形状和位置，以实现最佳的空气动力学性能。
车身设计如何提高汽车空气动力学性能
车身设计如何提高汽车空气动力学性能汽车空气动力学性能是指汽车在行驶时所受到的空气阻力与空气动力学性能的关系。
良好的空气动力学性能可以有效降低空气阻力，提高汽车的行驶稳定性、燃油经济性和操控性能。
因此，在汽车设计中，车身设计起着至关重要的作用。
本文将从改善车身流线型、减少空气阻力、优化空气动力学外观等方面探讨如何提高汽车空气动力学性能。
1. 改善车身流线型车身流线型设计是提高汽车空气动力学性能的关键。
一辆具有良好流线型的汽车可以减少空气阻力，降低燃油消耗。
为了改善车身流线型，设计师可以采取以下措施：（1）降低车身高度：降低车身高度可以减少车辆与空气的接触面积，减小空气阻力。
（2）减小车辆的前部和后部截面积：通过减小车辆前后部位的截面积，可以有效降低空气阻力，提高空气动力学性能。
（3）优化车身曲线：合理的曲线设计能够使气流在车身表面流动更加顺畅，减少湍流和阻力。
2. 减少空气阻力空气阻力是影响汽车空气动力学性能的主要因素之一。
降低空气阻力，能够减小车辆在高速行驶时的能量损失，提高燃油经济性。
以下是减少空气阻力的一些方法：（1）减小车身外部突出部件的尺寸：减小车辆外部的突出部件如侧视镜、天线等的尺寸，可以减小空气阻力。
（2）安装空气动力学装置：例如，在车辆后部安装一定长度的扰流板，能够减小车辆后部的湍流，降低空气阻力。
（3）使用车身平滑材料：采用平滑的车身材料能够降低空气阻力，提高空气动力学性能。
3. 优化空气动力学外观车身外观的设计对汽车的空气动力学性能有着直接的影响。
通过优化车身外观设计，可以改善车辆的空气动力学性能。
以下是一些优化车身外观的方法：（1）减小前风阻：设计前部进气口时，要注意减小入口截面积，以减小前风阻。
（2）设计合理的车顶流线型：合理的车顶设计能够减小空气阻力，提高空气动力学性能。
（3）采用合适的车身细节设计：例如，在车身侧部和后部设置气流导流槽，可以改善气流分离和减小湍流，提高空气动力学性能。
汽车车身外形设计中的空气动力学性能优化
汽车车身外形设计中的空气动力学性能优化近年来，汽车行业逐渐意识到汽车车身外形对空气动力学性能的重要性。
优化汽车车身外形可以降低车辆的空气阻力，提高燃油经济性、加速性能以及稳定性。
本文将探讨汽车车身外形设计中的空气动力学性能优化。
一、空气动力学基础空气动力学是研究空气在物体表面产生的压力和阻力的科学。
在汽车车身设计中，空气动力学性能优化主要涉及两个基本要素：空气阻力和升力。
空气阻力是汽车行驶时与空气作用的阻碍力，而升力则是垂直于行驶方向的力。
二、减小空气阻力减小空气阻力是提高汽车燃油经济性的关键。
以下是一些常见的空气动力学设计方法，用以降低汽车的空气阻力。
1.流线型外形设计流线型外形能够减少车身表面的湍流，从而减小空气阻力。
主要设计原则包括：合理的前脸设计、降低车头高度、光滑的车身曲线和尾部造型等。
2.减少气流分离气流分离是指气体从车身表面脱离或分离的现象。
当气流分离发生时，会形成大量的湍流，增加空气阻力。
通过在车身上增加导流板、风挡和尾翼等设计元素，可以将气流控制在车身表面，减少气流分离。
3.光滑下部车辆的底部也是空气阻力的重要源头。
通过在车底进行空气动力学优化设计，如增加护板和平滑底盘，能够减少下部的湍流和阻力。
三、提高稳定性与升力控制在汽车车身外形设计中，除了降低空气阻力外，还需要关注车辆的稳定性和升力控制。
1.增加下压力通过改变车身设计和增加扰流器等装置，可以增加车辆的下压力，使车辆更加稳定。
下压力可以加强轮胎与地面的附着力，提高操控性和行驶稳定性。
2.控制升力升力是指车辆在行驶过程中产生的垂直于行驶方向的力。
过大的升力会降低车辆的稳定性和行驶安全性。
通过设计车身的空气动力学特性，如增加扰流器和尾翼等，可以有效地控制和减小升力。
四、综合考虑其他因素除了空气动力学性能优化外，汽车车身外形设计还需要综合考虑其他因素，如乘客空间、安全性和美观性等。
1.乘客空间和安全性车辆的设计应该确保乘客空间足够，并满足相关的安全标准。
基于空气动力学的车身造型设计
；ｆｃ ａｌ ａ ｏ ｅ ｎ ｆ ｅ ｅ ｏ ｏ ｙｉ ｉｐ ｏｅ ， ｈｃ ｐ ｒ ｎ ｔ ｓ ｚ ｅ ｒｋ ｔｏ ｅ ａ． ｅｔｓ ｒ ｖｉ ｄａ ｄ ｕ ｌ ｃ ｎｍ ｒｖ ｄ ｗ ｉ ｉ ｉ ｏｔ ｔｏ ｉ ｅｔ ｉｅ ｙ ｄ ｓｍ ｈ ｓｍ ａ ｅ ｈ ｍａ ｅ ｆｒ ｗＣ ｎ ｒ
【 摘
要】 确定主要 的车身尺寸 ， 草绘车身造型图， 使用 Ｕ Ｇ软件完成车身模型 ， 对车身曲面进行光
顺性分析 ， 保证 曲面的光顺性。 Ｇ Ｍ Ｉ 进行 网格划分， 用 Ａ ＢＴ 对车身、 地板等要求网格 密度 高的部分使用
手动划分网格 ， 离车身的部位采用 自动划分方法。 远 使用 Ｆ Ｕ Ｎ 软件进行分析 ， ＬＥＴ 通过对气动阻力和气
（ ｏｌ ｅｏ ｕｏ ｂｌ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＳ ａ ｇａ Ｕ ｉｅｓｙｏ ｎ ｉｅ ｒ ｇＳ ｉ ｃ ，ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｔ ｅ Ａ ｍｏ ｉ ｎｉ ｅｉ ，ｈ ｎ ｈ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｇ ｅｉ ｃｅ ｅ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ２ ，ｈｎ ） ｅ ｎ ｎ ｔ Ｅ ｎ ｎ ｎ １ ６
动升力等动力Ｉ指标的不断优化 ， 陡 为车身的选型及造型提供依据。 用数值模拟结果修改车身造型 ， 得到 比较满意的结果， 有利于较早地避免产品缺陷， 提高燃油的经济性能， 对于新型车抢 占市场极其重要。 关键词 ： 车身造型 ； 空气动 力学 ； 力性 动
【 ｓ ａｔ ／ ｒｅ ｎｕｅ ｈ ｍｏｔｎ ｓ ｏ ｈ ｕ ｅ ｄｍ ｎｉｎ ｒ ｉ ｏ ｙａｅｄ ｔｒ ｎ ｄ Ａｂｔ ｃ】 ｎｏｄ ｒｏｅｓ ｒ ｔｅｓ ｏｈ ｅｓ ｆｔｅ ｌ ， ｉ ｅ ｏｓ ｏ ｎｂ ｄ ｒ ｅｅｍｉ ． ｒ ｔ ｃｗ ｓ ｆ ｍａ ｅ
Ｌ Ｚ
汽车造型设计与空气动力学
汽车造型与空气动力学的关系T813-9 20080130921 乔东兴空气动力学与汽车的造型有很大的关系，空气动力学主要研究运动汽车与空气之间的相互作用力，力的大小取决于空气与汽车之间的相对速度和汽车形状，通过对空气动力学课的学习，我们知道了汽车的形状对汽车的阻力有很大的影响，通过对汽车的造型演变历程研究发现，汽车的造型的改变很大方面是为了减少空气阻力，所以汽车造型与空气动力学有很大的关系。
自从德国工程师 Karl Benz 1885年发明了世界上第一辆汽车后25 a,德国就在Zeppelin工厂的航空风洞中进行了一系列有关车形的实验研究。
后来德国工程师杰瑞和他的助手 W. Klemperer发现前圆后尖的物体阻力最小 ,从而找到了解决形状阻力的途径 ,鱼和鸟的体形正是形状阻力较小的造型。
美国于 1934年采用风洞和模型汽车 ,测量了各种车身的空气阻力系数 ,这是具有重要历史意义的试验。
例如 ,他提出了“如果头部不是干净利落的圆滑 ,即使有良好的尾部造型也意义不大。
”我国是在 80年代才较为系统地研究汽车空气动力学。
汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识 ,研究汽车行驶时 ,即与空气产生相对运动时 ,汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力 (称为空气动力 ),以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的影响。
此外 ,空气对汽车的作用还表现在对汽车发动机的冷却 ,车厢里的通风换气 ,车身外表面的清洁 ,气流噪声 ,车身表面覆盖件的振动 ,甚至刮水器的性能等方面的影响。
空气动力学上的每一项进展 ,都直观的反映在汽车造型的变化上。
几十年来 ,汽车造型的种种变化 ,都可以找到其空气动力学的依据。
当汽车的车速提高到每小时 50 km的时候 ,迎面而来的风使驾乘人员难以忍受 ,迫使人们考虑改变汽车的外形以克服其缺陷。
于是人们设计了一种带有球面的挡风板的汽车 ,这是流线型的萌芽。
汽车总高度的降低 ,汽车上部宽度的减小 ,都是为了减小汽车的迎风面积。
确定汽车外形有三个基本要素
确定汽车外形有三个基本要素，即机械工程学、人机工程学和空气动力学。
前两个要素在决定汽车构造的基本骨架上具有重要意义，特别在设计初期，受这两个要素的制约更大。
1、作为汽车，最主要的是能够行驶和耐用。
以此为前提，首先必须考虑到机械工程学的要素，包括发动机、变速器内部结构设计。
要使汽车具有行走功能，必须安装发动机、变速器、车轮、制动器、散热器等装置，而且要考虑把这些装置安装在车体的哪个部位才能使汽车更好地行驶。
这些设计决定之后，可根据发动机、变速器的大小和驱动形式确定大致的车身骨架。
如果是大量生产，则要强调降低成本，车身钣金件冲压加工的简易化，同时兼顾到维修简便性，即使发生撞车事故后，车身要易于修复。
上述这些都属于机械工程学的范畴。
2、其次是人机工程学要素。
因为汽车是由人驾驶的，所以必须保证安全性和舒适性。
首先应确保乘员的空间，保证乘坐舒适，驾驶方便，并尽量扩大驾驶员的视野。
此外，还要考虑上下车方便并减少振动。
这些都是设计车身外形时与人机工程学有关的内容。
3、以上两个要素决定了汽车的基本骨架，也可以说是来自汽车内部对车身设计的制约。
在确定汽车外形的时候，来自外部的制约条件即空气动力学要素则显得尤为重要，特别是近年来，由于发动机功率增大，道路条件改善，汽车的速度显著提高之后。
高速行驶的汽车，肯定会受到空气阻力。
空气阻力的大小，大致与车速的平方成比例增加。
因此，必须在车身外形上下工夫，尽量减少空气阻力。
空气阻力分为由汽车横截面面积所决定的迎风阻力和由车身外形所决定的形状阻力。
除空气阻力外，还有升力问题和横风不稳定问题。
这些都是与汽车造型密切相关的空气动力学问题。
4、当然，汽车并不仅仅是根据上述三要素制造的，还要考虑其他因素。
例如，商品学要素对汽车的设计就有一定的影响。
从制造厂商的角度出发，使汽车的外形能强烈刺激顾客的购买欲是最为有利的。
但是无视或轻视前面所述的三个基本要素，单纯取媚于顾客的汽车造型是不长久的，终究要被淘汰。
第六讲汽车造型设计与空气动力学
•一、汽车的空气动力学性能
阻力名称 形状阻力
摩擦阻力 诱导阻力 干扰阻力 内部阻力
产生原因
汽车前后压 差
空气与车身 摩擦 空气升力的 纵向分力 扰动
内循环阻力
影响因素
车身表面形状 及其交接处的 转折方式 车身表面的面 积和光顺程度
气动升力
表面突起和各 种附件
冷却气流和车 内通风
一般轿车 CD=0.45
•一、汽车的空气动力学性能
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第六讲汽车造型设计与空气动力学
•一、汽车的空气动力学性能
•Audi100 C3整体优化设 计•1.设计基本形体
•多种缩比模型风洞试验。 •2.改造为基本汽车外形
•按空气动力学原理处理局部细节，如车身底部部 件、冷却系前端保险杠的缝隙等 。 •3.精制基本模型
•（4）汽车造型的整体优化阶段 •首先确定一个符合总布置要求的理想的低阻形体，在其发展 成实用化汽车的每一设计步骤中，都应严格地保证形体的光顺 性，在不改变其整体流场的条件下，使其逐步形成具有低气动 阻力系数的实车 ，称之为形体最佳化(Shape Optimization)。
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第六讲汽车造型设计与空气动力学
•（3）造型构思草图
•（4）造型彩色效果图
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第六讲汽车造型设计与空气动力学
•一、汽车的空气动力学性能
•（5）油泥模型制作或数字化构造模型-三维数字化过程 •手工缩比模型制作、全尺寸油泥模型
•（6）数控加工模型
•（7）测量与曲面光顺-数字化 •反求：Surface •曲面、结构：UG、Proe、Catia
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第六讲汽车造型设计与空气动力学
•一、汽车的空气动力学性能
车辆空气动力学 力和力矩
车辆空气动力学力和力矩【一、车辆空气动力学概述】车辆空气动力学是研究车辆在空气中运动时，空气对车辆产生的各种力和力矩的影响的学科。
空气动力学在车辆设计和发展中起着至关重要的作用，对于提高车辆性能、降低能耗和减少污染具有重要意义。
【二、车辆空气动力学中的力和力矩】1.阻力：车辆在行驶过程中，空气对车辆产生的阻碍力。
阻力的产生与车辆的速度、形状和表面粗糙度等因素有关。
降低阻力可以提高车辆的燃油效率和行驶速度。
2.升力：车辆空气动力学中，升力是指车辆底部空气对车辆产生的向上的力。
升力可以提高车辆的稳定性，降低车辆对地面的压力，从而降低滚动阻力。
3.侧向力：车辆在行驶过程中，空气对车辆产生的侧向力。
侧向力会影响车辆的操控性能，如稳定性、转向响应等。
4.力矩：车辆空气动力学中的力矩是指空气对车辆产生的旋转力。
力矩会影响车辆的稳定性和操控性能，如车辆在高速行驶时的自旋、侧滑等。
【三、车辆空气动力学在汽车设计中的应用】车辆空气动力学在汽车设计中的应用主要体现在以下几个方面：1.车身造型：设计师会根据空气动力学原理，优化车身线条，降低阻力，提高燃油效率。
2.车身涂装：采用特殊涂装材料和工艺，使车身表面更光滑，降低阻力。
3.空气动力学套件：在车辆外观上增加特定的空气动力学套件，如前唇、侧裙等，以改善车辆的空气动力学性能。
【四、优化车辆空气动力学性能的方法】1.风洞试验：通过模拟不同工况下的风速和气温，测试车辆在不同风向和速度下的空气动力学性能。
2.计算流体动力学（CFD）：利用计算机模拟车辆周围的空气流动，分析车辆的空气动力学性能。
3.持续优化：根据试验和模拟结果，不断调整车辆设计，以达到更优的空气动力学性能。
【五、结论】车辆空气动力学在汽车设计和发展中具有重要意义。
通过研究和应用空气动力学原理，可以降低车辆的阻力和能耗，提高车辆性能和稳定性。
基于空气动力学的车身造型设计的开题报告
基于空气动力学的车身造型设计的开题报告题目：基于空气动力学的车身造型设计一、选题背景随着汽车的普及，人们对于汽车的性能和外观的需求也越来越高，其中车辆的空气动力学性能成为一个关键因素，尤其是对于高速行驶的车辆而言。
车辆的空气动力学性能不仅仅影响着车辆的燃油经济性，还影响着车辆的操控稳定性和减少噪音特点。
因此，基于空气动力学的车身造型设计已经成为了汽车设计领域中一个关键领域。
二、研究目的本研究旨在研究基于空气动力学的车身造型设计对于汽车的性能和外观的影响，包括其对车辆的三维流场分析、升阻比、气动噪音和排放特性等方面的影响。
同时，研究如何在车身造型设计中结合空气动力学知识，提高车辆的性能和外观。
三、研究内容1.对汽车空气动力学及其基本理论进行研究和探讨，分析车身造型设计的原理和方法。
2.利用数值模拟和试验相结合的方法，探索汽车车身各个部位的流场变化规律，分析并确定空气动力学参数的影响因素，如机翼、风阻系数、升力系数等。
3.基于空气动力学原理，探索车身各部位的结构设计，优化车身的气动学特性，提高车辆的性能和外观。
4.开展实验验证和计算模拟，对比改进后的车身工程试验数据和仿真结果的变化。
四、预期成果本研究预期结果是：1.能够掌握基于空气动力学的车身造型设计方法及其原理。
2.分析和定量评估车身各部位的气动学特性，优化车身设计。
3.在改进车身外观的同时，提高车辆的燃油经济性和操控稳定性。
五、研究意义本研究能够为汽车设计界提供指导性的参考，进一步提升车辆的安全性、舒适度、性能和环保性能。
此外，本研究能够为汽车制造企业提供优化车身结构，节省生产成本的方法，为汽车制造业的转型升级提供新的思路。
第四章_汽车外形设计与空气动力学
• 压差阻力(pressure drag )
在物体背流面，流束的扩展受到尾流区的限制，使流束截面较比迎流面 小，其压力较迎流面低。而尾流区的压力与相邻流体压力接近。这就使物体 在主气流方向上受到一个称为“压差阻力”的作用。 • 影响气流分离的因素 • 压力梯度
西华大学汽车与交通学院
第五章—汽车造型与空气动力学
1.空气动力学基础知识
如果我们把空气想象成薄层的话，当气流经过车身时保持流线状态， 说明空气阻力对车身的影响较小。一旦这种流线气流被打破并与车 身轮廓分离便会产生乱流，从而产生空气阻力。其实最理想的低风 阻形状是类似泪滴的圆滑造型，头部圆滑而尾部尖细。理论上，这 种泪滴造型的Cd风阻系数只有0.05。
)
V 2
2
A
令
CL X C Cd ZC lCMY
则
MY
CMY
V 2 2
Al
一般取汽车的轴距作为特征长度l 。
类似地，侧倾力矩MX、横摆力矩MZ也表示为
V 2
M X CMX
Al 2
MZ
CMZ
V 2 2
Al
汽车空气动力学
3.空气阻力
3.1 空气阻力的分类
• 形状阻力(Form Drag) • 干扰阻力(Interference Drag) • 内部阻力(Internal Flow Drag) • 诱导阻力(Induced Drag) • 摩擦阻力(Skin Friction)
压力系数定义： CP =
P－P∞
ρV ∞2/2
；
可整理为： CP
=
1－
(
V V∞
)2
ＣＰ≤１。ＣＰ＝１处，Ｖ＝０，是驻点。
汽车车身设计知识点
汽车车身设计知识点一、引言在汽车设计中，车身设计是一项非常重要的工作。
一个好的车身设计不仅能够提供良好的外观美感，还能够影响车辆的性能和安全性。
本文将介绍一些汽车车身设计的知识点。
二、车身设计原则1. 美学原则车身设计的首要原则是满足美学要求。
汽车作为一种交通工具，外观设计必须符合人们审美的需求，具有独特和吸引人的外观，给人以愉悦的感受。
2. 空气动力学原则车身设计需要考虑空气动力学的因素。
通过优化车身线条、减小风阻系数，可以提高汽车的燃油经济性和稳定性，减少噪音。
3. 结构强度原则车身设计必须具备足够的结构强度，以保障乘客的安全。
通过合理选用材料和采用适当的结构设计，可以增强车身的抗冲击性和承载能力。
4. 功能性原则车身设计需要满足车辆功能的要求。
比如，提供充足的内部空间，方便乘客上下车和存放物品，设置合理的门窗和后备箱等。
三、车身设计要素1. 比例与造型车身设计中比例和造型是非常重要的要素。
合理的比例能够给人一种协调和谐的感觉，而独特的造型可以突出品牌特点和个性。
2. 车身线条车身线条的设计可以影响车辆的整体形象。
简洁流畅的线条能够增加车辆的动感和时尚感，而复杂的线条则可能显得杂乱无章。
3. 车身颜色车身颜色是车辆外观设计的重要组成部分。
颜色的选择应根据品牌定位、市场调研和消费者喜好等因素进行考量，以展示品牌形象和个性。
4. 灯光设计汽车灯光设计不仅在夜间行车时提供照明功能，还能起到装饰和警示的作用。
合理的灯光设计可以提高车辆的辨识度和安全性。
5. 车身材料车辆的车身材料直接关系到车身的强度和重量。
常见的车身材料包括钢铁、铝合金、碳纤维等。
选择合适的材料可以实现车身轻量化和节能减排。
四、车身设计流程1. 概念设计概念设计阶段是对车身设计进行初步构思和创意的阶段。
设计师可以借助手绘、数码绘图和三维建模等工具，不断进行创作和修改。
2. 造型设计造型设计阶段是将概念转化为真实的三维模型。
设计师使用粘土或数字模型等方式来塑造车辆的外形，并进行细节和比例的修饰。
汽车的车身造型和空气动力学性能
汽车的车身造型和空气动力学性能汽车作为现代社会中最主要的交通工具之一，车身造型和空气动力学性能在其设计和制造中起着至关重要的作用。
本文将从汽车的车身造型和空气动力学性能两个方面论述其对汽车性能和品质的影响。
一、车身造型1.1 外观设计汽车的外观设计是一种艺术和科学的结合。
通过创新的车身造型设计，汽车制造商可以塑造出独特而吸引人的外观，使消费者在购买时产生情感认同。
同时，优秀的外观设计还能增强汽车的品牌形象和市场竞争力。
1.2 内在空间布局除了外观设计，车身造型还直接影响汽车的内在空间布局。
科学合理的车身造型能够提供更宽敞舒适的乘坐空间，并最大程度地提升乘客的舒适感。
同时，合理的车身布局还可以提供更多的储物空间和便利的操作性，从而增加汽车的实用性和便捷性。
1.3 安全性能车身造型对汽车的安全性能也有直接影响。
优秀的车身设计可以最大程度地吸收和分散碰撞能量，保护车内乘客免受损伤。
此外，合理的车身造型还能减少气动力学产生的风阻，提高车辆行驶的稳定性和操控性。
二、空气动力学性能2.1 空气阻力汽车在行驶时，与空气之间的相互作用会产生空气阻力。
合理的空气动力学设计可以减小车辆与空气的摩擦力，从而提高汽车的燃油效率。
减小空气阻力还能降低汽车的噪音和振动，提升行驶的平顺性和舒适度。
2.2 车辆稳定性空气动力学性能还与汽车的稳定性密切相关。
合理的空气动力学设计可以减小车辆在高速行驶时产生的升力，降低翻滚和侧倾的风险，从而提高汽车的稳定性和安全性。
2.3 空气动力学改进为了提高空气动力学性能，汽车制造商可以采用一系列的改进措施。
例如，优化车身曲线和倾角，减小车身的前后过渡曲线，以及增加底部护板和后扰流板等空气动力学设计元素。
这些改进措施可以降低气流阻碍和分离，减小气流湍流，提高汽车的空气动力学性能。
综上所述，汽车的车身造型和空气动力学性能是决定汽车性能和品质的重要因素。
良好的车身设计可以提升汽车的外观吸引力、内在空间布局和安全性能。
商用车汽车车身
商用车汽车车身商用车是指专门用于商业运输活动的车辆，包括货车、客车、商务车等。
而车身是商用车的重要组成部分，它决定了商用车的外观造型、载货能力以及乘客舒适性等方面。
本文将从商用车汽车车身的设计、材料选择以及创新技术等方面进行讨论。
一、商用车汽车车身的设计商用车汽车车身的设计旨在满足不同运输需求的同时，也要考虑外观美观、空气动力学、车身结构强度等因素。
设计师需要在实现商用车功能性的前提下，尽可能使车身更加符合人体工程学原理，提高驾驶员和乘客的舒适性和安全性。
1.1 外观造型设计商用车的外观造型设计需要考虑到其使用环境和品牌形象。
货车车身一般以方正为主，注重空间利用率和载货能力，而客车和商务车则更注重外观的流线型设计，以提高车辆的空气动力性能，减少燃料消耗。
1.2 空气动力学设计商用车车身的空气动力学设计可以减少空气阻力，提高燃油经济性。
一些商用车制造商会采用流线型设计，通过细致的车身线条和气流导流装置，减少车身对空气的阻力，提高车辆的行驶稳定性。
1.3 结构强度设计商用车需要具备足够的结构强度，以保证在运输过程中的安全性。
设计师会采用高强度钢材或者更先进的材料，如碳纤维复合材料，来增加车身的刚性和抗碰撞能力。
二、商用车汽车车身的材料选择商用车汽车车身的材料选择直接影响着车身的质量、强度以及成本。
常用的商用车车身材料包括钢材、铝合金、玻璃纤维增强塑料等。
2.1 钢材钢材作为一种传统的材料，具有良好的强度和刚性，能够满足商用车的载货和承载需求。
同时，钢材价格相对较低，使用成本较为可控，因此在商用车车身中得到广泛应用。
2.2 铝合金铝合金具有较低的密度和良好的抗腐蚀性能，相比于钢材更轻便耐用。
商用车采用铝合金车身可有效降低整车重量，提高燃油经济性，同时还可减少车辆磨损。
2.3 玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料具有优异的耐腐蚀性、轻质高强度和制作灵活性。
商用车使用玻璃纤维增强塑料车身可以降低整车重量，提高燃油经济性，并且具备较好的抗腐蚀性能，延长车身的使用寿命。
简述汽车车身造型的演变过程
简述汽车车身造型的演变过程随着科技的不断进步和人们对于汽车的需求不断变化，汽车车身造型也经历了多次演变，从最初的简单方正到如今的流线型设计。
本文将以简述汽车车身造型的演变过程为主题，对汽车车身造型的历史发展进行探讨。
1. 早期汽车车身造型早期的汽车车身造型以实用性和功能性为主要考虑因素。
最早的汽车车身造型较为简单，主要由四个轮子、发动机和座位构成，外形呈现出方正的箱子状。
这种车身造型的设计主要考虑到汽车的基本功能，即提供载人和运输货物的功能。
2. 流线型设计的出现随着20世纪20年代飞机工业的发展，流线型设计概念逐渐被引入到汽车设计领域。
流线型设计的出现使得汽车的外形更加动感和优雅。
流线型设计的主要特点是车身呈现出平滑的曲线，减少空气阻力，提高了汽车的稳定性和燃油效率。
3. 空气动力学的应用随着科学技术的不断进步，空气动力学的理论开始在汽车设计中得到应用。
空气动力学的应用使得汽车车身的设计更加科学和精细。
通过对车身的曲线和线条进行优化，可以减少风阻，提高汽车的行驶性能和燃油经济性。
4. 创新材料的运用随着材料科学的发展，新型材料的应用也为汽车车身设计带来了新的可能性。
使用轻量化材料，如碳纤维和铝合金等，可以降低汽车车身的重量，提高汽车的燃油经济性和驾驶性能。
同时，新型材料的应用也为汽车车身设计提供了更多的创新空间，使得汽车的外形更加多样化和个性化。
5. 电动汽车的兴起随着环保意识的增强和能源危机的出现，电动汽车逐渐成为了汽车行业的发展趋势。
电动汽车的兴起也对汽车车身造型提出了新的要求。
电动汽车通常具有较好的空气动力学性能和低重心设计，以提高电池续航里程和稳定性。
6. 智能化设计的应用随着科技的发展，智能化设计也开始在汽车车身设计中得到应用。
智能化设计可以使得汽车实现自动驾驶、智能感应和互联网连接等功能，进一步提升汽车的安全性和便利性。
智能化设计也对汽车车身的造型提出了新的要求，需要将传感器和摄像头等装置隐藏在车身中，以实现无缝的整体设计。
空气动力学与汽车造型
２０ ０ ２年 ９ ， 目
Ｓ ｐ．２ Ｏ２ ｅ ０
文章 编 号 ：０ ６—３ ９ （０ ２ ０ １０ ２ ３ ２ ０ ）３一Ｏ ４ Ｏ ６—０ ４
空气 动 力 学 与 汽 车 造 型 ‘
李 军 ，邓 晓 刚
（ ． 庆工 商 大学 机 械 系 ， １重 重庆 ４ ０ ３ ； ． 庆 大学 机 械学 院 ， 庆 ４Ｏ ４ ） ００３ ２重 重 Ｏ Ｏ４
摘
要 ： 过 分 析 空 气 动 力 学对 汽 车造 型 的 影 响 ， 明 空 气 动 力 学 与 汽 车 的 造 型 有 着 十 分 密 通 说
切 的 关 系。 空 气 动 力 学 的发 展 推 动 了汽 车 造 型 的 发 展 ， 汽 车 造 型 的 发 展 ， 过 来 又 促 进 空 气 动 而 反
究 了侧 风 的稳 定 性 。４ ｏ年代 ， 另一 位 法 国 人 Ｌ Ｒ ｍ ｎ 在 诱 导 阻 力 方 面 作 了 大 量 的研 究 工 作 并 提 出 了许 ． ｏ ａｉ
多独到 的见解 。６ ０年代初 ， 国人 Ｒ Ｇ． ． ｉ 在进 行 了风洞 实验之 后 ， 出 了轿 车外形 特征 于 阻力 系 英 ． Ｓ ｔ ｅ 找 数之 间的关 系 ， 出了一 整套估算气动阻力 系数 的方 法。７ 年代 ，．ｅ ｏ —Ｒ ｌ ｉ 提 ０ ＪＳｉ ｒ ｙ ｋ 总结 了前人 的成果 ， ｂ ｓ 为 汽车 空气动力学 成为－ ｆ独立学科 奠定 了基础 。我 国是在 ８ 年代 才较 为系统地研究 汽 车空 气动力学 。 － ｑ ０
（ １的时代 是汽 车发展 的初期 阶段 ， 图 ） 技术 尚未成熟 ， 在车身造 型上 没有引进空气 动力学 的原理 。
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２０ ５—１ ５
空气动力学在车身造型设计中的应用及发展趋势
空气动力学在车身造型设计中的应用及发展趋势摘要随着汽车行业的高速发展，汽车的性能也随之提高，高速导致行驶中汽车的燃油消耗大大提高，也提高了驾驶中的安全隐患。
通过将空气动力学应用在汽车造型中是节能减排的重要手段。
本文主要分析国内外空气动力学在汽车造型上应用的现状，并且论述了汽车空气动力学中的主要问题，最后对汽车空气动力学未来的发展趋势进行了展望。
引言汽车行业作为我国制造业未来发展的重要趋势，现今汽车的发展，空气动力学性能成为汽车设计的首要标准。
随着人们对环境保护的愈加重视和经济的高速发展导致高昂的油价，推动着研究人员开发更加低油耗的汽车。
一个优秀空气动力学的设计，不仅可以实现超低风阻大幅度减少油耗，而且利用提高了车身的稳定性。
但是由于车辆的燃油问题，整个汽车的行业的发展正面临着窘境，我国汽车使用的内燃机热效率只能达到35%～40%。
较低的热效率导致汽油更加的短缺，所以一个符合空气动力学的造型设计已成为车企主要考虑的因素。
国内应用现状自上世纪七十年代的燃油危机，导致国内整个汽车行业开始重视汽车空气动力学的研究。
大批的车企开始投入资金进行风洞试验、数值模拟和道路试验，以通过优化汽车外形来降低燃油消耗。
虽然国内的汽车空气动力学发展较晚,但是现在的技术丝毫不逊色与国外, 汽车空气动力学已成为我国车企主要发展方向。
在国内汽车空气动力学主要应用在提高燃油经济性、侧风稳定性、发动机冷却性能和驱动性。
[1]在汽车驾驶中，驾驶员在车内会有各种各样的噪声，虽然车外的噪声经过车门的过滤会大大降低，但是发生在汽车内部的噪音，比如来自发动机怠速噪音、轮胎与地面的摩擦声、汽车高速行驶与空气的摩擦声——风噪。
其中风噪主要是由于在高速行驶时车外空气流速快速增高而产生的负压所导致的，也就是空气的挤压效应。
这时使用导流板可以有效地减少了车辆在高速行驶时产生的空气阻力，从而大大降低噪音。
汽车造型的发展和仿生学密不可分。
例如甲壳虫、鸟类，鲨鱼等，这些动物都因有独特的身体造型可以在快速的行动时受到的空气阻力较小。
汽车造型与空气动力学
汽车造型与空气动力学空气阻力众所周知，车速越快阻力越大，空气阻力与汽车速度的平方成正比．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，一辆以每小时100公里速度行驶的汽车，发动机输出功率的百分之八十将被用来克服空气阻力，减少空气阻力，就能有效地改善汽车的行驶经济性，因此汽车的设计师是非常重视空气动力学．在介绍汽车性能的文章上经常出现的“空气阻力系数”就是空气动力学的专用名词之一，也是衡量现代汽车性能的参数之一．空气阻力系数汽车在行驶中由于空气阻力的作用，围绕着汽车重心同时产生纵向，侧向和垂直等三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，其中纵向空气力量是最大的空气阻力，大约占整体空气阻力的百分之八十以上．它的系数值是由风洞测试得出来的，与汽车上的合成气流速度形成的动压力有密切关系．当车身投影尺寸相同，车身外形的不同或车身表面处理的不同而造成空气动压值不同，其空气阻力系数也会不同．由于空气阻力与空气阻力系数成正比关系，现代汽车为了减少空气阻力就必须要考虑降低空气阻力系数．从50年代到70年代初，汽车的空气阻力系数维持在0.4至0.6之间．70年代能源危机后，各国为了进一步节约能源，降低油耗，都致力于降低空气阻力系数，现在的汽车空气阻力系数一般在0.28至0.4之间．汽车外形设计为了减少空气阻力系数，现代汽车的外形一般用圆滑流畅的曲线去消隐车身上的转折线．前围与侧围、前围、侧围与发动机罩，后围与侧围等地方均采用圆滑过渡，发动机罩向前下倾，车尾后箱盖短而高翘，后冀子板向后收缩，挡风玻璃采用大曲面玻璃，且与车顶园滑过渡，前风窗与水平面的夹角一般在25度－33度之间，侧窗与车身相平，前后灯具、门手把嵌入车体内，车身表面尽量光洁平滑，车底用平整的盖板盖住，降低整车高度等等，这些措施有助于减少空气阻力系数．在80年代初问世的德国奥迪100C型汽车就是最突出的例子，它采用了上述种种措施，其空气阻力系数只有0.3，成为当时商业代汽车外形设计的最佳典范．据试验表明，空气阻力系数每降低百分之十，燃油节省百分之七左右．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)的汽车进行比较，以每小时88公里的时速行驶了100公里，燃油消耗后者比前者节约了1.7公升．考察汽车车形的发展史，从本世纪初的福特T型箱式车身到30年代中型的甲虫型车身，从甲虫型车身到50年代的船型车身，从船型车身到80年代的楔型车身，直到今天的汽车车身模式，每一种车身外形的出现，都不是某一时期单纯的工业设计的产物，而是伴随着现代空气动力学技术的进步而发展的．空气阻力系数在过去的汽车手册中从未出现过，今天则是介绍汽车的常用术语之一，成为人们十分关注的一种参数了．。
空气动力学技术在汽车设计中的应用
空气动力学技术在汽车设计中的应用随着汽车工业的发展，对汽车的要求也越来越高。
在汽车设计中，空气动力学技术已经成为了不可或缺的一部分。
通过对车身外形和流场的分析和优化，可以提高汽车的空气动力学性能，减少空气阻力，使汽车行驶更加稳定、平顺，同时也能够降低燃油消耗和减少尾气排放。
空气动力学技术，在汽车设计中提高了车辆的燃油经济性和动力性。
通过对车身的流体仿真分析，设计优化和动力学模拟，可以提高车辆的空气动力学性能，减少空气阻力，使车辆行驶更加平稳和舒适。
此外，空气动力学技术也有助于减少噪音和震动，提高车身和零部件的结构强度，为车辆的安全性能提供了支撑。
在汽车设计中，气动设计是其中关键的部分。
汽车气动设计主要包括两个部分，即外观设计和流场分析。
外观设计包括车辆的外形设计、造型和比例的调整，以达到最佳的空气动力学性能。
而流场分析则是对车辆周围的空气流动进行模拟和分析，以确认车辆的空气动力学性能。
通过这两部分工作的协同，可以为汽车提供更高效、更安全、更卓越的动力学性能。
现代车辆气动性能优化方案是多样的，如采用降低车身高度、缩短前后悬挑、调整侧流板等方式以改善车辆的空气动力学性能；通过管道和排气系统优化气流动力学性能，减少能量损失。
此外，优化空气动力学性能还可以通过利用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）软件来修改车身的外形、进气管口、排气口等重要元素。
除了汽车设计阶段的应用，空气动力学技术在汽车实际使用中也有着重要的作用。
例如，引入空气动力学的概念，车的制造商可以在车辆的设计中减少空气阻力，提高充气效率和动力传输效率，进而提高车辆的能效。
在实际测试过程中，空气动力学技术可以帮助分析和测试车辆的空气动力学性能，从而提高性能的稳定性和可靠性。
总结而言，空气动力学技术的应用为汽车设计和制造领域带来了前所未有的革命性影响。
通过整合CAD和CAE工具，优化车辆外形和流场分析，可以显著提高车辆的空气动力学性能，进而更好地实现节能减排和提高汽车性能，未来将会为汽车行业的发展带来更加广阔的可能性。
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车辆空气动力学与车身造型空气动力学（Aerodynamics）是研究物体在与周围空气作相对运动时两者之间相互作用力的关系及运动规律的科学，它属于流体力学的一个重要分支。
长期以来，空气动力学成果的应用多侧重于航空及气象领域，特别是在航空领域内这门科学取得了巨大的进展，给汽车或路面车辆的空气动力学（Automotive Aerodynamics-Road Vehicle Aerodynamics）研究提供了借鉴。
然而进一步的深入研究表明，汽车或车辆的空气动力学问题从理论到实际两方面都与航空等问题有本质的区别，汽车空气动力学已逐步发展成为了空气动力学的一个独立分支，在方程式赛车领域更是得到了极大的应用。
下面就谈谈赛车中空气动力学的应用。
我们从日常生活的经验知道，当风吹向一个物体时，就会产生作用在物体上的力。
力的大小与风的方向和强弱有关。
比如说轻风徐来，我们的感觉是轻柔舒适（力量很小）；飓风袭来，房倒屋塌，势不可挡（力量很大）。
这说明当风速达到某种程度时，就不能忽视它的影响。
对赛车来说，是车运动，大气可视为不动，相对运动的关系是一样的。
一般大致在车速超过100公里/小时（km/h）时，气流对车辆产生的阻力就会超过车轮的图1：行车阻力随车速的变化情况滚动阻力。
这时就必须考虑空气动力的影响。
如图1所示。
其实气动力对赛车的影响，不只是行车阻力，还有对发动机的进、排气，车辆行驶的稳定性，过弯速度，以及刹车距离，甚至轮胎温度控制等等。
1．空气动力学的基本概念和基本方程空气动力学，属流体力学的范畴，是研究以空气作介质的流场中，物体所受的力与流动特点的科学。
赛车空气动力学属低速空气动力学。
高速流和低速流在空气压缩性上有很大差别，通常用M数（也称为马赫）来划分。
若定义流速V与大气中声音的传播速度a之比为M数，则M=V/a。
大气中小扰动的传播速度是和声音的传播速度相同的，M=1后，会出现激波，气动特性发生很大变化。
一般M>>１为高超音速范围，主要是弹道导弹等的飞行；M>１为超音速，M在1.2-0.8左右为跨音速；M<0.8为亚音速范围，高速飞机的飞行跨越这三个范围。
M<0.3是低速范围，汽车、滑翔伞，以及多种球类运动都属于这个范围。
空气的质量和粘性：当我们研究空气动力学时，必须要考虑空气的质量。
按照牛顿第二定律F=ma，有了质量m，只要再有加速度a，就会产生力F。
空气的质量密度r≈1.22千克/米3，即1立方米空气质量约1.22千克，约为水的1/800。
同时空气还有粘性，它的粘性系数m为1.8*10-5牛秒/米2，约为水的1/55。
图2：流场中，小扰动源的波形图流场和流线：通常将充满运动流体（液或气体）的一定空间称为流场，并且用有向线条来形象地表示流场中流体的流动趋向，这些线条称为流线。
过流线任一点的切线方向，即代表流场中该点的流动方向。
流场中线条越密的区域，表示流速越大。
各点流速不随时间变化的流场称稳定流场。
为了简化实际问题，若假设流体无粘性，又不可压缩就称为理想流体。
层流和紊流：当流体流经物体表面，流线很平顺时，各层之间层次分明，互不影响，我们称这种流动为层流。
若因流体的粘性或物体表面粗糙，流线会逐渐出现小的扰动，尽管平均流速仍未受影响，但看起来流线在跳动，层次不分明。
这种流动称为紊流。
流经物体表面的流动，往往开始是层流，到达某点后才变为紊流，转变的地方，称转泪点。
转变的因素是流体质量密度r ，粘性系数m ，流速V ，流经的距离L 以及物体表面的粗糙度等。
我们用雷诺数Re=rVL/m 达到某一数值作为判别的条件。
一般层流中阻力较小。
附面层、分离、层流、尾迹：以平面流场示意图3为例，当流体以均匀流速V ，流过物体表面时，由于自身粘性的影响，接触物体后，首先是贴近物体表面的一层流体的速度会受阻滞。
层流层流尾迹驻点附面层分离点图3：附面层、分离点、层流、尾迹 随着流经物体距离L 的增加，受阻流体的范围也增大。
到达Lx 时，δx 范围内各层的流速都会依次下降，略呈抛物线分布。
我们将速度接近V 层作为边界，称速度受到阻滞，厚度随流经的距离在变化的这层流体为附面层。
从附面层内流速的分布看，近物体表面小，外面大。
速度的这种差易，就构成了转动的趋势。
当流线与物体分离后，就发生旋转而形成三角。
受阻的流体与涡组成的区域，分离点的位置往往也有小的前后移动。
涡的形成和脱体，会断续发生，所以在尾迹中涡流区内，流动物性往往很不稳定。
连续方程：现在来讨论忽略粘性影响的稳定流场情况。
我们将一组流线图围成的管道称为流管。
以垂直流管的切面A1，A2截取一段流管。
A1切面流管面积为Δ A1，A2切面流管面积为Δ A2。
在A1A2间，没有流体注入或溢出，所以在dt时间内，从Δ A1流入的流体质量（流量）与Δ A2流出的流量相等。
即 r1*V1 *Δ A1*dt＝r2*V2 *Δ A2*dt式中，r：密度，V：流速，ΔA：流管切面积，dt：时段或 r1*V1 *Δ A1＝r2*V2* Δ A2这方程表示流动没有中断，称连续方程。
在研究低速空气动力学时，认为空气是不可压缩的。
即r1＝r2＝常量，属理想流体，连续方程变为：V1 *Δ A1＝V2 *Δ A2说明管道切面越小处，流速越快。
伯努利方程：我们仍然假定是无粘性、不可压缩的稳定流场。
dt时间内经Δ A1切面的流量dm1为：dm1＝ r1*V1 *Δ A1*dt经Δ A2切面的流量dm2为：dm2＝r2*V2* Δ A2*dt按不可压条件，r1＝r2＝r连续条件下：dm1＝dm2＝dm＝r *V1 *Δ A1*dt＝r*V2 *Δ A2*dt在Δ A1切面dt时间内流入的总机械能是动能与位能之和：dE1＝（1/2）*dm *V12+ dm*g*h1h:切面位置高度，g:重力加速度在Δ A2切面同一时间流出的总机械能为：dE2＝（1/2）*dm V22+ dm*g*h2dt时间内，流管A1至A2间机械能的增量为：dE＝dE1－dE2＝[（1/2）*（V12－V22）+g*（h1－h2）]*dm 与此同时，流管两端外力P对流体作功的增量dW为：dW＝（P1* V1* Δ A1－P2* V2 *Δ A2）*dt 引入dm式dW＝（1/r）*（P1－P2）*dm按能量守恒原理： dW＋dE＝０所以，［（1/r）*（P1－P2）＋（1/2）*（V12－V22）+g*（h1－h2）］*dm＝０即（1/2）*r *V12＋r*g*h1＋P1＝（1/2）*r *V22＋r*g*h２＋P２这就是伯努利方程。
就赛车看，基本上是在等高度上，即h1=h2方程变为：（1/2）*r *V12＋P1＝（1/2）*r* V22＋P２式中第一项称动压，第二项称静压，两项合起来称总压。
这式说明理想流场中，速度高的地方压力小，速度小的地方压力较大。
2. 流场中物体所受的空气动力理想流体流经圆柱体的情况：假设圆柱体是无限长的，即纵向长度LZ ＝∞，因此气流横向流过时在Z方向的分速度VZ＝0，所以各切面流动情况相同，可用任意切面为代表，变成平面（二维）流动问题。
如图4所示。
θ＝0°的点A，称驻点。
驻点气流速度V A＝0，按伯努利方程，气流中总压在驻点全部转变为静压PA。
PA＝P∞+（1/2）ρV∞²θ＝180°处，VF＝0，所以PF＝P∞+（1/2）ρV∞²P∞：流场中未受物体影响处静压，V∞：未受物体影响处流速。
图4：非粘性流流过无限长圆柱情况圆周上不同θ位置各点，速度、静压变化如图中（c）,（b）所示。
理想气体没有粘性，所以没有摩擦，没有能量损失，只有动、静压的转换。
流经物体后，速度可以完全恢复，所以柱体上不产生阻力，也不产生升力。
（物体上所受的力在气流速度方向的分力称阻力，垂直速度的称升力。
）翼型的压力分布、升力和阻力：赛车的前后竖面，是产生气动力的重要组件，现来介绍它的气动力特性。
图5：翼型翼面的长度叫竖度L，横切面形状称翼型。
如图5所示。
做成这种形状，主要是为了产生升力。
在赛车上，是反过来装的，主要是产生负升力。
翼型对着气流的一端称前缘，另一端称后缘，前后缘连线称翼弦，其长度称弦长C。
翼型各点高度中点的连线称中弧线，中弧线与弦线间的距离称中弧线高度，用来表示翼型的弯度，t 是最大厚度，t/C 称相对厚度。
弦线与速度矢量的夹角α，称迎角。
以上这些翼型的几何参数，都会影响翼型的气动力性能。
当机翼展长L 极大时，叫无限翼展机翼。
这时流过机翼的气流不会产生展向分速度，所以各切面的流动相同，变成平面（二维）流动情况。
气流流过翼型就是这种情况。
现在来解释升力产生的一种理论：无旋的理想气流流过翼型时，如果是小迎角，无分离。
实际风洞试验中观察流线的示意图如图6。
结果与图6右边的图形一致，并可测得翼型上下表面的压力分布情况。
如图图7：a ）翼型上下表面压力分布；b ）摩擦剪力分布；c ）翼型微面积上力的几何关系图6：升力产生理论的示意图7所示。
此外实际空气有粘性，还会产生剪力如图7(b)。
计算时，沿翼型表面积分图7(c)，即可求得翼型的升力和阻力。
DFY ＝－(p*dA)*sin θ + (τ*dA)*cos θDFx ＝ (p*dA)*cos θ + (τ*dA)*sin θ翼型升力Y ，阻力X ：Y ＝ ſd*FY ＝ － ſp*sin θ*dA + ſτ*cos θ*dAX ＝ſd*Fx ＝ſp*cosθ*dA + ſτ*sinθ*dA通常按阻力产生的原因，上式右端前一项叫压差阻力（或形状阻力），后一项叫摩擦阻力。
实际翼面展长L是有限的，翼尖部分因上下压力差，气流会由下表面反向上表面，并在翼尖后缘脱离翼面形成尾涡，旋转的气流使整个翼面后缘，产生向下的速度，称为下泻速度。
从切面看，由原来流速与下泻速度合成的速度矢量，方向发生角ε的改变，新的升力Y 在原来速度V0的方向上，产生了分力Xi。
因ε很小，所以Y0＝Ycosε≈Y，Xi＝YsinεXi称诱导阻力，它是随升力伴生的，是获得升力无法避免的代价。
此外就整车而言，组件间还会相互干扰，还会产生阻力，称为干扰阻力，这样总阻力将由下列几部分组成：总阻力＝压差阻力（形状阻力）+ 摩擦阻力 + 诱导阻力 + 干扰阻力赛车水平翼面端部，往往装上垂直的端板，除了增加方向稳定性外（尾翼），还能降低尾涡强度，减小诱阻，使平尾效力增高。
升力、阻力系数Cy、Cx随迎角α的变化：在翼型表面某点A作用的气动力中，按伯努利方程的概念得：P＝PA－PB＝(1/2)*ρ*V∞2－ (1/2)*ρ*V A2＝(1－V A2/ V∞2)*(1/2)*ρ*V∞2＝ Cp*(1/2)*ρ*V∞2式中Cp＝（1－V A2/ V∞2），称气动力系数，是个无因次量。