汽车空气动力学第8章 汽车空气动力学试验
汽车空气动力学性能研究
汽车空气动力学性能研究第1章引言随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车的安全性能要求越来越高，特别是对汽车的空气动力学性能有了更高的要求。
汽车的空气动力学性能直接影响了车辆的稳定性、燃油经济性和行驶舒适性，是汽车设计中不可忽视的重要因素。
本文将主要讨论汽车的空气动力学性能及其相关研究。
第2章汽车空气动力学性能概述汽车的空气动力学性能主要包括气动力、阻力和升力。
气动力是指车辆在行驶时所受到的空气力，包括阻力和升力，阻力是指空气对车辆前进的阻力，而升力则是指空气对车辆垂直升力的作用。
汽车的空气动力学性能是由多种因素共同影响的，包括车身造型、气动系数、车与路面的接触、车辆速度和车辆尺寸等。
汽车的空气动力学性能研究起源于20世纪30年代，随着计算机技术的进步和气动力学实验技术的发展，汽车气动力学研究也逐步深入。
目前，汽车空气动力学研究主要集中在两个方面，一方面是通过计算机模拟来研究汽车在不同速度下的气动力学性能，另一方面是通过实验来验证模拟结果和优化汽车气动设计。
第3章汽车空气动力学性能计算方法现代汽车空气动力学性能计算方法主要包括两种，一种是通过数学模型来计算汽车的气动力学性能，另一种是通过计算流体力学方法来模拟汽车在不同速度下的空气流动情况。
数学模型是指通过数学公式来计算汽车的气动力学性能，该方法主要根据理论计算方法和试验数据来建立数学模型，然后使用数学模型对汽车的气动力学性能进行预测和优化。
数学模型的优点是计算速度快，而且可以在车辆设计的早期阶段进行优化，缺点是无法完全模拟汽车的复杂流态。
计算流体力学方法是一种通过计算机模拟来研究流体力学问题的数值方法。
它通过离散化流体问题来拟合模型，并利用高精度数值算法来求解模型方程。
该方法的优点是能够精确模拟汽车的复杂气动流动情况，得到非常准确的结果，但其缺点是计算时间较长，需要大量的计算资源和高性能计算机。
第4章汽车空气动力学性能实验方法汽车空气动力学性能实验方法主要包括隧道实验和道路试验。
汽车空气动力学-实验指导书
XXX学院实验指导书课程编号：1215146016课程名称：汽车空气动力学实验学时： 4适用专业：车辆工程专业制定人：朱思琦制（修）订时间：2019年7月专业负责人审核：贾爱芹专业建设工作组审核：2019年 7月实验纪律要求1. 遵守实验室规章制度，未经许可，不得移动和拆卸仪器与设备，保持室内安静。
2．注意人身安全和教具完好。
3. 实验课前，必须认真预习实验指导书。
明确实验目的、原理、步骤以及应注意事项。
4. 学生分组实训前应认真检查本组仪器、设备及元器件状况，若发现缺损或异常现象，应立即报告指导教师或实训室管理人员处理。
5.学生要分组完成实验和独立完成实验报告。
实验时要胆大心细，认真观察与记录，分析结果，处理数据，按时保质保量地完成实验任务。
6.实验完毕，经实验教师允许后，方可离开实验场地，务必保持实验室整洁。
7.违反实验室规章制度和操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备，私自拆卸仪器造成事故和损失者，必须写出书面检查，并根据情节严重按有关规定处理。
一、教学目的与基本要求《汽车空气动力学》为车辆工程专业的一门专业选修课。
其主要任务提高学生对汽车空气动力学应用的认识，并简单掌握CFD软件的应用。
《汽车空气动力学实验》是本课程的实践环节和重要组成部分，其目的是通过这样一组实践教学环节的实施，加深学生对于有关风洞和风洞试验的基础知识的理解，初步掌握汽车空气动力学数值计算这项汽车空气动力学研究的重要研究手段，培养和训练学生分析问题、解决问题的能力，培养和训练学生的实践动手能力，培养、锻炼学生的创新思维和科研能力。
1．任课教师要指导学生进行实验准备、实验操作到撰写实验报告独立完成；2. 要求学生进一步掌握汽车空气动力学基本理论知识，了解汽车风洞试验的重要性，了解风洞构造及其分类，掌握汽车风洞试验的主要试验内容。
3．要求学生能够了解在车辆的运行过程中，空气动力学是十分重要的，而空气动力学数值计算的可视化处理是广泛存在的且非常有效的计算手段。
汽车空气动力学设计
风洞实验可以提供精确的测量数据，如车辆阻力、气动升力和气动稳定性等，为汽 车设计提供重要的参考依据。
车辆阻力测试
车辆阻力测试是评估汽车空气动 力学性能的重要指标之一，它反 映了汽车在行驶过程中受到的空
气阻力大小。
噪，提高驾驶舒适性和安全性。
03
节能环保
随着能源和环境问题的日益严重，低能耗、低排放的汽车已成为发展趋
势。良好的空气动力学设计有助于提高汽车的燃油经济性，减少排放，
符合节能环保的要求。
汽车空气动力学的发展历程
初期发展
早期的汽车设计主要依靠经验和试错法进行，没有系统的空气动力学研究。
快速发展期
随着流体力学和计算技术的发展，汽车空气动力学逐渐成为一个独立的学科领域。流线型 车身设计、尾翼等空气动力学部件开始出现。
总结词
提高运营效率
详细描述
城市客车的空气动力学设计主要目标是提高运营效率。通过流线型车身设计、减少车身 附件和优化底盘高度，可以降低风阻和提升行驶稳定性。此外，合理的进气口和排气口 设计也有助于提高客车的散热性能和减少噪音，从而提高城市客车的运营效率和乘客舒
适度。
THANKS
感谢观看
现代发展
现代汽车空气动力学研究更加深入和精细化，涉及到数值模拟、风洞试验和实车测试等多 种手段。同时，随着电动汽车的兴起，空气动力学与热管理之间的联系也更加紧密。
02
汽车空气动力学原理
伯努利定律
• 伯努利定律：流体的速度越大，其静压越小；反之，流体的速 度越小，其静压越大。在汽车设计中，可以利用伯努利定律来 控制车头的进气和车尾的排气，以优化汽车的空气动力学性能。
车辆空气动力学
车辆空气动力学车辆空气动力学是指车辆行驶时空气对车辆的影响和作用的学科。
空气动力学在汽车设计中起着至关重要的作用，它涉及到车辆的气动外形设计、空气阻力、升力、气流优化等方面，直接影响到车辆的性能、稳定性和燃油经济性。
车辆在行驶过程中，空气对车辆的影响主要表现为空气阻力和升力。
空气阻力是车辆行驶时空气对车辆前进方向施加的阻力，直接影响到车辆的速度和燃油消耗。
为了降低空气阻力，汽车设计师需要通过合理设计车身外形、减小车身侧面积、降低车身下压力等方式来优化车辆的空气动力学性能。
除了空气阻力，车辆在高速行驶时还会受到空气的升力影响。
升力会使车辆在高速行驶时产生不稳定的飘移现象，降低车辆的操控性和行驶稳定性。
为了减小升力，汽车设计师需要通过设计合理的车身下压力装置、增加车身稳定性等措施来改善车辆的空气动力学性能。
在汽车设计中，空气动力学设计是一个复杂而重要的领域。
设计师需要考虑车辆的外形、车身结构、进气口、排气口等因素，以确保车辆在高速行驶时具有良好的空气动力学性能。
通过使用计算流体力学（CFD）等工具，设计师可以模拟车辆在不同速度下的空气流动情况，优化车辆的空气动力学性能。
除了影响车辆性能和燃油经济性外，空气动力学还可以影响到车辆的外观设计。
许多现代汽车设计都采用了流线型的外形设计，以降低空气阻力和减小升力，提高车辆的性能和稳定性。
流线型的外形设计不仅具有美观的外观，也是对空气动力学原理的有效运用。
总的来说，车辆空气动力学是汽车设计中不可忽视的重要领域。
通过优化车辆的空气动力学性能，可以提高车辆的性能、稳定性和燃油经济性，为驾驶员提供更加安全和舒适的驾驶体验。
未来随着科技的不断发展，空气动力学在汽车设计中的作用将变得更加重要，为汽车工业的发展带来新的机遇和挑战。
汽车空气动力学 教学课件 傅立敏 第八章 汽车空气动力学数值计算
（8-52）
（8-53）
（8-54）
（8-55）
1.不可压流非线性方程的解
图8-8 各种时间步长后，在车尾下底边处，涡的边缘和剪切层上卷的发展 a)5个时间步长 b)10个时间步长 c)15个时间步长
2.可压流欧拉方程的解
图8-9 CFD结果与试验结果的比较
2.可压流欧拉方程的解
图8-10 二维欧拉方程解的一例
第五节 N—S方程的解法
图8-23 车身周围的压力分布
第五节 N—S方程的解法
图8-24 地板下部的流速矢量
第六节
结
束
语
本章介绍的许多数值计算方法，在航空工业领域已是常规的设计工具，而 到目前为止，还没有一种计算方法能对汽车的真实绕流进行既定性又定量 的描述。其原因之一是汽车的设计和使用都没有像航空界那样对CFD有迫
（8-36）
用ϕ、ϕ0和ϕp分别表示结果流动、原始流动和干扰流动的势，上述 两个边界条件可表示为
（8-37）
五、涡格法
图8-5 涡格法 a)涡流网格表面分割 b)分离表面的马蹄涡的排列
五、涡格法
（8-38）
（8-39）
（8-40）
五、涡格法
图8-6 沿轿车上表面中心线的压力分布
六、面元法
图8-7 用面元法进行汽车模型数值模拟的基本特征
KQ4
主编
第八章
第一节 第二节 第三节
汽车空气动力学数值计算
空气动力学数值计算概述 CFD在汽车空气动力学中的应用 非粘性流方法
第四节 第五节 第六节
N—S方程的简化 N—S方程的解法 结 束 语
第一节
空气动力学数值计算概述
一、空气动力学的研究方法 二、CFD的一般方法 三、计算流体力学的发展过程
车载测试中的车辆空气动力学性能测试
车载测试中的车辆空气动力学性能测试在车载测试中，测试车辆的空气动力学性能是一个重要的环节。
通过对车辆在不同速度下的空气流场和阻力系数的测试，可以有效评估车辆的行驶稳定性和燃油经济性。
本文将详细介绍车辆空气动力学性能测试的方法和意义。
一、车辆空气动力学性能的意义车辆空气动力学性能是指车辆在行驶过程中与空气相互作用的情况，其中包括空气的流动、阻力、扰动和升力等特性。
了解和优化车辆的空气动力学性能，对于提高汽车的行驶稳定性、降低燃油消耗、减少风噪以及改善车内舒适性等方面具有重要意义。
二、车辆空气动力学性能测试的方法1. 风洞测试：风洞是一种模拟真实空气流动环境的设备，可以通过控制风洞内的风速、气温等参数，来模拟不同行驶速度下的空气流场。
在风洞中进行车辆空气动力学性能测试，可以提供精确的实验数据和测试结果。
2. 公路测试：在实际道路上进行车辆空气动力学性能测试，可以更好地模拟真实的行驶环境。
通过在不同速度下行驶，在车辆上安装测量设备，可以获取车辆在不同车速下的阻力系数和空气流场分布等数据。
3. 数值模拟：借助计算机仿真软件，对车辆的空气动力学性能进行数值模拟和分析。
通过建立包括车身、轮胎、底盘等部件的三维几何模型，采用流体动力学数值计算方法，可以预测车辆在不同速度下的空气流场和阻力系数。
三、车辆空气动力学性能测试的指标1. 阻力系数：阻力系数是评价车辆空气动力学性能的重要指标之一。
它描述了车辆行驶时由于空气对车辆运动产生的阻碍力。
阻力系数越小，意味着车辆在行驶过程中所受到的空气阻力越小，行驶稳定性和燃油经济性更好。
2. 升力系数：升力系数是指车辆在运动中由于空气流动产生的向上的力。
如果车辆的升力系数过大，可能会导致车辆在高速行驶时不稳定或发生失控的情况。
因此，降低车辆的升力系数对于提高行驶安全性非常重要。
3. 空气流场分布：通过测试，可以获取车辆在不同速度下的空气流场分布情况。
了解车辆不同部位的气流情况，有助于优化车辆的空气动力学设计，改善操控稳定性和减少风噪。
汽车空气动力学
(3-13)
可以看出，当Ftmax和G一定时，减小气动 阻力系数CX使最高车速Vamax提高，或提高升 力系数CZ可以使最大车速提高。但应注意到 提高汽车的升力会影响到汽车的稳定性，所 以不能通过提高CZ来提高Vamax。
3.3.4
气动阻力对加速度的影响
加速性能是汽车的动力性指标之一，因 此我们需要研究气动阻力对汽车加速度的影 响。为简单起见，我们可以利用式（3-11） 来研究这一问题。如对此式两边求时间t的导 数并加以整理，即可得汽车加速度：
气动阻力系数是一个无量纲数，它代表了气动 阻力与气流能量之比。对于其它气动力系数也 类似，对于气动力矩系，上式应除以一个特征 长度单位，使其成为无因次量，例如侧倾力矩 系数CMx MX CMX (3-2) 1 Vr2 AL 2 式中，L为汽车特征长度（如轴距L）。
表3-1给出了六分力的名称及系数公式。
由于空气的粘性作用，使与平板表面接 触的那层空气粘附在平板表面上，于是这层 气流的速度v降为零。紧靠这层气流上面部分 的气流，由于空气微团之间的摩擦作用，部 分地降低了它的运动速度，在它更上面的那 部分，气流由于受到的影响更小，因而其运 动速度减小量也更小。这样最下面的那层气 流速度v为零，随着距平板距离的增加，气流 的速度逐渐增大，一直增至与来流速度v∞相 等，形成了薄薄的附面层，如图3-3示。由于
图 3-2 汽车表面附面层
对于运动的物体，分离现象产生越晚，空 气阻力越小，所以在设计上力求将分离点向后 推移。在一定形体上作局部调整即可推迟涡流 的生成。从而减少形状阻力。 3.2.2 摩擦阻力
汽车空气阻力中的摩擦阻力是由于空气的 粘性在车身表面上产生的切向力造成的。空气 与其它流体一样都具有粘性，当气流流过平板 时，由于粘性作用，空气微团与平板表面之间 发生摩擦，这种摩擦阻碍了气体的流动，形成 一种阻力称为摩擦阻力。
汽车空气动力学性能分析
汽车空气动力学性能分析随着汽车的普及，汽车安全和性能也成为消费者关注的重要问题。
汽车空气动力学性能是指在行驶过程中汽车受到空气阻力的大小和变化规律，它是汽车性能中最基本的一个方面。
了解汽车的空气动力学性能可以帮助我们更好地了解汽车的性能和安全。
一、汽车空气动力学性能的原理汽车在行驶过程中，空气会对汽车产生阻力，这种阻力称为空气阻力。
汽车空气动力学性能的分析就是研究空气阻力的大小和变化规律。
空气阻力的大小与气流的速度、密度、粘性、形状以及流向等因素有关。
汽车在行驶过程中，前方的气流会受到汽车遮挡，产生空气压力，而这种压力会对汽车产生阻力，直接影响汽车的速度、加速度和燃油消耗等方面的性能。
二、汽车空气动力学性能分析的方法有多种方法可以对汽车的空气动力学性能进行分析，其中比较常见的有风洞试验和数值模拟两种方法。
1. 风洞试验风洞试验是通过在实验室中重建汽车行驶时的气流环境，通过测量气流的流速、密度等参数来分析汽车在行驶过程中受到的空气阻力。
风洞试验的优点是可以更精确地模拟汽车行驶时的空气环境，否则就需要在实际路面上进行测试，成本高且不便于控制变量。
2. 数值模拟数值模拟是通过计算机模拟整个汽车行驶过程中的空气动力学过程，从而分析汽车受到的空气阻力。
数值模拟的优点是可以更方便地对不同的因素进行分析，优化设计；缺点是需要消耗大量的计算资源和时间。
三、汽车空气动力学性能的优化汽车制造商可以根据汽车的空气动力学性能分析结果，对汽车的外形进行优化。
经过优化设计，汽车可以减少空气阻力，提高速度和燃油效率。
汽车空气动力学性能对车辆运动性和油耗有重要影响。
为了提高汽车的油耗性能，汽车外观设计不断优化。
1. 减小风阻力减小车身面积、改善车身型线是减小风阻力的常用方法。
如改善W222 S级的车身线条，设计更近似于水滴的外形，通过调整底部的空气入口与排气孔位置和大小，以及调整后行灯的设计，降低了大约14%的风阻。
2. 优化空气流通优化加油口、调整前大灯等与空气流通国界完成的部件也是减小风阻力的有效方法。
汽车空气动力学研究
汽车空气动力学研究汽车是现代工业中不可或缺的交通工具，每年全球汽车产量都在稳步增长。
在汽车发展的漫长历程中，科技不断深入，汽车空气动力学成为汽车工程领域重要的研究方向之一。
空气动力学研究通过优化汽车的空气动力特性，实现汽车的工程优化，提高汽车性能、安全性、耐久性等方面的指标。
汽车气动力学的研究内容汽车气动力学是研究汽车行驶时，车辆与空气相互作用的力学学科。
汽车气动力学主要涉及以下内容：1. 静态外观。
汽车设计外观时不能只考虑外观美观，还应当考虑各个零部件装配后形成的flow field，避免影响车辆稳定性。
2. 内部空气动力。
驾驶员通风以及气流对座椅、前挡风玻璃表面的影响也应当纳入研究范围之内。
3. 车辆纵向平衡。
车辆纵向平衡主要涉及车辆的气动力分布，主要考虑空气动力的平衡特性，减少纵向风阻能提高汽车行驶的稳定性。
4. 车辆横向控制。
包括汽车侧翻、车身倾斜等因素对车辆安全性的影响。
5. 车辆安全保护。
以人为本，消除风噪、震动等因素，为人车安全提供保障。
汽车气动力学的意义汽车气动力学研究的意义主要体现在以下三个方面。
1. 提高汽车性能。
气动性能的优化可以减小汽车的风阻，提高汽车行驶时的速度、操控性、平稳性等指标。
2. 提高汽车安全性。
汽车在行驶时受到的气动力和侧风力的影响较大，优化汽车造型和气动表面，可以降低车辆因风阻、偏移而失控的风险。
3. 降低汽车油耗。
优化汽车气动性能可以减小汽车的风阻，从而减少汽车总的能耗，达到降低油耗的目的。
汽车气动力学研究的方法几何模型流程与其他物体不同，汽车具有相当复杂的结构，其中零部件的形状和安排都不同，而零部件的尺寸和角度对于气流的影响也不同，这就为汽车气动力学研究带来了很大的挑战。
传统的汽车空气动力学研究一般是使用流体模拟软件对汽车进行零部件建模，并用实验一次次验证模拟结果的准确性，使车辆专业人员更优秀的预测分析车辆的气动性能。
通过三维CAD模型建立一套完整的汽车外形模型，并分析不同结构条件下的汽车流场分布。
汽车空气动力学性能
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过程中受到的空气阻力以及与空气的相互作用情况。
空气动力学性能是影响汽车性能和燃油经济性的重要因素之一。
本文将从车身外形设计、空气阻力、升力和操控性等方面介绍汽车空气动力学性能。
一、车身外形设计汽车的外形设计不仅仅是为了美观，更重要的是为了优化空气动力学性能。
流线型的车身外形可以减小空气的阻力，降低风阻系数。
例如，车顶的设计可以向后倾斜，减小车顶面积，降低风阻。
车尾的设计也非常重要，尾部的斜度和棱角的圆润程度可以减小尾流的湍流和阻力。
在车身侧面，设计凹槽或翼子板可以改善气流分离，降低气流阻力。
二、空气阻力空气阻力是指汽车在行驶过程中由于与空气相互作用而产生的阻力。
空气阻力对车辆行驶的速度和燃油经济性有着直接的影响。
减小空气阻力可以提高汽车的速度和燃油经济性。
降低空气阻力的方法有多种，例如减小车身的风阻面积、改进车身外形设计、减小车身间隙等。
三、升力升力是指在汽车行驶过程中由于车身与空气的相互作用而产生的上升力。
升力会影响到汽车行驶的稳定性和操控性。
对于常规轿车来说，需要尽量减小升力，保持车身的稳定性。
而在一些高性能赛车中，通过合理利用升力，可以提高车辆的抓地力和操控性。
四、操控性汽车空气动力学性能对操控性也有一定的影响。
在高速行驶中，空气动力学性能会影响到车辆的稳定性和操纵性能。
较好的空气动力学性能可以提高汽车在高速行驶中的稳定性，减小侧风对车辆的影响，提高操纵性能和驾驶舒适度。
总结：汽车空气动力学性能对汽车的性能和燃油经济性有着重要的影响。
通过优化车身外形设计、减小空气阻力、控制升力以及提高操控性能，可以进一步提高汽车的性能和燃油经济性。
随着技术的不断进步和创新，汽车空气动力学性能得到了不断的改进和提高，为驾驶者提供更好的行驶体验。
未来，随着对环保和能源消耗的要求越来越高，汽车空气动力学性能将成为汽车设计的重要方向之一。
汽车空气动力特性试验.
汽车空气动力特性试验目录摘要 (2)1.引言 (3)2.汽车空气动力学道路试验 (4)1．用滑行试验法测试汽车的气动阻力系数 (4)2．侧向风稳定性试验 (6)3.汽车风洞 (7)1．风洞试验测试仪器 (7)2．风洞试验准则 (7)3．测定力、力矩及表面压力的要求 (10)4．风洞试验数据修正 (10)4．流态显示试验方法 (11)5．实车道路试验与实车风洞试验的数据对比分析 (14)6．总结摘要：空气动力学在科学的范畴里是一门艰深的度量科学，一辆汽车在行使时，会对相对静止的空气造成不可避免的冲击，空气会因此向四周流动，而蹿入车底的气流便会被暂时困于车底的各个机械部件之中，空气会被行使中的汽车拉动，所以当一辆汽车飞驰而过之后，地上的纸张和树叶会被卷起。
此外，车底的气流会对车头和引擎舱内产生一股浮升力，削弱车轮对地面的下压力，影响汽车的操控表现。
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80%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。
关键词：风洞、浮升力、流态、······一、引言：空气在汽车行驶时大大地影响了其行驶方向速度以及对汽车各个性能的影响，所以汽车的燃料在燃烧推动机械运转时已经消耗了一大部分动力，而当汽车高速行使时，一部分动力也会被用做克服空气的阻力。
所以，空气动力学对于汽车设计的意义不仅仅在于改善汽车的操控性，同时也是降低油耗的一个窍门。
所以在此研究汽车行驶时的空气动力学，有效的降低汽车在行驶时的能耗等。
二、汽车空气动力学道路试验2.1 用滑行试验法测试汽车的气动阻力系数1. 无自然风、无雨，试验道路应是平坦的；2. 试验车车顶部装设风速仪，以测定风速；3. 在距车顶的风速仪5m 处设置五轮仪，以测定滑行距离。
车辆空气动力学
车辆空气动力学
车辆空气动力学是指车辆在行驶过程中，由于空气对车辆表面的影响而产生的力学现象。
在汽车设计中，空气动力学是一个至关重要的领域，它直接影响着汽车的性能、燃油效率和稳定性。
车辆空气动力学在汽车设计中起着至关重要的作用。
通过合理设计车辆外形和流线型，可以降低车辆的气动阻力，提高车辆的燃油效率。
同时，减小气动阻力还可以提高车辆的稳定性和行驶性能，使驾驶更加舒适和安全。
因此，汽车制造商在设计新车型时都会对车辆的空气动力学性能进行深入研究和优化。
空气动力学对汽车性能有着直接影响。
汽车在高速行驶时，空气阻力会变得更加显著，影响车辆的加速性能和最高速度。
通过优化车辆外形和流线型，可以减小气动阻力，提高车辆的动力性能，使汽车更具竞争力。
此外，空气动力学还可以影响汽车的稳定性和操控性，对于高速行驶和紧急制动有着重要作用。
再者，空气动力学还对汽车的燃油效率有着重要影响。
车辆在行驶过程中，空气阻力会消耗部分车辆的动力，导致燃油消耗增加。
通过优化车辆外形和减小气动阻力，可以降低车辆的燃油消耗，提高燃油效率。
这不仅有利于减少能源消耗，还可以降低汽车运行成本，对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
总的来说，车辆空气动力学是汽车设计中一个至关重要的领域，它
直接影响着汽车的性能、燃油效率和稳定性。
通过优化车辆外形和流线型，可以降低气动阻力，提高车辆的性能和燃油效率。
汽车制造商在设计新车型时都会对车辆的空气动力学性能进行深入研究和优化，以确保汽车具有更好的性能和经济性。
因此，空气动力学对于汽车行业的发展具有重要意义，也是未来汽车设计的重要方向之一。
【汽车空气动力学-胡兴军】第8章 汽车空气动力学试验
８. １ ８. ２ ８. ３ ８. ４ ８. ５ ８. ６ ８. ７ ８. ８ 概 述 汽车空气动力学试验的基本方法 汽车风洞 汽车风洞试验技术 风洞试验测量仪器 流态显示试验方法 汽车风洞试验模型 汽车空气动力学道路试验
汽车空气动力学是一门经验科学，大量的汽车空气动力学方面的重要 结论来自于试验数据的分析和推理。 风洞试验是汽车空气动力学这一学科的重要研究手段，国外各大汽车 制造公司和研究机构均不惜耗费巨资建设汽车风洞，以其作为开发高性能 汽车的重要手段，而汽车流场与汽车性能的关系如图8-1所示。
（1）通过风洞试验，揭示汽车周围复杂流场的流动本质。在汽车设计的初 始阶段，为了选择最佳的气动外形，必须进行比例模型试验和全尺寸模型的风 洞试验；在样车定型前要进行大量的实车气动力试验，提供空气动力特性数据， 作为汽车设计的依据。 （2）验证汽车空气动力学理论和计算结果。在理论分析和计算中，一般都 要对研究对象进行必要的简化，然后建立方程并求解，最后得出结论。理论分 析和计算所得到的结果，要通过试验来进行验证。
图8-2为某款新车型的开发程序，在整个开发过程中，先后进行了4个步 骤的风洞试验： （1）在初期造型工作完成后，要将几个缩比模型方案同时进行风洞试验， 从中选择出一个最佳的方案。 （2）将选定的模型方案进行空气动力学修正，然后反复进行风洞试验，直 至定型。 （3）将定型的缩比模型制成1：1模型进行风洞试验，同时要添加刮水器、 后视镜以及天线等外露附件。 （4）最后进行完成车的整车风洞试验，除了常规的空气动力性能试验外还 要进行气候变化试验。
测量出模型表面的压力分布，研究汽车周围的 绕流状态，如图8-5所示。
1．试验段 2．调压缝 3．扩压段 4．拐角与导流片 5．稳定段 6．收缩段 7．动力段
车载测试中的车辆空气动力学测试
车载测试中的车辆空气动力学测试在车辆设计和开发过程中，车辆空气动力学测试是至关重要的一环。
通过对车辆在不同速度和工况下的空气流动进行测试和分析，可以为车辆的性能改进和优化提供重要的参考依据。
本文将详细介绍车载测试中的车辆空气动力学测试的意义、方法和应用。
一、意义车辆空气动力学测试是评估车辆空气动力性能的关键环节。
空气动力学性能直接影响车辆的操控稳定性、燃油经济性和安全性能等指标。
通过车辆空气动力学测试，可以了解车辆在高速行驶时的空气流动特性，发现并解决潜在的空气阻力和气动噪声问题，提高车辆的性能。
二、方法1. 风洞测试风洞测试是目前车辆空气动力学测试的主要方法之一。
它通过模拟车辆在真实行驶中的空气流动情况，获取车辆外部流场的相关数据。
风洞测试通常包括全尺寸车身和局部模型的测试，可以测试车身表面压力分布、阻力系数、升力系数等参数。
2. 道路试验道路试验是另一种常用的车辆空气动力学测试方法。
通过在实际道路环境中使用测试设备，如压力测量探针和流场测量仪器，对车辆的空气动力学性能进行实时监测和记录。
道路试验可以更真实地模拟车辆在实际行驶中的空气流动情况，获取更准确的数据。
三、应用1. 车辆设计优化通过车辆空气动力学测试，可以对车辆进行全面评估和分析，从而指导车辆的设计优化工作。
通过减小车辆的空气阻力和提高空气流动的平稳性，可以有效降低燃油消耗，提高燃油经济性。
此外，合理的车身造型和空气动力学布局还能提高车辆的稳定性和操控性能，增强行驶安全性。
2. 新能源车辆开发在新能源汽车的开发中，车辆空气动力学测试同样具有重要作用。
由于新能源汽车的动力系统和车身结构与传统燃油车存在差异，其空气动力学性能也有所不同。
通过对新能源车辆的空气动力学测试，可以对其进行优化设计，降低空气阻力，提高续航里程和整车性能。
3. 安全性能评估车辆空气动力学测试还可应用于车辆的安全性能评估。
通过分析车辆在高速行驶中的空气流动特性，可以预测车辆的稳定性和操控性能，为车辆制定相应的安全措施提供科学依据。
汽车试验技术-第8章 汽车空气动力特性试验
8.1汽车风洞
• 4.气候风室 • 气候风室又叫空调室，其试验段横截面积不大于5mZ。在气候风室中
，轿车前部的压力分布能够趋近真实情况，并通过修正风速得到，能 满足发动机冷却系统性能试验要求。气候风室内有日照模拟装置，室 内温度可以调节，能进行汽车空调试验。目前，气候风洞和气候风室 的最大风速能达到180km/h，温度调节范围通常在一50℃-+500C之 间。 • 5.小型全尺寸风洞 • 小型全尺寸风洞的试验段横截面积为10-20m2，其试验段可以为3/4 开口或开槽壁。通过对试验数据进行修正，结果能满足要求。
• 7.低温室
• 低温室用于研究在极寒地区的发动机性能和暖风机性能，不单纯再现 低温环境，而且还能再现降雪，模拟极寒地区的所有气象条件。配置 底盘测功机时，可模拟汽车在低温条件下的各种行驶工况。
• 8.低压室
• 低压室用于模拟高原地区的低气压条件，由抽吸室内空气的真空泵、 温度调节装置和底盘测功机组成，可模拟所有的高原山路环境。
第8章 汽车空气动力特性试验
• 8.1汽车风洞 • 8.2汽车风洞常规试验
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8.1汽车风洞
• 8.1.1汽车风洞特性
• 1.风洞形式 • 汽车风洞分回流式和直流式，见图8一1。风洞(见图8-3)，其特点是空气沿封闭路线循 环流动，气流不受自然风的影响，流态稳定;直流式风洞的特点是气 流从大气中吸进而后从风洞的后部排到大气中去，风洞里的气流受自 然风的影响较大，噪声很高。 • 2.风洞试验段 • 试验段分闭口试验段、开槽壁试验段和开口试验段，见图8-4。实车 风洞闭口试验段横截面积大多选择在20耐以上;开口或开槽壁试验段 阻塞的影响小，试验段横截面积为12-20m2，模型风洞多采用闭口试 验段形式，试验段横截面积在12m2左右。
汽车空气动力学知识点
第一章绪论引言：利用视频、图片介绍什么是空气动力学？空气动力学的在航空、航天、火车、汽车、建筑、体育运动方面的应用1.1 汽车空气动力学的重要性1.1.1 汽车空气动力学的作用及重要性汽车空气动力学是研究空气与汽车相对运动时的现象和作用规律的一门科学。
汽车空气动力学特性对汽车的动力性、经济性、操纵稳定性、安全性和舒适性都有重要的影响。
1.1.2汽车空气动力学的研究方法实验研究：理论分析和数值计算的基础，并用来检验理论结果的正确性和可靠性；理论分析：能指导实验和数值计算，它在大量实验基础上，归纳和总结出相应的规律，同时通过理论自身的发展反过来指导实验，并为数值计算提供理论模型；数值计算：可以弥补实验研究和理论分析的不足。
1.1.3 汽车空气动力学的研究内容1.气动力及其对汽车性能的影响2.流场与表面压强3.发动机和制动器的冷却特性4.通风、采暖和制冷5.汽车空气动力学专题研究（例如改善雨水流径、减少表面尘土污染、降低气动噪声、侧向风稳定性以及刮水器上浮等专题研究）1.2 汽车空气动力学的发展人们在对汽车陆地速度的追求中，无论汽车外形怎么变化，它的发展始终贯穿着汽车空气动力学这根脉络。
1.2.1汽车空气动力学的四个发展阶段（1）基本形造型阶段基本形是人们直接将水流和气流中的合理外形应用到汽车上。
这个阶段的主要特点是已经开始从完整的车身来考虑空气动力学问题，并且较明确的将航空空气动力学的研究成果运用于汽车车身。
相对于马车来说，这个阶段汽车的气动阻力系数明显改善。
但是仍然没有认识到地面效应的影响，而且造型实用型不强，没有获得广泛应用。
（2）流线形造型阶段特点：地面效应已被人们所认识。
人们用空气动力学观点指导汽车造型，试图降低气动阻力，并获得了可观的进展。
同时，开始对内流阻力及操纵稳定性有了认识。
（3）细部最优化阶段汽车设计应首先服从汽车工程的需要，即首先要充分保证总布置、安全、舒适性和制造工艺的要求，并在保证造型风格的前提下，进行外形设计，然后对形体细部(如圆角半径、曲面弧度、斜度及扰流器等)逐步或同时进行修改，控制以及防止气流分离现象的发生，以降低阻力，称为“细部优化法”（4）整体最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，都应严格保证形体的光顺性，使气流不从汽车表面分离，这种设计方法称为形体最佳化法。
车辆空气动力学性能测试的准备与操作指南
车辆空气动力学性能测试的准备与操作指南引言车辆空气动力学性能测试是评估车辆在不同速度和流线型条件下的空气阻力和空气动力特性的重要手段。
本文将介绍车辆空气动力学性能测试的准备与操作指南，旨在帮助车辆研发工程师和测试人员正确执行测试并获取准确的数据。
1. 测试设备准备在进行车辆空气动力学性能测试之前，需要准备以下测试设备：- 气动力测试台：具备高精度力传感器和气动力测量系统的测试台，可测量车辆在不同速度下的空气阻力和升力等参数。
- 风洞：具备可调节流线型条件的风洞，用于模拟不同风速和气流状态下的实际行驶情况。
- 传感器和测量设备：包括速度传感器、压力传感器、温度传感器等，用于实时测量车辆的速度、气流压力和温度等参数。
- 数据采集系统：用于收集和记录测试过程中的数据，并对数据进行处理和分析。
2. 测试准备工作在进行车辆空气动力学性能测试之前，需要进行以下准备工作：2.1 校准测试设备首先，需要对测试设备进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
对于力传感器和传感器设备，应进行定期检查和校准。
对于风洞和风速控制系统，应根据标准规范进行调试和校准。
2.2 调节流线型条件在进行空气动力学性能测试时，需要模拟不同风速和气流状态下的实际行驶情况。
因此，在测试前应调节风洞的流线型条件，以确保测试结果能反映真实行驶中的空气动力学特性。
2.3 安装测量设备在进行车辆空气动力学性能测试之前，需要在车辆上安装传感器和测量设备。
传感器应安装在车辆的关键部位，如车顶、车身侧面和底部等。
传感器的安装位置和数量应根据测试需求进行合理安排，并保证其稳定性和可靠性。
3. 测试操作指南3.1 测试过程在进行车辆空气动力学性能测试时，应按照以下步骤进行：步骤一：将车辆驶入风洞，确保车辆与气流之间的间隙均匀，并关闭车窗、天窗和其他可能影响测试结果的部件。
步骤二：根据测试需求设置风速和气流状态，并启动风洞风速控制系统。
步骤三：在风洞中按照设定的风速进行测试，并记录车辆的速度、气流压力和温度等参数。
汽车空气动力学重点
汽车空气动力学重点第一章绪论1. 空气动力学的研究方法1实验研究2理论分析3数值计算2. 汽车流场包括和内部流场车身外部流场3. 气动阻力增加，加速能力下降。
当汽车达到最大车速时，加速度的值就瞬低为零4. 消耗于气动阻力的功率TD A C P ηρ23a u =，功率与速度3次方、阻力与速度2次方成正比5. 汽车空气动力特性对操纵稳定性的影响：1.升力和纵倾力矩都将减小汽车的附着力，从而使转向轮失去转向力，使驱动轮失去牵引力，影响汽车的操纵稳定性，质量轻的汽车，特别是重心靠后的汽车，对前轮胜利越敏感。
2.为提高汽车的方向稳定性，要减小侧向力，使侧向力的作用点移向车身后方6. 汽车空气动力学发展的历史阶段答：（1）基本形状化造型阶段（2）流线形化造型阶段：①杰瑞提出“最小阻力的外形是以流线形的一半构成的车身”‘只有消除尾部的分离，才能降低阻力’；②雷提出：短粗的尾部与长尾相比，仅使气动阻力系数有较小的升高，1934年起，雷提出的粗大后尾端的形状逐渐发展为快背式。
③康姆提出，对大阻力的带棱角的车型，气动阻力系数随横摆角的增加变化很小，而对于流线型汽车，随着横摆角变化，阻力系数有很大变化，即地租汽车侧风稳定性差、。
（3）车身细部优化阶段：汽车空气动力学设计的原则是首先进行外形设计，然后对形体细部逐步或同时进行修改，控制以及防止气流的分离现象发生以降低附着力，成为细部优化法（4）汽车造型的整体优化阶段：整体优化法设计的原则是首先确定一个符合总部制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，都应严格的保证形体的光顺性，使气流不从汽车表面分离，称之为形体最佳化第二章汽车空气动力学概述7. 气动升力及纵倾力矩：1.由于汽车车身上部和下部气流的流速不同，使车身上部和下部形成压力差，从而产生升力。
作用于汽车上的升力将减小轮胎对地面的压力，使轮胎附着力和侧偏刚度降低，影响汽车的操纵稳定性。
2.车身底部外形对升力系数影响很大，故不能仅根据侧面形状来分析汽车空气动力特性8. 侧向力及横摆力矩：1.侧向力和横摆力矩都影响汽车的行驶稳定性，在非对称气流中，横摆力矩有使汽车绕垂直轴转动的趋势。
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图8-2为某款新车型的开发程序，在整个开发过程中，先后进行了4个步 骤的风洞试验： （1）在初期造型工作完成后，要将几个缩比模型方案同时进行风洞试验， 从中选择出一个最佳的方案。 （2）将选定的模型方案进行空气动力学修正，然后反复进行风洞试验，直 至定型。 （3）将定型的缩比模型制成1：1模型进行风洞试验，同时要添加刮水器、 后视镜以及天线等外露附件。 （4）最后进行完成车的整车风洞试验，除了常规的空气动力性能试验外还 要进行气候变化试验。
第８ 章 汽车空气动力学试验
８. １ ８. ２ ８. ３ ８. ４ ８. ５ ８. ６ ８. ７ ８. ８ 概 述 汽车空气动力学试验的基本方法 汽车风洞 汽车风洞试验技术 风洞试验测量仪器 流态显示试验方法 汽车风洞试验模型 汽车空气动力学道路试验
汽车空气动力学是一门经验科学，大量的汽车空气动力学方面的重要 结论来自于试验数据的分析和推理。 风洞试验是汽车空气动力学这一学科的重要研究手段，国外各大汽车 制造公司和研究机构均不惜耗费巨资建设汽车风洞，以其作为开发高性能 汽车的重要手段，而汽车流场与汽车性洞试验，揭示汽车周围复杂流场的流动本质。在汽车设计的初 始阶段，为了选择最佳的气动外形，必须进行比例模型试验和全尺寸模型的风 洞试验；在样车定型前要进行大量的实车气动力试验，提供空气动力特性数据， 作为汽车设计的依据。 （2）验证汽车空气动力学理论和计算结果。在理论分析和计算中，一般都 要对研究对象进行必要的简化，然后建立方程并求解，最后得出结论。理论分 析和计算所得到的结果，要通过试验来进行验证。
测量出模型表面的压力分布，研究汽车周围的 绕流状态，如图8-5所示。
1．试验段 2．调压缝 3．扩压段 4．拐角与导流片 5．稳定段 6．收缩段 7．动力段
测量气流速度的方向通常用五孔探头 和恒温式热线风速仪（图8-23）来测量。 图8-24为五孔探头的结构，探头的头部为 半球形，在上面开有五个测压孔。 图8-25为一单热线探头，将其安装在可转动的支座上，支座转动， 热线探头随之转动，便改变了热线与气流之间的夹角。