汽车中空气动力学
汽车空气动力学
a) 后扰流器起作用
b) 后扰流器不起作用
后扰流器的形状和位置对CD的影响
车头产生负生力的原理
车头造型对前部气动升力的影响
车尾造型对后部气动升力的影响
后扰流器对表面压强的影响
2.5 分离现象与涡流
图所示是物体表面各部位的速度梯度的情况。从a到最 大截面d空气流速逐渐增加，而流过最大截面后，流 速又逐渐减少。由于空气附面层的粘性，e、f、g的流 速已不可能与c、b、a的流速对称，而是更慢，在k处 就使得某微层的速度为零，k以下的微层发生倒流现象， 产生涡流。
分离和涡流耗费能量，使阻力增大。
轿车空气动力学研究内容
2.1 空气动力学基本概念
“流场”——空气动力学中，把流经物体的气流的属性， 如速度v，压强p，密度 等，表示为空间坐标(x,y,z)和时 间t的函数, 如v=v(x,y,z,t)、p=p(x,y,z,t)、 x, y, z, t 分别 称为速度场，压强场和密度场，统称为“流场”。随时间 变化的流场，称究气流的运动，在气流中引人一条假 想的曲线，它任何一点切线的方向都与该时刻气流质点速 度向量的方向相同。流线所给出的，是在同一瞬时，线上 各气流质点运动方向的图形。 “流谱”——在某一瞬时的流场中，许多流线的集合，可 通过流谱来描述气体流动的全貌。
侧壁外鼓尺寸对CD的影响
顶盖上鼓尺寸对CD的影响
后风窗斜度对CD的影响
最佳车尾高度
实例: VW-Passat车后风窗斜度后后行李箱盖的高度对CD的影响
后体横向收缩对CD的影响
车身低部高度对CD的影响
车身低部纵倾角对CD的影响
车身底板纵曲率对CD的影响
前扰流板高度、位置和倾角对气动阻力的影响
2.4 伯努利方程式
汽车空气动力学
一、汽车空气动力学1、汽车空气动力学是研究汽车与空气相对运动的现象和作用规律的一门科学。
2、汽车空气动力学的重要性：对汽车动力性的影响、对汽车经济性的影响、对操纵稳定性的影响、汽车空气动力学3、汽车在行使时，受到气流的气动力作用，该作用力在汽车上的作用点，我们通常称作为风压中心，记作C.P ，由于汽车外型的对称性，风压中心在汽车的对称平面内，但它不一定与重心（CG ）重合。
4、 为了评价汽车的空气动力性能，引入气动力系数的概念。
如气动阻力系数C X 定义为：式中，F X 为X 向气动阻力；ρ为空气密度；V r 为汽车与空气相对速度；A 为汽车的正投影面积。
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C Mx 式中，L 为汽车特征长度（如轴距L ）。
车动力性，经济性和轻量化带来很多好处。
5、气动阻力组成及其比例定义：空气作用于车身的向后的纵向分力称为气动阻力，这种阻力与车速平方成正比，为了克服气动阻力所消耗的功率和燃料是随车速的三次方急剧增加的，当车速超过100km/h 时，发动机功率有80%用来克服气动阻力，要消耗很多燃料，在高速行使时，如能减少10%的气动阻力，就可使燃料经济性提高百分之几十，当前汽车设计师十分重视气动阻力系数Cx ，因为它直接关系到汽A V F C r X X 221正投影面积动压ρ=⨯=气动阻力AL V 21M C 2r X MX ρ=（1）形状阻力当汽车行使时，气流流经汽车表面过程，在汽车表面局部气流速度急剧变化部位会产生涡流，涡流产生意味着能量的消耗，使运动阻力增大，汽车在前窗下凹角处，在后窗和行李箱凹角处，以及后部尾流都出现了气流分离区，产生涡流，即形成负压，而汽车正面是正压，所以涡流引起的阻力也称压差阻力，又因为这部阻力与车身形状有关，也称形状阻力，它占整个阻力的58%。
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。
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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。
汽车空气动力学六分力
汽车空气动力学六分力
汽车空气动力学是研究汽车在空气中运动时所受到的力学效应及其
影响的学科。
其中的六分力是指汽车在空气中运动时所受到的六种力
学效应，它们分别是：
1. 阻力力：汽车行驶在空气中时，空气对汽车的阻力会产生摩擦作用，阻力力会使汽车的速度减慢或者保持恒定。
降低汽车的阻力力就能提
高汽车的速度和燃油经济性。
2. 升力力：当汽车在空气中行驶时，车体会对空气产生波动，这些波
动会形成气流，气流会产生向上的力量，也就是升力力。
升力力的大
小取决于汽车的速度、形状、车身倾斜角等因素。
3. 重力力：汽车在地球引力的作用下，受到的向下的力量就是重力力，它是使汽车沿着地面行驶的主要力量。
4. 侧向力：当汽车在高速行驶时，风力会对车身施加侧向切向力，这
个力量被称为侧向力。
侧向力的产生是由于车身的横向移动和风的侧
向作用力相互作用。
侧向力的大小取决于车速和侧向风的作用角度。
5. 即时力：即时力是汽车在高速行驶时所受到的一种向前的推力，它
的大小取决于汽车速度和空气密度。
6. 附着力：汽车在行驶时，轮胎需要与地面保持一定的接触力，这个
力被称为附着力。
附着力的大小与轮胎的材料、大小、胎压以及路面情况等因素有关。
以上就是汽车在空气动力学中的六个重要的力学效应。
研究这些效应可以帮助向我们更好地了解汽车在空气中的行驶原理和提高汽车的燃油经济性。
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
发展期的汽车空气动力学造型
受二战影响，整个40年代上半期的汽车工业基本处于停滞状态。美 国在战后的几十年时间里，汽车设计的方向是强调动力性而不是空 气动力学。技术成熟的V8发动机和便宜的汽油价格，使得流线型设 计的车型得不到公众的认可。
由于战后在燃油成本和经济上的显著差异，相比美国人，欧洲人此 时更青睐于方便，经济、便宜的小型车，欧洲厂商在小型车上看到 了更多可以采用空气动力学设计的地方。1948年款的中置发动机三 座Wimille两门轿车，明确的表明了欧洲人是怎样继续推动汽车空气 动力学发展的。
连续性方程和伯努利方程
（1）连续性方程 汽车周围的空气流动基本可以假设为定常流动。由于汽车周 围的空气压力变化不大，可近似认为空气密度不变，因此流 过流束任一截面的流量彼此相等。即：
1V1A1 2V2A2 C 1
式面中上，的平1均和流2速是；1A、1 2和截A面2 是上1的、平2均截密面度的；面V积1 ；和是V 常2 是数1。、2截
第四章 汽车空气 动力学
汽车空气动力学 概述
汽车所受的气动 力及力矩
气动力对汽车性 能的影响
汽车外形与气动 特性关系
风洞试验
汽车空气动力学造型发展历程
初期的理想空气动力学造型探索
汽车领域里，首先向空气动力学寻求了帮助的是赛车，1899 年金纳茨设计出“子弹型”汽车，最高时速超过了105km/h， 是历史上首次突破100km/h时速的汽车。
第四章 汽车空气 动力学
汽车空气动力学 概述
汽车所受的气动 力及力矩
气动力对汽车性 能的影响
汽车外形与气动 特性关系 风洞试验
汽车空气动力学 造型发展历程
空气动力学基础 知识
汽车周围的流场
空气动力学在汽车工程中的应用
空气动力学在汽车工程中的应用随着现代工业的发展，汽车工程也越来越成为人们关注的焦点。
在汽车生产中，通过运用各种科技手段来改善汽车的性能和外观是一个重要的方向。
其中，空气动力学技术被广泛应用于汽车工程中，对汽车进行流线型设计，减少空气阻力，提升随车空气流动的稳定性和汽车的耐用性，为汽车运行带来诸多优点。
一、空气动力学与汽车设计空气动力学是研究固体物体在流体中的运动规律和流动规律的学科。
在汽车工程中，追求低空气阻力是设计师的一项主要考虑因素。
通过运用空气动力学原理，对汽车进行改良和优化，可以减少汽车在高速行驶时车身与空气之间的摩擦力，提升汽车的行驶速度和节油效果。
汽车的尺寸和形状、风阻系数、倾覆和侧风稳定性，都与空气动力学密不可分。
二、汽车设计中的空气动力学原理在汽车设计中，空气动力学原理可以被应用于各个方面。
例如，理解汽车车身流通的方向和轮廓可以通过流体动力学的原理来实现。
流体动力学是一种研究物体在液体或气体内部运动规律的学科，可以协助汽车设计者预测随着汽车在空气中行驶的变化，车身周围的气流如何变化，以及如何设计新型随车空气系。
通过在汽车制造时对车身进行流水线设计，可以减低空气阻力并提高汽车的机动性。
三、空气动力学和汽车性能的影响空气动力学和汽车性能之间的关系被广泛研究。
空气动力学所致的空气阻力大大影响了汽车的性能和燃油效率。
当汽车运行速度比较高时，阻力会变得非常严重，并且会给汽车的排气量带来一定的负面影响。
通过在汽车设计过程中领会空气流动的特性，可以减少转向时的侧风，提升在高速公路上的行驶稳定性，并减少在高速行驶时车身的震荡。
四、未来的发展趋势随着汽车设计技术不断更新，对车辆性能提高的渴望也不断扩大。
未来，汽车工程将继续投入更多的资源和技术进入空气动力学研究，提高汽车的性能和燃油效率。
例如，新一代电动汽车所应对的气流交互性、碳化物排放和排泄物危害，都需要领了解空气动力学的特性和运动规律来实现。
随着汽车工程发展的不断深入，空气动力学的发展将成为这一领域中的重要一环。
汽车工程汽车设计的关键空气动力学原理
汽车工程汽车设计的关键空气动力学原理汽车工程中的空气动力学原理是汽车设计中不可忽视的重要因素之一。
通过研究和应用空气动力学原理，汽车设计师可以优化汽车的外形和气动效率，从而提高驾驶稳定性、燃油经济性和舒适性。
本文将介绍汽车设计中的一些关键空气动力学原理，并探讨其在汽车工程中的应用。
1. 气动阻力与流线型设计在汽车运行中，空气对汽车的阻力会对车辆的性能和燃油经济性产生重大影响。
通过流线型设计可以减少空气动力学阻力，提高汽车的行驶稳定性和燃油经济性。
流线型设计通常包括优化车身外形、减少凸出物以及调整车身线条等。
例如，将车身各部分设计为连续平滑的曲线，可以减少空气的湍流和阻力，降低燃油消耗。
2. 升力与下压力在高速运行的汽车中，产生的升力或下压力对操控性和稳定性至关重要。
升力会使车辆失去接地感，导致操控困难，而下压力则能增加车辆与地面的附着力，提高操控性能。
通过合理设计车身及其附件，可以调节升力与下压力的平衡，提高汽车的操控性。
例如，在赛车中常使用的大型扰流板和车底护板都是为了增加下压力，提供更好的操控性能。
3. 尾流管理汽车在行驶过程中会产生尾流，尾流的设计和管理可以减少阻力和噪音，并提高燃油经济性和舒适性。
通过在车辆尾部设计尾翼、尾部扰流器等装置，可以改变尾流的流动方向和速度分布，减少尾部负压区域的形成，从而减少阻力和噪音。
4. 空气进气与冷却汽车引擎需要充足的空气进入以实现高效燃烧和降低发动机温度。
合理设计空气进气系统和冷却系统可以提高发动机性能和可靠性。
例如，通过在前保险杠或车头设计进气口或进气格栅，可以引导大量冷凉空气进入发动机舱，降低温度。
另外，在车辆设计中还需要充分考虑冷却系统的布局和组件的散热性能，以确保发动机的正常运行。
5. 风噪与车内舒适性空气动力学原理在汽车设计中还有助于减少风噪和提高车内舒适性。
通过减少车身与空气之间的湍流和振动，可以降低风噪和噪音。
例如，在设计车窗、车门和车身密封件时，需要考虑如何减小风噪，提高乘坐舒适度。
汽车底盘设计中的空气动力学原理与应用
汽车底盘设计中的空气动力学原理与应用在汽车设计中，底盘是一个至关重要的部分，它直接影响着汽车的操控性、稳定性以及燃油经济性。
而在底盘设计中，空气动力学原理起着至关重要的作用。
本文将探讨汽车底盘设计中的空气动力学原理及其应用。
一、空气动力学原理空气动力学是研究空气与物体相互作用的科学。
在汽车底盘设计中，空气动力学原理主要体现在气动力和气动噪声两个方面。
1. 气动力气动力是指空气对汽车底盘的压力和阻力。
在高速行驶时，空气会产生较大的压力和阻力，影响汽车的行驶性能。
因此，设计合理的底盘结构能够减小气动力的影响，提高汽车的速度和燃油经济性。
2. 气动噪声气动噪声是由空气相互摩擦和振动所产生的噪音。
底盘的设计不仅要考虑到降低气动力的影响，还要考虑到减小气动噪声的产生。
通过优化底盘的形状和结构可以有效降低气动噪声的水平，提高车辆的乘坐舒适度。
二、空气动力学在底盘设计中的应用在汽车底盘设计中，空气动力学原理被广泛应用，以优化汽车的性能和舒适性。
1. 底盘结构设计通过优化底盘的形状和结构，可以降低汽车在高速行驶时的气动力，提高汽车的稳定性和操控性。
同时，合理设计的底盘结构还可以减小气动噪声的产生，提高车辆的乘坐舒适度。
2. 底盘悬挂设计底盘悬挂系统对汽车的操控性和舒适性有着重要影响。
空气动力学原理可以帮助设计师优化底盘悬挂系统的结构，提高汽车的通过性和舒适性。
通过合理设计底盘悬挂系统，可以有效减小气动力的影响，提高汽车的性能表现。
3. 底盘通风设计在底盘设计中，通风系统的设计也是十分重要的。
通过合理设计底盘通风系统，可以有效降低车辆在高速行驶时的气动力，提高汽车的速度和燃油经济性。
同时，优化通风系统也可以减小气动噪声的产生，提高车辆的乘坐舒适度。
总结在汽车底盘设计中，空气动力学原理是一个不可忽视的因素。
通过充分理解空气动力学原理，并将其应用于底盘设计中，可以提高汽车的性能和舒适性，让驾驶者拥有更好的驾驶体验。
希望本文能够对读者对汽车底盘设计中的空气动力学原理有所启发。
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
重庆大学汽车系汽车空气动力学汽车空气动力学前言车身的空气动力学设计是车身设计的重要内容。
的能量克服空气阻力；的能量克服空气阻力；轿车空气动力性的差异可使空气阻力相差别30%，燃油消耗相差达12%以上。
前言三、空气动力学对汽车性能的影响Land Speed VehicleLand Speed Vehicle Land Speed VehicleLand Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed VehicleLand Speed Vehicle Land Speed VehicleLand Speed Vehicle前言汽车空气动力学第一章空气动力学基础知识第一章空气动力学基础知识常数），有第二节流体力学基础第二节流体力学基础吹纸条:球浮气流：发动机化油器喉管第二节流体力学基础第一章空气动力学基础知识在无粘性气流中，所受合力为零。
在粘性气流中，所受合力不为零。
第三节空气的粘滞性和气流分离现象的气流先停止流动，进而反向流动，形成涡流区，将继续流动的气流与第三节空气的粘滞性和气流分离现象三、气流分离现象在物体背流面，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。
这就使物体压差阻力”的作用。
只有在逆压梯度条件下才会产生分离。
逆压梯度越大，越易分离。
三、气流分离现象第一章空气动力学基础知识表示为与动压力、迎风面积成正比的形式：是表征汽车空气动力特性的重要指标，它主要取决于汽车外形，也与第一章空气动力学基础知识第五节汽车空气动力与空气动力矩Al Al2汽车空气动力学C d 总值：0.45A—形状阻力(C d =0.262)；B—干扰阻力(C d =0.064)；C—形状阻力(C d =0.053)；D—形状阻力(C d =0.031)；E—形状阻力(C d =0.040)。
汽车空气动力学术语和定义
汽车空气动力学术语和定义一、前言汽车空气动力学是汽车工程领域中的一个重要分支，它主要研究汽车在空气中运动时所受到的各种力和阻力以及这些力和阻力对汽车性能和行驶安全的影响。
本文将介绍汽车空气动力学术语及其定义，以帮助读者更好地了解和掌握这一领域的知识。
二、基本概念1. 气动力（Aerodynamic force）指空气对运动物体产生的作用力，包括阻力、升力、侧向力等。
2. 阻力（Drag）指空气对运动物体前进方向上产生的阻碍作用，是影响汽车行驶稳定性和燃油经济性的主要因素之一。
3. 升力（Lift）指空气对运动物体垂直方向上产生的提升作用，例如飞机在起飞时所受到的升力就是由于机翼形状产生了该方向上的压强差而形成。
4. 侧向力（Side force）指空气对运动物体横向产生的推挤作用，例如赛车在高速弯道中所受到的侧向力就是由于车身和空气之间的相互作用而产生的。
5. 气动力系数（Aerodynamic coefficient）指气动力与运动物体表面积、速度、密度等参数的关系，通常用来描述汽车在空气中运动时所受到的各种力和阻力。
三、流场特性1. 空气流场（Airflow）指空气在汽车周围形成的一种流动状态，其特性包括速度、压强、密度等。
2. 空气流量（Airflow rate）指单位时间内通过某个截面的空气体积，通常用来描述汽车所需进入发动机燃烧室的空气量。
3. 湍流（Turbulence）指空气流场中存在的一种不规则且随机变化的运动状态，其特征包括涡旋、涡街等。
4. 压强分布（Pressure distribution）指汽车表面上各点处所受到的压强大小及其分布情况，通常用来描述汽车在不同速度下所受到的各种气动力。
四、汽车外形设计1. 空气阻力系数（Drag coefficient）指汽车在运动时所受到阻力与空气密度和前截面积的比值，是衡量汽车空气动力性能的重要指标之一。
2. 空气动力学外形设计（Aerodynamic design）指在保证汽车外形美观和车内舒适性的前提下，通过优化车身线条和尾部设计等方式来降低汽车的空气阻力系数和提高燃油经济性。
车辆空气动力学
车辆空气动力学车辆空气动力学是研究车辆在空气中行驶时所受到的力学现象的学科。
它主要涉及到车辆在高速行驶时所面临的空气阻力、升力以及操纵性等问题。
这些因素对于车辆的燃油经济性、安全性以及性能都有着重要的影响。
一、空气阻力空气阻力是车辆在行驶过程中所要克服的主要力之一。
当车辆行驶在高速情况下，空气分子对车辆运动的阻碍会导致空气阻力的产生。
空气阻力的大小与车辆的形状、车身的前后端流线型以及车速等因素有关。
一般来说，车辆的空气阻力随着速度的增加而增大。
为了减小空气阻力，车辆的外形设计通常会采用流线型的设计，使得空气在车辆表面上的流动更为顺畅。
二、升力除了空气阻力外，车辆行驶中还会受到升力的作用。
升力是指车辆在行驶过程中由于车身产生的气流而受到的上升力。
当车辆的速度较高时，车身底部的气流由于速度较快而产生低压区域，而车顶部的气流则相对较慢，形成高压区域。
这种气流的不对称性会使得车辆产生一个向上的升力。
升力的大小与车辆的速度、车身的形状以及空气的密度等因素有关。
为了减小升力的影响，车辆的设计通常会采用一些辅助性的装置，如扰流板、车顶尾翼等来改善车身的气流分布。
三、操纵性车辆的操纵性也是车辆空气动力学中一个重要的问题。
当车辆行驶时，空气动力学力对车辆的操纵性有着直接的影响。
空气动力学力会改变车辆的稳定性、制动性以及悬挂系统的工作状态。
例如，在高速行驶时，空气动力学力对车辆的稳定性有着重要的影响。
车辆的稳定性是指车辆在行驶过程中保持平衡的能力，这直接关系到行车的安全性。
因此，在车辆设计中，需要考虑空气动力学因素对车辆操纵性的影响，并采取相应的措施来提高车辆的操纵性能。
综上所述，车辆空气动力学是一个重要的学科，它研究了车辆在空气中行驶时所面临的阻力、升力以及操纵性等问题。
这些问题对车辆的性能和安全性有着重要的影响。
因此，在车辆设计和制造过程中，需要充分考虑车辆空气动力学因素，以提高车辆的性能和安全性。
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。
汽车空气动力学
可改变试验段气流温度、湿度、阳光强弱和其它气 候条件的风洞称为全天候风洞； 那种即用于测定空气动力又用于测定气候环境效果 的风洞称为多用风洞。
意大利菲亚特公司 多用风洞试验段
意大利平宁法里那 公司全尺寸风洞
(3)、回流型风洞和直流型风洞 通过试验段的气流经循环系统再返回试验段。这种 风洞因其能量可以回收，可使用较小功率的风扇。 而且可使气流的温度。湿度保持不变。但其结构较 复杂。 气流经试验段后不再回来，而是排放到外界称直流风 洞。设备简单，成本低，但需要较大的风扇，且空气 的温度和湿度受外界干扰较大，难以保证不变。有抽 风式和吸风式两种。
车身细部优化：汽车设计首先应服从汽车工程需要， 即首先充分保证整体布臵、安全、舒适和制造工艺的 要求，并在保证造型风格的前提下，进行外形设计， 然后对形体细部进行修正，控制及防止气流的分离发 生。这样即可使车辆外形挺拔，气动阻力系数也小。
整体优化：这一阶段从1983年开始，其方法是采用具 有极低气动阻力系数的原形，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的实车。在实 用化车型的设计过程中，每一部都应严格保证形体的 光顺性，使气流不从汽车表面分离。
二、关于风洞的一些知识 一台新车设计好后，需进行风洞试验。风洞试验有 模型风洞和实车风洞。最后还需进行道路试验。 1、汽车风洞的分类与名称 (1)、全尺寸风洞与模型风洞 为试验真车的风洞叫全尺寸风洞。为试验缩比模型 或零部件的风洞叫模型风洞。 (2)、空气动力试验风洞、全天候风洞与多用风洞 不能随意调节试验段气流温度、湿度的风洞称为空 气动力试验风洞；一般在这种风洞中主要进行不受 气流温度影响的空气动力测定。
1923 年理想流线形试验车
一、关于涡流的一些知识 涡流是由附面层的剥离而形成，当汽车运动时，在 车身表面会形成一薄层空气附面层，附面层随的车 一起运动，当流场发生变化时，附面层便被破坏而 离开所依附的表面，这种现象称之为剥离，附面层 剥离后在车尾部形成紊乱而破碎的气流便是漩涡。 漩涡一经形成便会增大、衰减乃至分裂，或保持一 定的稳定状态。一旦尾涡形成，便会增大气动阻力。 故一定要采取措施使剥离点后移达到减小阻力的目 的。
空气动力学在汽车设计中的应用
空气动力学在汽车设计中的应用简介：汽车设计中的空气动力学是指通过对空气流动的研究和分析，优化汽车外形以减少阻力和提高操控性能的科学。
本文将探讨空气动力学在汽车设计中的应用，并揭示其对汽车性能和燃油经济性的重要影响。
一、气动阻力的影响汽车在行驶过程中，空气对车辆的阻力将会降低其速度并增加燃油消耗。
因此，降低气动阻力是提高汽车性能和燃油经济性的关键。
通过优化车辆外形，减小车辆表面的阻力系数，可以显著降低气动阻力，并提高车辆的加速性能和燃油经济性。
二、空气动力学设计原则1. 流线型外形设计流线型外形是减小气动阻力的基本原则。
车辆的前部、后部和底部应当光滑，并减少边缘和棱角，以降低湍流的产生，减小气动阻力。
2. 空气动力学附面设计通过在车辆表面添加小型的空气动力学附面，如扰流板、领头部、流线型后视镜等，可以改善空气流动，减少湍流和尾迹的产生，从而降低气动阻力。
3. 高效尾部设计在汽车设计中，尾部通常是气动阻力的主要区域之一。
通过设计尾翼以及后部悬挂附件，可以在车辆行驶时控制空气流动，降低阻力，提高操控性能。
三、气动优化与性能改进通过空气动力学的优化设计，汽车制造商可以改善车辆的性能和燃油经济性。
具体而言，以下几个方面受益于气动优化：1. 减少空气的升力：通过改良车辆的空气动力学特性，可以降低车辆在高速行驶时的升力，提高操控性能和稳定性。
2. 提高空气动力学平衡：通过调整车辆的空气动力学平衡，在保持前后轮抓地力均衡的前提下，提高车辆的操控性能，增强转向稳定性。
3. 降低油耗和排放：气动优化可以减小气动阻力，使发动机在相同驱动力的情况下工作更加轻松，降低燃油消耗，并减少尾气排放，有助于环境保护。
四、现代汽车空气动力学应用案例1. 特斯拉 Model S特斯拉 Model S 是一款全电动豪华轿车，其外形经过精心设计，流线型车身、可调节高度的悬挂和动态空气动力学套件减少了气动阻力，提升了行驶里程和操控性能。
2. 法拉利 SF90 StradaleSF90 Stradale 是法拉利推出的一款插电混动超级跑车，通过精巧的空气动力学设计，包括可伸缩的后扰流板和侧翼，有效减少了风阻力，并增强了车辆的稳定性和弯道性能。
汽车设计 汽车空气动力学
空气动力学是物理学的一个分支，是研 究物体在空气中作相对运动时，物体与空气 间相互作用关系的一门学科。
应用于汽车的空气动力学基本原理
根据理想流体的伯努利(Bernoulli)压力平衡原
理，气流的动压力和静压力之和应是常数，即
p q 常数
式中，v为空气的流速(m／s)；
或
p
空气的分离现象及涡漩的形成
在汽车前部有一个很小的层流区域，其余部分都是湍流，故可以认为汽车的所有表面实 际上均由湍流附面层所覆盖。
不同车型的车身压力分布
汽车前端形状对气动力特性的影响
汽车前端的形状与结构对气动力特性的
影响甚大，最佳的车头形状应是不使气 流产生剥离。理论上汽车的前端应为流 线形最好，好的前端造型可使其气动阻 力系数变为负值，达-0．015 但γ角降到30°以下时再降低此角，对 降低气动阻力系数和升力系数的效果是 很小的，反而会牺牲车室内的空间。
2)外部气流在通过散热器内部空气通道等处时，由于摩擦、漏气及涡流而损失 了动量。 这些动量损失是内部气动阻力的主要来源，可用下式表示为
vt
vf va
1 C pe 1 g c r f e
式中，vt为通过散热器的平均风速； vf为散热器前的平均风速；va为车速； Cpe为出口的压力系数； ξg为散热器等价压力损失系数； ξc为冷却系水箱的等价压力损失系数； ξr为冷却系冷凝器的等价压力损失系数； ξf为冷却系风扇的等价压力损失系数； ξe为冷却系管道的等价压力损失系数。
承受各种侧向力的能力。
减小升力的措施
将汽车的各个横截面形 心的连线称为中线， 中线的最前端和最后端 分别称为前缘和后缘， 前缘和后缘的连线称为 弦， 弦与汽车行驶方向的夹 角称为迎角。 弦前高后低，则迎角为 正值；弦前低后高，迎 角为负值，
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汽车行驶时，如何避免浮升力的作用？ 对付浮升力主要的方法是使用车底扰流板，如我们熟知的“文式管” （Ferrari 360和ENZO屁股下面的喇叭管道）。现在只有Ferrari 360M 、 Lotus Esprit 、Nissan Skyline GT－R还使用这样的装臵。 另一个主流的做法是在车头下方加装一个坚固而比车头略长的阻流器。就是 我们熟称的气坝。它可以将气流引导至引擎盖上，或者穿越水箱格栅和 流过车身。至于车尾部分，其课题主要是如何令气流顺畅的流过车身， 车尾的气流也要尽量保持整齐。
汽车中的空气动力学
更新时间：2动力学 空气动力学在汽车改装中 改善汽车空气动力学
汽车上的空气动力学
车身造型中的大学问——汽车风阻
微型摄像头取代后视镜
问答：
汽车行进时都受到哪些阻力？ 汽车行进时所受阻力大致可分为机械阻力和空气阻力两部分。随着车速的提 高，空气阻力所占比例迅速提高。以美国60年代生产的典型轿车为例,车 速为每小时60公里时,空气阻力为行驶总阻力的33%～40%;车速为每小时 100公里时,空气阻力为行驶总阻力的50%～60%；车速为每小时150公里时, 空气阻力为行驶总阻力的70%～75%。
在处理高速空气动力学问题时，采用哪种耦合求解器效果更好？为什么？ 高速空气动力学问题也属于可压缩流动的范围，在Fluent中原则上，使用 Pressure-based和Density-based求解器都可以。从历史根源上讲，基于压力的求 解器以前主要用于不可压缩流动和微可压缩流动，而基于密度的求解器用于 高速可压缩流动。现在，两种求解器都适用于从不可压到高速可压的很大范 围流动，但总的来讲，当计算高速可压缩流动时，基于密度的求解器还是比 基于压力的求解器更有优势，因此，在使用Fluent计算高速可压缩流动时，从 理论上来讲使用Density-based求解器应该会更合适。 也许有很多人对于Pressure-based和Density-based求解器的原理的认识还不够深， 在此稍微介绍一下： 求解Navier-Stokes方程的计算方法根据连续方程的处理方式，可以分为密度法和 压力法。不论是密度法还是压力法，速度场都是由动量方程所控制，差别在 压力场的确定方法上，密度法是通过连续方程确定密度，再由状态方程换算 压力，这一方法多用于可压缩流动，作一定修正后，也可用于低马赫数流动， 而这一流动已被看做不可压缩流，但此时精度及鲁棒性都有所降低，对于湍 流甚至会失去有效性。密度法的弱点正好是压力法的长处，压力法是通过压 力方程或压力修正方程来获得压力场，由于其鲁棒性及有效性，得以广泛使 用。该方法原是作为求解不可压缩流动发展起来的，但也可以推广到可压缩 流的计算上。这两种方法在求解思路上也有所不同，密度法多用同步求解各 变量，而压力法则常为顺序求解各变量。显然顺序求解的一个优势是便于补 充方程而无需修改算法程序。 /ap/bd/Q/qv/id/11194
空气动力学中常见的效应有哪些？ 想请教一下空气动力学中常见的效应有哪些？比如马格努斯效应等？谢谢 热气球效应、拉佛儿喷管、卡门涡街等很多。 我们常说的足球中的“香蕉球”就是马格努斯效应的一种应用。 如何减小汽车的外形阻力和干扰阻力？ 轿车车身应该尽量设计成流线型，横向截面面积不要太大，车身各部分用适 当的圆弧过渡，尽量减少突出车身的附件，前脸、发动机舱盖、前挡风 玻璃适当向后倾斜，后窗、后顶盖的长度、倾角的设计要适当。此外， 还可以在适当的位臵安装导流板或扰流板。通过研究汽车外部的气流规 律，不仅可以设计出更加合理的车身结构，还可以巧妙地引导气流，适 当利用局部气流的冲刷作用减少车身上的尘土沉积。
汽车上加装扰流板为何能减少尾部升力? 利用扰流板的倾斜度，使风力直接产生向下的压力，如F1赛车尾部的扰流板 一般倾斜15度，高速行驶时可达1000公斤以上的压力。但是，扰流板同时 也增加了风阻，如Fl的风阻系数接近1.0(一般轿车为0.3～0.5)。这里就要 求在设计时必须恰到好处，使增加的风阻与改善的性能相对非常小。 扰流板都有哪些类型？ 按材质来分，目前市场上的扰流板主要有三种： 第一种是以原厂生产的玻璃钢材质的扰流板，相对比较贴合车身的线条。 第二种就是铝合金的扰流板，给人感觉比较夸张，但导流效果不错，而且价 格适中，不过重量要比其他材质的扰流板稍重些。 第三种就是最好的扰流板材质——碳纤维的扰流板，是高刚性和高耐久性的 完美结合，并广泛被F1赛车采用，F1赛车上扰流板的空间位臵有些是可 以调校的，调校方式分为手动和自动两种，其中自动调校型多了液压立 柱，可根据车速自动调整扰流板的角度。一般建议消费者选择手动调校 型的，液压自动调校型的不仅价格较贵，而且不如手动型操作方便
扰流板是否越大越好？ 不是的。安装扰流板除了美观作用外，更大的作用是高速时候为爱车提供必 要的稳定性。由于大多数轿车以城市道路行驶为主，车辆根本达不到扰 流板能够发挥作用的时速，体积越大，低速阻力就越大，再加上很多车 主安装的是铝合金扰流板，车身整体重量的增加，也势必导致油耗的上 升。因此这样做是得不偿失的，选择一个大方得体美观实用的扰流板才 是改装之真谛。现在绝大多数的的车型都是普通轿车，但是很多车主也 加装有扰流板，由于这些车的速度不是很高，因此扰流板很难发挥实际 的作用，而美化车身外观则成了装扰流板的最大目的。
Cd值指的是什么？如何理解？ 人们普遍对Cd值存在一些误解。在许多车厂的产品介绍书中，常常会提及新车 的风阻系数降低至多少多少Cd，而Cd所指的并不简单是指我们一般所说的空 气阻力，而是流气拉力系数（Drag Coefficient），一般而言气流在车尾造成 的拉力，数值越低，表示车尾气流处理的越流畅，该部分的浮升力亦会越小， 相对而言，车辆行走时的阻力会低一点，后轮的下压力也会好一点。说到这 里我们就应该明白，加装尾翼并不一定会增加Cd值！如果加装尾翼和尾扰流 器后，车辆尾部气流通过的流畅度增高，那么这辆车的Cd值反而应该降低。 汽车设计的空气动力学问题并不止于车尾，其实车头的长度和宽度也会影响 一部汽车的总拉力数值。比如前纵臵引擎的中心点要比前轴的中心点更前， 车头就容易造得很长，而如果加宽前轮距来横臵摆放引擎，车头部分就会随 着加宽，以上两种情况都会影响到整体的气流拉力（Cda）。虽然有可能一 辆车的Cd造得很低，但是同样难以弥补车头部分增加的长度和宽度所带来的 整体气流拉力数值的上升，这样一来等于完全抵消了Cd下降的效果。 比如老款的Accord，虽然风阻系数达到了Cd0.25，可是因为车体全面比上一代要 加大许多，所有在高速时的稳定性表现,估计不会有大幅的攀升，如果这方面 的表现的确有所改进，也首先应该归功于轴距的加长和悬挂设定的改进，空 气动力学的成就反而是次要的。因为民用车的空气动力学表现必须兼顾降低 风噪和燃油经济性，所有在设计时必然会对汽车的下压力作出一定的牺牲。 因此，在大家谈论Cd时，不应该认为Cd代表了一部汽车的整体空气动力表现， 更不能轻易的认为随便加装一只尾翼或者巨型扰流器就必然可以获得更好的 空气动力学表现！其实充其量它只不过改善了空响（The effect of vehicle spacing on the aerodynamics of a representative car shape）.pdf CFD模拟道路测量环境——柴油车排气的稀释与气融化（Dilution and aerosol dynamics within a diesel car exhaust plume—CFD simulations of on-road measurement conditions）.pdf 汽车尾气在街道环境中的逸散。根据风洞试验数据（Car exhaust dispersion in a streel canyon. Numerical critique of a wind tunnel experiment）.pdf 汽車風阻說分明.pdf 浅谈棒球和汽车的空气动力学.pdf 将CFD应用于轨道车和机车的空气动力学分析中（Application of CFD to Rail Car and Locomotive Aerodynamics）.pdf
如何降低高速行驶时产生的升力所造成的阻力？ 要设法降低行驶中的升力，包括使弦线前低后高，底版尾部适当上翘，安装 导流板和扰流板等措施。一部分外部气流被引进汽车内部，可能会在一 定程度上减少了外部气流对汽车的阻力，但气流在流经内部气道时也产 生的摩擦、旋涡损失。研究汽车内部的气流规律，可以尽量减少内部气 阻，有效地进行冷却和通风。利用气流分布规律，还可以巧妙地把发动 机的进气口安排在高压区，提高进气效率，减少高压区附近的涡流，同 时把排气口安排在低压区，使排气更加顺畅
在空气动力学中什么是地面效应？ 严格来讲，地面效应的概念只适用于在高速空气动力学。飞机的翼尖涡流是这一理 念被引入的主要原因。当飞机机翼进入高速状态时，其下表面的高压气流往往会 越界翻滚到机翼上表面扰乱低压气流，从而形成诱导阻力。降低机翼的升阻比， 导致机翼效率大降。而当飞机近地飞行时，由于与地面之前的空间更为有限，机 翼下部的气流层便会 更加的平稳，从而扰乱翼尖涡流。在没有翼尖涡流的情况下 ，机翼的攻角能变得更为接近理论水平，因此便使飞机更有效率。这就是地面效 应真正的作用。同时很多只在地效区域飞行的地效飞行器，也是利用这种原理来 获得更优质的升力，来提升机翼的效率。 但是在F1领域中，地面效应被赋予了截然不同的概念。F1工程师通过特别设计的底 盘（莲花78,79）或风扇（布拉汉姆车队创造的BT46B型风扇底盘赛车），人为地 制造真空以获取强大的吸地效应。 离地间隙（赛车底部和赛道表面之间的距离）对提高底盘和扩散器之间的联系的效 用有大的帮助，赛车的底板是最重要的空气动力附加装臵。底盘和赛道之间的离 地间隙越小，该区域气流运动的速度也就越大，根据伯努利方程，此区域的静压 力也就减小，赛车所受的气动负升力也就越大，使得赛车被强烈地“吸附”在赛 道上，产生所谓的“地面效应”。地面效应曾被F1车队用来提高车速，但为防止 追求更高的转弯速度而引发事故，FIA规定赛车前轮后后缘到后轮前缘部必须平 直，限制了地面效应的充分应用。 /ap/bd/Q/qv/id/13336