身边的空气动力学
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身边的空气动力学
说到空气动力学,大家会想到用来设计飞机、火箭、导弹,是不是觉得很不接地气,是不是很高冷。其实也不是啦,空气动力学不光能设计这些离我们日常生活有点远的,而设计了我们生活中的方方面面,每天使用的各种各样的物品。小编得瑟一下,小编上大三的时候,买得一个N手电扇,有着用着发现怎么只是转的带劲,没风。小编断电、观察~观察~观察,明白了!!!抄起剪子,咔嚓咔嚓,对风扇叶片一阵修剪。通电,调档,立马强风袭来!!!小编再次得瑟一下,学习空气动力学,生活问题好解决。
好啦,这些陈年旧事就让它随风去吧,下面我们还是给大家讲讲,生活中,在我们身边,有哪些东西,哪些事情,有空气动力学的身影。
油烟机
首先说油烟机,因为巧的是小编在琢磨这篇文章的时候发现小编某学霸同学,正在研究油烟机。油烟机贵的大几千,便宜的几百块,这个吸力大,那个声音小——玄机大啊。玄机在哪里,其中之一,就是“空气动力学”。那就看看油烟机的空气动力学分析。
图1,油烟机内部流场压力云图
图2,油烟机
风扇设计
利用航空科技——空气动力学——设计的超静音风扇(小编澄清:非广告)
图3,五叶静音风扇
产品推广文中如是说:“电风扇利用航空动力学原理,打造全新的五片航空旋风叶,变截面厚度设计,出风量更大,噪音更低”。
还有一种,这几年很火的风扇——无叶风扇,小编把它理解为引射器的变形——一种环形缝引射器。某空气动力学研究中心的一座风洞的驱动装置就是采用了中心引射器。
图4,无叶风扇
图5,无叶风扇原理
图6,引射器原理(中心引射器)
高层楼体设计
大风吹来,可以吹倒树木,会不会吹倒大楼呢,因此工程师设计摩天大楼时必须考虑风的力量。举个例子,上海中心的设计,看到图中楼体上那个楞没,好好的顺滑的楼体,非得整个
楞出来,为什么呢。传说在工程师将楼体模型放进风洞做试验后,发现楼体被风吹得晃的厉害,于是工程师在楼体上划出一道楞,便把这个问题解决了。这个楞的作用就是将巨大的楼后卡门涡破碎,避免卡门涡街导致楼体巨大的晃动。
图7,上海中心
图8,上海中心模型在风洞中准备做试验
图9,小区楼体之间流场分析,可以看到局部风速很高汽车外形
图10,集高科技于一身的F1也得用空气动力学分析一下
图11,敞篷车风洞试验中
图12,跑车风洞试验
图13,面包车杂乱的尾部流场