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汽車上的空氣動力學原理是什麽?

空氣動力學,簡單地講就是:物體在空氣中或任何流體中所受到的各種外力,並根據在實驗測試中所得到的數據資料來修改物體的外觀或形狀,使之達到人們所需求的特性。汽車在生產的過程當中考慮油耗值是非常關鍵,而空氣這項指標有較大的影響。

“流體力學”中把流體的空間叫“流場”,流場中任壹點的參數均不隨時間變化,則這種流動稱為“定常流”,否則為“非定常流”。相關空氣動力學計算公式有:

?連續性方程:

ρ1V1A1=ρ2V2A2=C1

ρ1ρ2-1、2 截面上的平均密度

V1V2-1、2 截面上的平均流速

A1A2—1、2截面上的截面積

C2-常數

?伯努裏方程:

流體力學中將與流體的質量成正比的力稱為質量力或者是體積力。重力場中就稱為質量力,當忽略質量力的力項,不可壓縮流體作定常流動時,流體流動的速度和壓強也存在壹定的關系。

P +1/2ρV2= P0

P-流體靜壓力

V-流體流動的速度

P0-總壓

經濟性:部件所受的“空氣阻力”和與空氣的“相對速度”平方成正比:車輛的速度越快空氣阻力越大。汽車如果保持壹定行駛速度,相應發動機就得消耗壹定比例的燃油,使之能與“空氣阻力”形成抗衡。

故車輛的外型設計是否符合相關空氣動力學很重要,否則汽車在“穩定性”及燃油的“經濟性”上等方面會會大打折扣。

部件控制:對汽車發動機的冷卻,車廂裏的通風換氣,車身外表面的清潔,氣流噪聲,車身表面覆蓋件的振動,甚至刮水器的性能等方面的影響。

節能性:主要取決於它的風阻系數:車輛在行駛時所受阻力主要來自前方,同時側向也具有壹定阻力。風阻系數是壹個固定值,每~輛車都有它的風阻系數,在算出風阻系數後,就可由此數字算出車輛在各種速度中所受到的空氣阻力,從而合理控制發動機的輸出,達到壹定的燃油經濟性。

穩定性:取決於它的阻力系數。車輛在行駛當時有些氣流從車底穿過,而這氣流的密度大於從車頂飄過的氣流時車輛伴有“發飄”或難以控制,此時有側風從車旁吹過,也較易引發車身“偏移”現象,如果車輛質量大、輪胎抓地力強的話則偏移的現象就會減輕,同時耗油增加。所以車輛的阻力系數太大不是件好事。通常車底的氣流密度壹般要大於車輛上方的,讓車輛有壹定的穩定性或平衡性。

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