流體力學(xué)之外部繞流-資料下載頁(yè)
2025-05-03 12:02本頁(yè)面
【正文】 汽車發(fā)明于 19世紀(jì)末。 EXIT 當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為汽車高速前進(jìn)時(shí)的阻力主要來(lái)自車前部對(duì)空氣的撞擊。 EXIT 因此早期的汽車后部是陡峭的，稱為箱型車，阻力系數(shù) CD很大，約為 。 EXIT 實(shí)際上，汽車阻力主要取決于后部形成的尾流 。 EXIT 20世紀(jì) 30年代起，人們開(kāi)始運(yùn)用流體力學(xué)原理，改進(jìn)了汽車的尾部形狀，出現(xiàn)了甲殼蟲(chóng)型，阻力系數(shù)下降至 。 EXIT 50～ 60年代又改進(jìn)為船型，阻力系數(shù)為 。 EXIT 80年代經(jīng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究后，進(jìn)一步改進(jìn)為魚(yú)型，阻力系數(shù)為 。 EXIT 后來(lái)又出現(xiàn)楔型，阻力系數(shù)為 。 EXIT 90年代以后，科研人員研制開(kāi)發(fā)了氣動(dòng)性能更優(yōu)良的未來(lái)型汽車，阻力系數(shù)僅為 。 EXIT 經(jīng)過(guò)近 80年的研究和改進(jìn)，汽車阻力系數(shù)從 降至 ，減少到原來(lái)的 1/5。 EXIT 目前在汽車外形設(shè)計(jì)中，流體力學(xué)性能研究已占主導(dǎo)地位，合理的外形使汽車具有更好的動(dòng)力學(xué)性能和更低的耗油率。 EXIT 機(jī)翼升力也與后部的漩渦有關(guān)。 EXIT 發(fā)展更快更安全更舒適的交通工具； EXIT 豐富多彩的流動(dòng)圖案背后隱藏著復(fù)雜的力學(xué)規(guī)律，有些動(dòng)物具有巧妙運(yùn)用這些規(guī)律的本領(lǐng)。 EXIT 減阻措施 主要措施控制邊界層。 使邊界層盡可能長(zhǎng)地保持層流 。將繞流的物體設(shè)計(jì)成流線型的防止邊界層的分離，或使邊界層的分離點(diǎn)盡可能向后移；增加表面粗糙度的方法。 其它方法 ，用縫隙噴射流體，使邊界層內(nèi)已經(jīng)減速的流體獲得能量以推遲或防止邊界層分離； ； 入物體內(nèi)，防止邊界層分離。 本章小結(jié) 流體繞過(guò)流體的流動(dòng)屬于流動(dòng)的又一類型。當(dāng)流體繞過(guò)物體流動(dòng)時(shí)，在物體的表面都會(huì)有一層粘性影響不能忽略的流層。當(dāng)粘性流體以大雷諾數(shù)繞流靜止物體時(shí)，在壁面附近將出現(xiàn)一個(gè)流速由壁面上的零值迅速增至與來(lái)流速度相同數(shù)量級(jí)的薄層，稱為 邊界層 。一般把速度等于 處與壁面的法向距離叫做附面層的厚度。邊界層內(nèi)的流動(dòng)也有 層流和紊流 兩種流動(dòng)狀態(tài)。邊界層分離又稱為流動(dòng)分離，是指原來(lái)緊貼壁面流動(dòng)的邊界層脫離壁面的現(xiàn)象。 邊界層分離 的根本原因是 粘性 的存在， 分離的條件 是 逆壓梯度 。流體繞過(guò)流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體對(duì)物體都會(huì)施加作用力。 包括繞流阻力摩擦阻力和形狀阻力 。 摩擦阻力是由于粘性所引起的，由附面層理論可求得；形狀阻力又稱壓差阻力，其大小取決于繞流物體前后的壓差，這跟物體的形狀有關(guān) ，特別是物體后半部分形狀關(guān)系極大，目前形狀阻力大小一般靠實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。摩擦阻力和形狀阻力總和為繞流阻力，其計(jì)算公式和摩擦阻力計(jì)算公式類似。 212DDF C V A??
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