空氣 阻力系數(shù).doc

空氣阻力系數(shù)科技名詞定義中文名稱(chēng)：阻力系數(shù) 英文名稱(chēng)：drag coefficient 定義：按某一特征面積計(jì)算的單位面Cx = X/(qS) 式中， Cx：阻力系數(shù) X ：阻力（阻力與來(lái)流速度方向相同，向后為正） q ：動(dòng)壓，q=v*v/2 (為空氣密度，v為氣流相對(duì)于物體的流速） S ：參考面積（飛機(jī)一般選取機(jī)翼面積為參考面積）空氣阻力的計(jì)算公式是什么？ 空氣阻力Fw是空氣對(duì)前進(jìn)中的汽車(chē)形成的一種反向作用力，它的計(jì)算公式是：Fw=1/16ACwv2(kg)其中：v為行車(chē)速度，單位：ms；A為汽車(chē)橫截面面積，單位：m2：Cw為風(fēng)阻系數(shù)?？諝庾枇Ω俣瘸善椒秸汝P(guān)系，也就是說(shuō)：速度增加1倍，汽車(chē)受到的阻力會(huì)增加3倍。因此高速行車(chē)對(duì)空氣阻力的影響非常明顯，車(chē)速高，發(fā)動(dòng)機(jī)就要將相當(dāng)一部分的動(dòng)力，或者說(shuō)燃油能量用于克服空氣阻力。換句話講，空氣阻力小不僅能節(jié)約燃油，在發(fā)動(dòng)機(jī)功率相同的條件下，還能達(dá)到更高的車(chē)速?？諝庾枇Φ拇笮〕巳Q于車(chē)的速度外，還跟汽車(chē)的截面積A和風(fēng)阻系數(shù)Cw有關(guān)。風(fēng)阻系數(shù)Cw是一個(gè)無(wú)單位的數(shù)值。它描述的是車(chē)身的形狀。根據(jù)車(chē)的外形不同，Cw值一般在03(好)06(差)之間。光滑的車(chē)身造型(最理想為水滴型)使氣流流過(guò)車(chē)身后的速度變化小，不會(huì)形成旋渦，Cw值就低；相反，如果車(chē)身外形有棱有角又有縫，Cw值就高。一般賽車(chē)將車(chē)輪設(shè)計(jì)在車(chē)身之外，自成一體。理論上每一輛車(chē)的Cw可以在模型制作階段測(cè)得，但準(zhǔn)確的Cw值都必須在出了成品之后，通過(guò)做風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得。通過(guò)改善汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能，比如變化尾翼、底盤(pán)罩、前部進(jìn)風(fēng)口和輪轂帽，都能降低風(fēng)阻系數(shù)。而降低車(chē)身高度，等于減小了截面積，或使車(chē)身更多地蓋住輪子，也有利于降低空氣阻力。=空氣阻力.空氣阻力是與物體運(yùn)動(dòng)的速率成正比的,即：f=kvk是空氣摩擦系數(shù),和空氣密度有關(guān),在我們能找到的丟東西的地方,一般可以認(rèn)為是一個(gè)常數(shù).當(dāng)物體從空中開(kāi)始下落的時(shí)候,v很小,f很小,mgf,所以物體逐漸加速.隨著速度的增加,f增加,最終會(huì)達(dá)到mg=f的平衡點(diǎn).此時(shí),物體就開(kāi)始了勻速下落.并且我們知道下落的速率便是v=mg/k在一般意義上我們說(shuō)的重量,指的便是mg.冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)向我們展示了一幅幅完美的氣體動(dòng)力學(xué)畫(huà)面。不管是速滑、雪橇還是跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員，他們?cè)陲L(fēng)洞中的輪廓看上去都幾近完美。由于百分之一秒就可能決定勝負(fù)，所以盡可能地減小風(fēng)阻就是迫在眉睫的事情了。一個(gè)移動(dòng)物體所受的風(fēng)阻取決于許多因素，例如它的速度，速度增加一倍，物體所受的阻力就會(huì)是原阻力的四倍。重要的還有風(fēng)阻系數(shù)，通常它只取決于移動(dòng)物體的形狀。風(fēng)阻系數(shù)縮寫(xiě)為“Cw”，是一個(gè)無(wú)單位的數(shù)。我們?cè)谄?chē)目錄的參數(shù)一欄中也可以看到。一輛車(chē)（滑冰運(yùn)動(dòng)員也是同樣）的Cw值越小，它的流線型就越標(biāo)準(zhǔn)。小的Cw值在汽車(chē)駕駛中意味著低油耗，在體育運(yùn)動(dòng)中則意味著在同樣的用力下能夠達(dá)到更高的速度。Cw值可用傳感器在風(fēng)洞中進(jìn)行測(cè)量。一面平整的墻或一塊玻璃的Cw值為11，而一個(gè)球體的Cw值為045。經(jīng)過(guò)風(fēng)洞優(yōu)化設(shè)計(jì)的汽車(chē)其Cw值甚至只有015。現(xiàn)在如此多的車(chē)輛在外形上類(lèi)似就是利用氣體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行優(yōu)化的結(jié)果。但是，在某些情況下人們也會(huì)追求盡可能高的Cw值在希望盡可能實(shí)現(xiàn)有效剎車(chē)的情況下。例如，標(biāo)準(zhǔn)的降落傘的Cw值就為14。另一方面，大自然向我們展示了“流線型設(shè)計(jì)”的典范。雨滴的形狀擁有極小的Cw值005。飛機(jī)的承重面只略高一點(diǎn)，Cw值為008。另外，承重面向上彎折的機(jī)頭有助于降低風(fēng)阻。風(fēng)阻系數(shù)Cw只取決于物體的外形，而與物體的大小無(wú)關(guān)。但這只適用于沒(méi)有渦流和速度較低的情況。在接近音速的情況下，物體的Cw值完全可能高出四倍。在高效率計(jì)算機(jī)的幫助下可以精準(zhǔn)地測(cè)量新設(shè)計(jì)物體的Cw值?？諝庾枇ο禂?shù)目錄風(fēng)阻系數(shù) 車(chē)輛的風(fēng)阻風(fēng)阻系數(shù)Cd是衡量一輛汽車(chē)受空氣阻力影響大小的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)阻系數(shù)越小，說(shuō)明它受空氣阻力影響越小，反之亦然。風(fēng)阻系數(shù)與油耗是成正比的關(guān)系，風(fēng)阻系數(shù)越低的車(chē)子，油耗就越低。而且有一個(gè)公式：W=CdV的二次方，W代表車(chē)輛所消耗的油耗、Cd為車(chē)輛風(fēng)阻系數(shù)、V為車(chē)速。從公式中可見(jiàn)，任何細(xì)微的風(fēng)阻系數(shù)變化，都被速度加以放大，而這損耗的功率對(duì)于油耗就不利。另外也有測(cè)試標(biāo)明，當(dāng)轎車(chē)以80km/h行駛時(shí)，其中60%的功率是克服風(fēng)阻的。 汽車(chē)在行駛中由于空氣阻力的作用，圍繞著汽車(chē)重心同時(shí)產(chǎn)生縱向、側(cè)向和垂直等三個(gè)方向的空氣動(dòng)力量，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的80以上。空氣阻力系數(shù)值是由風(fēng)洞測(cè)試得出來(lái)的。由于空氣阻力與空氣阻力系數(shù)成正比關(guān)系，現(xiàn)代轎車(chē)為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數(shù)。從20世紀(jì)50年代到70年代初，轎車(chē)的空氣阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機(jī)后，各國(guó)為了進(jìn)一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低空氣阻力系數(shù)?，F(xiàn)在轎車(chē)的空氣阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。 試驗(yàn)表明，空氣阻力系數(shù)每降低10，燃油節(jié)省7左右。曾有人對(duì)兩種相同質(zhì)量、相同尺寸，但具有不同空氣阻力系數(shù)(分別是0.44和0.25)的轎車(chē)進(jìn)行比較，以每小時(shí)88kin的時(shí)速行駛了100km，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7L。 編輯本段風(fēng)阻系數(shù)一些物體的風(fēng)阻垂直平面體風(fēng)阻系數(shù)大約1.0 球體風(fēng)阻系數(shù)大約0.5 一般轎車(chē)風(fēng)阻系數(shù)0.28-0.4 好些的跑車(chē)在0.25 賽車(chē)可以達(dá)到0.15 飛禽在0.1-0.2 飛機(jī)達(dá)到0.08 目前雨滴的風(fēng)阻系數(shù)最小 在0.05左右 編輯本段車(chē)輛的風(fēng)阻風(fēng)阻是車(chē)輛行駛時(shí)來(lái)自空氣的阻力，一般空氣阻力有三種形式，第一是氣流撞擊車(chē)輛正面所產(chǎn)生的阻力，就像拿一塊木板頂風(fēng)而行，所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產(chǎn)生的阻力。 第二是摩擦阻力，空氣與劃過(guò)車(chē)身一樣會(huì)產(chǎn)生摩擦力，然而以一般車(chē)輛能行駛的最快速度來(lái)說(shuō)，摩擦阻力小到幾乎可以忽略。第三則是外型阻力(下圖可說(shuō)明何謂外型阻力)，一般來(lái)說(shuō)，車(chē)輛高速行駛時(shí)，外型阻力是最主要的空氣阻力來(lái)源。外型所造成的阻力來(lái)自車(chē)后方的真空區(qū)，真空區(qū)越大，阻力就越大。 一般來(lái)說(shuō)，三廂式的房車(chē)之外型阻力會(huì)比掀背式休旅車(chē)小。 車(chē)輛在行駛時(shí)，所要克服的阻力有機(jī)件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力(一般也稱(chēng)做路阻)及空氣阻力。 隨著車(chē)輛行駛速度的增加，空氣阻力也逐漸成為最主要的行車(chē)阻力，在時(shí)速200km/h以上時(shí)，空氣阻力幾乎占所有行車(chē)阻力的85%。 一般車(chē)輛在前進(jìn)時(shí)，所受到風(fēng)的阻力大致來(lái)自前方，除非側(cè)面風(fēng)速特別大。不然不會(huì)對(duì)車(chē)輛產(chǎn)生太大影響，就算有，也可通過(guò)方向盤(pán)來(lái)修正。風(fēng)阻對(duì)汽車(chē)性能的影響甚大。根據(jù)測(cè)試，當(dāng)一輛轎車(chē)以80公里/時(shí)前進(jìn)時(shí)，有60%的耗油是用來(lái)克服風(fēng)阻的。 風(fēng)阻系數(shù)Cd是衡量一輛汽車(chē)受空氣阻力影響大小的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)阻系數(shù)越小，說(shuō)明它受空氣阻力影響越小，反之亦然，因此說(shuō)風(fēng)阻系數(shù)越小越好。一般來(lái)講，流線性越強(qiáng)的汽車(chē)，其風(fēng)阻系數(shù)越小。 風(fēng)阻系數(shù)可以通過(guò)風(fēng)洞測(cè)得。當(dāng)車(chē)輛在風(fēng)洞中測(cè)試時(shí)，借由風(fēng)速來(lái)模擬汽車(chē)行駛時(shí)的車(chē)速，再以測(cè)試儀器來(lái)測(cè)知這輛車(chē)需花多少力量來(lái)抵擋這風(fēng)速，使這車(chē)不至于被風(fēng)吹得后退。在測(cè)得所需之力后，再扣除車(chē)輪與地面的摩擦力，剩下的就是風(fēng)阻了，然后再以空氣動(dòng)力學(xué)的公式就可算出所謂的風(fēng)阻系數(shù)。 風(fēng)阻系數(shù)正面風(fēng)阻力 2(空氣密度x車(chē)頭正面投影面積x車(chē)速平方)。 一輛車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)是固定的，根據(jù)風(fēng)阻系數(shù)即可算出車(chē)輛在各種速度下所受的阻力?？諝庾枇諝庾枇κ瞧?chē)在空氣介質(zhì)中行駛，汽車(chē)相對(duì)于空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣作用力在行駛方向形成的分力，空氣阻力與汽車(chē)速度的平方成正比，車(chē)速越快阻力越大。如果空氣阻力占汽車(chē)行駛阻力的比率很大，則會(huì)增加汽車(chē)燃油消耗量或嚴(yán)重影響汽車(chē)的動(dòng)力性能。 空氣阻力在一級(jí)方程式賽車(chē)界中有這么一句話：“誰(shuí)控制好空氣，誰(shuí)就能贏得比賽！”。追求最佳的空氣動(dòng)力是現(xiàn)代一級(jí)方程式賽車(chē)中最重要的部分之一。在時(shí)速達(dá)300km以上的賽車(chē)世界中，空氣在很大程度上決定了賽車(chē)的速度?？諝鈩?dòng)力中，要考慮的要素簡(jiǎn)而言之有兩點(diǎn)。1：減少空氣阻力（drag）；2：增加把賽車(chē)下壓的下壓力（downforce）?？諝庾枇υ叫≠愜?chē)的速度越能越快，下壓力越大賽車(chē)在彎道時(shí)的速度就越快?？諝鈩?dòng)力學(xué)簡(jiǎn)單說(shuō)就是如何取決在某些時(shí)候這兩個(gè)完全相反的力的最佳平衡。實(shí)際操作時(shí)要與環(huán)境因素造成的氣流量的壓強(qiáng)掛鉤。 否則你將區(qū)別不出什么是空氣動(dòng)力和空氣阻力。 英文為 air resistance空氣阻力 編輯本段摩擦阻力指空氣粘度在車(chē)身表面產(chǎn)生的切向力在行駛方向的分力；該力僅占空氣阻力總額的9，在航空和航天中其作為重點(diǎn)考慮對(duì)象，在地面一般車(chē)輛中可予以忽略。 降落傘是利用空氣阻力，依靠相對(duì)于空氣運(yùn)動(dòng)充氣展開(kāi)的可展式氣動(dòng)力減速器，使人或物從空中安全降落到地面的一種航空工具。主要由柔性織物制成。是空降兵作戰(zhàn)和訓(xùn)練、航空航天人員的救生和訓(xùn)練、跳傘運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練、比賽和表演，空投物資、回收飛行器的設(shè)備器材。 在空中運(yùn)動(dòng)的物體，受到空氣的阻力，在空氣中如果速度低于2.5 M（馬赫），基本上認(rèn)為其阻力f與阻力系數(shù)k傘的面積S速度成正