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1、空氣阻力系數(shù)科技名詞定義中文名稱:阻力系數(shù) 英文名稱:drag coefficient 定義:按某一特征面積計算的單位面Cx = X/(qS) 式中, Cx:阻力系數(shù) X :阻力(阻力與來流速度方向相同,向后為正) q :動壓,q=v*v/2 (為空氣密度,v為氣流相對于物體的流速) S :參考面積(飛機一般選取機翼面積為參考面積)空氣阻力的計算公式是什么? 空氣阻力Fw是空氣對前進中的汽車形成的一種反向作用力,它的計算公式是:Fw=1/16ACwv2(kg)其中:v為行車速度,單位:ms;A為汽車橫截面面積,單位:m2:Cw為風阻系數(shù)。空氣阻力跟速度成平方正比關(guān)系,也就是說:速度增加1倍,汽
2、車受到的阻力會增加3倍。因此高速行車對空氣阻力的影響非常明顯,車速高,發(fā)動機就要將相當一部分的動力,或者說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)動機功率相同的條件下,還能達到更高的車速??諝庾枇Φ拇笮〕巳Q于車的速度外,還跟汽車的截面積A和風阻系數(shù)Cw有關(guān)。風阻系數(shù)Cw是一個無單位的數(shù)值。它描述的是車身的形狀。根據(jù)車的外形不同,Cw值一般在03(好)06(差)之間。光滑的車身造型(最理想為水滴型)使氣流流過車身后的速度變化小,不會形成旋渦,Cw值就低;相反,如果車身外形有棱有角又有縫,Cw值就高。一般賽車將車輪設(shè)計在車身之外,自成一體。理論上每一輛車的Cw可以在模
3、型制作階段測得,但準確的Cw值都必須在出了成品之后,通過做風洞實驗來獲得。通過改善汽車的空氣動力學性能,比如變化尾翼、底盤罩、前部進風口和輪轂帽,都能降低風阻系數(shù)。而降低車身高度,等于減小了截面積,或使車身更多地蓋住輪子,也有利于降低空氣阻力。=空氣阻力.空氣阻力是與物體運動的速率成正比的,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,一般可以認為是一個常數(shù).當物體從空中開始下落的時候,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,最終會達到mg=f的平衡點.此時,物體就開始了勻速下落.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的重
4、量,指的便是mg.冬季奧林匹克運動會向我們展示了一幅幅完美的氣體動力學畫面。不管是速滑、雪橇還是跳臺滑雪運動員,他們在風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,所以盡可能地減小風阻就是迫在眉睫的事情了。一個移動物體所受的風阻取決于許多因素,例如它的速度,速度增加一倍,物體所受的阻力就會是原阻力的四倍。重要的還有風阻系數(shù),通常它只取決于移動物體的形狀。風阻系數(shù)縮寫為“Cw”,是一個無單位的數(shù)。我們在汽車目錄的參數(shù)一欄中也可以看到。一輛車(滑冰運動員也是同樣)的Cw值越小,它的流線型就越標準。小的Cw值在汽車駕駛中意味著低油耗,在體育運動中則意味著在同樣的用力下能夠達到更高的速度
5、。Cw值可用傳感器在風洞中進行測量。一面平整的墻或一塊玻璃的Cw值為11,而一個球體的Cw值為045。經(jīng)過風洞優(yōu)化設(shè)計的汽車其Cw值甚至只有015?,F(xiàn)在如此多的車輛在外形上類似就是利用氣體動力學進行優(yōu)化的結(jié)果。但是,在某些情況下人們也會追求盡可能高的Cw值在希望盡可能實現(xiàn)有效剎車的情況下。例如,標準的降落傘的Cw值就為14。另一方面,大自然向我們展示了“流線型設(shè)計”的典范。雨滴的形狀擁有極小的Cw值005。飛機的承重面只略高一點,Cw值為008。另外,承重面向上彎折的機頭有助于降低風阻。風阻系數(shù)Cw只取決于物體的外形,而與物體的大小無關(guān)。但這只適用于沒有渦流和速度較低的情況。在接近音速的情況下
6、,物體的Cw值完全可能高出四倍。在高效率計算機的幫助下可以精準地測量新設(shè)計物體的Cw值。空氣阻力系數(shù)目錄風阻系數(shù) 車輛的風阻風阻系數(shù)Cd是衡量一輛汽車受空氣阻力影響大小的一個標準。風阻系數(shù)越小,說明它受空氣阻力影響越小,反之亦然。風阻系數(shù)與油耗是成正比的關(guān)系,風阻系數(shù)越低的車子,油耗就越低。而且有一個公式:W=CdV的二次方,W代表車輛所消耗的油耗、Cd為車輛風阻系數(shù)、V為車速。從公式中可見,任何細微的風阻系數(shù)變化,都被速度加以放大,而這損耗的功率對于油耗就不利。另外也有測試標明,當轎車以80km/h行駛時,其中60%的功率是克服風阻的。 汽車在行駛中由于空氣阻力的作用,圍繞著汽車重心同時產(chǎn)生
7、縱向、側(cè)向和垂直等三個方向的空氣動力量,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)值是由風洞測試得出來的。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50年代到70年代初,轎車的空氣阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機后,各國為了進一步節(jié)約能源,降低油耗,都致力于降低空氣阻力系數(shù)?,F(xiàn)在轎車的空氣阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。 試驗表明,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)的轎車進行比較,以每小時88
8、kin的時速行駛了100km,燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7L。 編輯本段風阻系數(shù)一些物體的風阻垂直平面體風阻系數(shù)大約1.0 球體風阻系數(shù)大約0.5 一般轎車風阻系數(shù)0.28-0.4 好些的跑車在0.25 賽車可以達到0.15 飛禽在0.1-0.2 飛機達到0.08 目前雨滴的風阻系數(shù)最小 在0.05左右 編輯本段車輛的風阻風阻是車輛行駛時來自空氣的阻力,一般空氣阻力有三種形式,第一是氣流撞擊車輛正面所產(chǎn)生的阻力,就像拿一塊木板頂風而行,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,空氣與劃過車身一樣會產(chǎn)生摩擦力,然而以一般車輛能行駛的最快速度來說,摩擦阻力小到幾乎可以忽略。第三
9、則是外型阻力(下圖可說明何謂外型阻力),一般來說,車輛高速行駛時,外型阻力是最主要的空氣阻力來源。外型所造成的阻力來自車后方的真空區(qū),真空區(qū)越大,阻力就越大。 一般來說,三廂式的房車之外型阻力會比掀背式休旅車小。 車輛在行駛時,所要克服的阻力有機件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。 隨著車輛行駛速度的增加,空氣阻力也逐漸成為最主要的行車阻力,在時速200km/h以上時,空氣阻力幾乎占所有行車阻力的85%。 一般車輛在前進時,所受到風的阻力大致來自前方,除非側(cè)面風速特別大。不然不會對車輛產(chǎn)生太大影響,就算有,也可通過方向盤來修正。風阻對汽車性能的影響甚大。根據(jù)測試,當一輛
10、轎車以80公里/時前進時,有60%的耗油是用來克服風阻的。 風阻系數(shù)Cd是衡量一輛汽車受空氣阻力影響大小的一個標準。風阻系數(shù)越小,說明它受空氣阻力影響越小,反之亦然,因此說風阻系數(shù)越小越好。一般來講,流線性越強的汽車,其風阻系數(shù)越小。 風阻系數(shù)可以通過風洞測得。當車輛在風洞中測試時,借由風速來模擬汽車行駛時的車速,再以測試儀器來測知這輛車需花多少力量來抵擋這風速,使這車不至于被風吹得后退。在測得所需之力后,再扣除車輪與地面的摩擦力,剩下的就是風阻了,然后再以空氣動力學的公式就可算出所謂的風阻系數(shù)。 風阻系數(shù)正面風阻力 2(空氣密度x車頭正面投影面積x車速平方)。 一輛車的風阻系數(shù)是固定的,根據(jù)
11、風阻系數(shù)即可算出車輛在各種速度下所受的阻力。空氣阻力空氣阻力是汽車在空氣介質(zhì)中行駛,汽車相對于空氣運動時空氣作用力在行駛方向形成的分力,空氣阻力與汽車速度的平方成正比,車速越快阻力越大。如果空氣阻力占汽車行駛阻力的比率很大,則會增加汽車燃油消耗量或嚴重影響汽車的動力性能。 空氣阻力在一級方程式賽車界中有這么一句話:“誰控制好空氣,誰就能贏得比賽!”。追求最佳的空氣動力是現(xiàn)代一級方程式賽車中最重要的部分之一。在時速達300km以上的賽車世界中,空氣在很大程度上決定了賽車的速度??諝鈩恿χ?,要考慮的要素簡而言之有兩點。1:減少空氣阻力(drag);2:增加把賽車下壓的下壓力(downforce)。
12、空氣阻力越小賽車的速度越能越快,下壓力越大賽車在彎道時的速度就越快??諝鈩恿W簡單說就是如何取決在某些時候這兩個完全相反的力的最佳平衡。實際操作時要與環(huán)境因素造成的氣流量的壓強掛鉤。 否則你將區(qū)別不出什么是空氣動力和空氣阻力。 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考慮對象,在地面一般車輛中可予以忽略。 降落傘是利用空氣阻力,依靠相對于空氣運動充氣展開的可展式氣動力減速器,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)和訓練、航空航天人員的救生和訓練、跳傘運動員進行訓練、比賽和表演,空投物資、回收飛行器的設(shè)備器材。 在空中運動的物體,受到空氣的阻力,在空氣中如果速度低于2.5 M(馬赫),基本上認為其阻力f與阻力系數(shù)k傘的面積S速度成正比
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