汽车空气动力学设计

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1、2010/12/2东南大学机械工程学院第五章、汽车空气动力学设计主讲人：王金湘Email：wangjx@seu.edu.cn汽车空气动力学ch2空气动力学基础空气的物理属性气流运动方程气流粘性性质Ch6表面污染与气动噪声Ch5汽车空气动力学设计2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehiclesch3汽车的气动力气动阻力气动升力气动侧力纵倾气动力矩横摆气动力矩侧倾气动力矩Ch4气动力对汽车性能的影响汽车动力性燃油经济性操纵稳定性高速直线行驶汽车转向特性汽车气动造型造型历史演变造型与气动阻力造型与流谱造型与表

2、面压强轿车空气动力学设计赛车空气动力学设计商用车空气动力学设计2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles本章概述气动造型演变历史最佳气动造型汽车外部和内部流谱、汽车表面气动压强分布汽车空气动力学设计原则轿车空气动力学设计赛车空气动力学设计大客车和货车空气动力学设计本章大作业：以“赛车的空气动力学设计”（学号尾数为奇数）或“大客车和货车的空气动力学设计”（学号尾数为偶数）为题，在“中国期刊网”、“google学术搜索”或“万方”上查阅资料，做时间约10～15分钟的ppt介绍。要求11月30日之前将ppt发到邮箱wan

3、gjx@seu.edu.cn气动造型的演变历史马车型2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles1892年的标志汽车加上车篷挡雨1886年的戴姆勒·奔驰马车型特点：无完整车身气动造型的演变历史遮挡风雨——完整封闭车身箱型车CD＝0.6～0.72010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles1908～1927的福特T型车第一次采用流水线生产共卖了1500多万辆价格低廉，性能稳定使汽车走进普通家庭1928年英国奥斯汀T型车特点：封闭车身：提高安全性和舒适性前后翼子板降低风阻未考虑空气动力学且

4、迎风面积大气动造型的演变历史考虑空气动力学特性的尝试1：航空理论中具有最小风阻的是纺锤形但是：风阻系数随相对离地面积减小而增大2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles但是：汽车部件的布置、安装i=0气动造型的演变历史考虑空气动力学特性的尝试1：具有一定弯度的流线体在相对离地面积小时有比较小的风阻系数i=a/L2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles以及乘员空间安排有困难i=9％气动造型的演变历史弯度线2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles考虑空

5、气动力学特性的尝试1：1921年德国Jaray的J造型专利：在具有一定弯度的翼形上加上半纺锤体体甲壳虫型2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles气动造型的演变历史甲壳虫型汽车优点：优美流畅的流线型两侧完整曲面阻力降低1939～2003年产2300万辆老甲壳虫CD=0.49新甲壳虫CD=0.38缺点：上表面弯度导致升力大车尾造型使气流易分离阻力比较大后排空间低矮发动机冷却存在问题气动造型的演变历史——其它的J型车雪铁龙DS1955年于巴黎车展初次亮相当天收到12000张订单仅0.38的风阻系数1955～1975年，生

6、产了1456115辆雪铁龙DS2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles最具世界影响力的“20世纪汽车”排名第三，被誉为“公路女皇”。气动造型的演变历史考虑空气动力学特性的尝试2：K型车2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles1937年Kamm和Koening同时申请K型车专利车总长相同时，K型车的尾部形状阻力不比J型车大，且诱导阻力减小截尾部位占总长的百分比2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles气动造型的演变历史K型车是“快背式”的鼻祖，但快

7、背式到1970年代才出现：雪铁龙CX生产年限：1974-19911985年7月，参加中国首届上海车展，是法国走进中国市场的第一款车型奥迪Quatrro1991年大众Scirocco侧风作用点后移高度低弯度小，升力减小适用于大型豪华轿车缺点：高速升力和风阻较大气动造型的演变历史二战后：美国的豪华型优点：宽敞、舒适、视野好考虑人机工程学和操稳船型车（三厢）1952年的福特2010/12/2汽车空气动力学AerodynamicsofRoadVehicles1956年的雪佛兰1959年的凯迪拉克气动造