空氣阻力系數怎么算
空氣阻力系數怎么算?
空氣阻力系數(Cd)的值是由風洞測試得出的。在汽車行駛范圍內,空氣阻力的數值通常都與氣流相對速度的動壓力 1/2 ρur2成正比例,其計算公式為 Fw = 1/2 C_D Aρu_r2。
這里面,C_D 就是空氣阻力系數,一般來說它是雷諾數 Re 的函數。在車速較高、動壓力較高且相應氣體的粘性摩擦較小時,C_D 將不隨 Re 而變化。ρ為空氣密度,一般約為 1.293g/l。A 為迎風面積,即汽車行駛方向的投影面積。u_r 為相對速度,在無風時就是汽車的行駛速度。
空氣阻力系數的值取決于物體的形狀、速度和流體的性質等。對于汽車來說,降低空氣阻力系數是減少空氣阻力、節省燃油的重要手段。從 20 世紀 50 年代到 70 年代初,轎車的空氣阻力系數在 0.4 至 0.6 之間。70 年代能源危機后,各國致力于降低空氣阻力系數,現在轎車的空氣阻力系數一般在 0.28 至 0.4 之間。試驗表明,空氣阻力系數每降低 10%,燃油能節省 7%左右。
在計算空氣阻力系數時,要考慮車身的多個部分。車身前部,發動機蓋應向前下傾,面與面交接處的棱角應為圓柱狀,風窗玻璃應盡可能“躺平”且與車頂圓滑過渡,前支柱應圓滑,側窗應與車身相平,盡量減少燈、后視鏡等物突出,突出物的形狀應接近流線型,在保險杠下面的前面,應裝有合適的擾流板,車輪蓋應與輪胎相平。
整車應向前傾斜 1°至 2°,水平投影應為“腰鼓”形,后端稍稍收縮,前端呈半圓形。汽車后部最好采用艙背式或直背式,并有后擾流板。車身底部所有零部件應在車身下平面內且較平整,最好有平滑的蓋板蓋住底部,蓋板從車身中部或由后輪以后向上稍稍升高。進風系統要仔細選擇進風口與出風口的位置,應有高效率的冷卻水箱、精心設計的內部通道。
總之,計算空氣阻力系數需要綜合考慮多種因素,通過優化車身設計來降低其數值,從而實現降低空氣阻力和節省燃油的目的。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯網)
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