空气动力学一
空气动力学前六章知识要点
空气动力学基础前六章总结第一章 空气动力学一些引述1、 空气动力学涉及到的物理量的定义及相应的单位①压强：是作用在单位面积上的正压力，该力是由于气体分子在单位时间内对面发生冲击（或穿过该面）而发生的动量变化，具有点属性。
0,lim →⎪⎭⎫ ⎝⎛=dA dA dF p 单位：Pa, kPa, MPa 一个标准大气压：101kPa②密度：定义为单位体积内的质量，具有点属性。
0,lim →=dv dvdm ρ 单位：kg/㎡ 空气密度：1.225Kg/㎡③温度：反应平均分子动能，在高速空气动力学中有重要作用。
单位：℃ ④流速：当一个非常小的流体微元通过空间某任意一点的速度。
单位：m/s ⑤剪切应力：dy dv μτ= μ：黏性系数 ⑥动压：212q v ρ∞∞∞= 2、 空气动力及力矩的定义、来源及计算方法空气动力及力矩的来源只有两个：①物体表面的压力分布 ②物体表面的剪应力分布。
气动力的描述有两种坐标系：风轴系（L,D ）和体轴系(A,N)。
力矩与所选的点有关系，抬头为正，低头为负。
cos sin L N A αα=- ， s i n c o s D N A αα=+3、 气动力系数的定义及其作用气动力系数是比空气动力及力矩更基本且反映本质的无量纲系数，在三维中的力系数与二维中有差别，如：升力系数S q L C L ∞=（3D ），cq L c l ∞='（2D ）L L C q S ∞≡,D D C q S ∞≡,N N C q S ∞≡,A A C q S ∞≡,M M C q Sl ∞≡,p p p C q ∞∞-≡,f C q τ∞≡ 二维：S=C(1)=C4、 压力中心的定义压力中心，作用翼剖面上的空气动力，可简化为作用于弦上某参考点的升力L,阻力D 或法向力N ，轴向力A 及绕该点的力矩M 。
如果绕参考点的力矩为零，则该点称为压力中心，显然压力中心就是总空气动力的作用点，气动力矩为0。
空气动力学复习(1)
空气动力学复习一.大气物理构成成分：主要是氮气和氧气；按体积计算：氮气约78％；氧气约21％；其它约1％。
物理参数：温度、压力、密度；与飞行有关的其它参数：粘性、压缩性、湿度、音速；1.密度单位：公斤/平方米;大气密度随高度的变化规律:高度升高,密度下降;近似指数变化;2.温度单位：摄氏温度C、华氏温度F、绝对温度K;不同温度单位的对应公式：C=(F-32)*5/9; K=C+273.15大气温度与高度的关系，对流层每上升1000M，温度下降6.5摄氏度。
3.大气压力单位:毫米汞柱,帕,平方英寸磅,平方厘米千克,国际计量单位:帕.海平面15摄氏度时的大气压力:几种表示单位,数值;29.92inHg,760mmHg,1013.25hPa,14.6959psi,1.03323kg/cm2.4.粘性：特性;流体内两个流层接触面上或流体与物体接触面上产生相互粘滞和牵扯的力。
大气粘性主要是由于大气中各种气体分子不规则运动造成的.气体的粘度系数随温度升高而增大；没有粘性的流体称为理想流体。
5.可压缩性：一定量的空气在压力或温度变化时，其体积和密度发生变化的特性；6.湿度：相对湿度：大气中所含水蒸汽的量与同温度下大气能含有的水蒸气最大量之比。
温度越高，能含有的最大量越大，露点温度：大气中相对湿度为100%时的温度；7.音速：在同一介质中，音速的速度只与介质的温度有关；大气中的音速：V=20.1（T)1/2 M/S从地球表面到外层空间。
气层依次是：对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层；对流层的高度：极地8KM，中纬度11KM，赤道12KM.二、空气动力学1基本概念1.1相对运动原理：1.2.连续性假设：1.3.流场、定流场、非定流场：流场：流体流动所占据的空间；定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）不随时间变化的流动；非定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）随时间变化的流动；与之对应的流场称为定流场和非定流场。
空气动力学01第1章绪论及基础知识-航院
教材：1.2.3.4.参考书：空气与气体动力学的任务、研究方法及发展流体静力学水力学理论流体动力学润滑理论基本任务：航空、航天、天气预报、船舶、体育运动、22v p constρ+=理想不可压流体伯努利方程空气流过飞行器外部时运动规律y L V ρ∞∞=Γ库塔儒可夫-儒科夫斯基定理假设实际黏性附面层旋涡/涡量Stokes 定理ndA Ω⋅=Γ∫y 翼梢小翼下洗速度诱导阻力有效迎角↓下洗角翼尖尾涡升力↓当地升力等效来流来流实际升力尾涡后掠机翼平直机翼n V 是产生升力/激波的有效速度后掠翼可提高产生激波的Ma cr边条涡边条翼：下表面压力>上表面压力气流旋转涡旋转涡心p 低而V 高流经部位压力低注入机翼表面气流能量推迟分离激波1V a >21V V <()120sh D mV V =−> 激波阻力7发动机气体动力学y 压气机/风扇：气体增压涡轮：气体膨胀8y 音障/音爆/音爆云正激波及阻力弱压缩波斜激波y 音障楔型体超音速运动激波及激波阻力阻力系数↑消耗3/4功率y 活塞发动机高速时螺旋桨效率低、桨尖易产生激波⇒喷气发动机y 降低波阻的超音速气动布局如后掠翼、面积率→蜂腰机身等y 音爆激波面上声学能量高度集中，这些能量让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。
超音速低压气流局部正激波斜激波局部亚音气流超音/亚音气流超音速气流膨胀加速压缩减速尾激波压缩减速y 音爆云激波后气体急剧膨胀降压降温潮湿天气气温低于露点水汽凝结水珠云雾y 亚燃冲压发动机进气道及扩压段斜激波及正激波拉伐尔喷管气流增压至亚音速燃烧室燃烧气流超音速喷出推力超燃冲压发动机进气道/斜激波气流增压且超音速气流超音速喷出航天空气动力学y 可压缩性黏性摩擦生热气流带走加热飞行器表面Ma=2⇒温度≈120侦察机Ma=3⇒温度y 热障结构强度↓刚度↓热能热辐射热传导气动热力学常温常压2000K<T<4000K 9000K<T 分子密度低11空气y 扑动速度均匀来流合速度合力升力推力机动性强举升/推进/悬停/快速变向等动作集于一个扑翼系统大升力利用非定常机制，其升力远高于常规飞行器，能够在低雷诺数条件下飞行。
空气动力学基础知识什么是空气动力学
空气动力学基础知识什么是空气动力学空气动力学是力学的一个分支，研究飞行器或其他物体在同空气或其他气体作相对运动情况下的受力特性、气体的流动规律和伴随发生的物理化学变化。
以下是由店铺整理关于空气动力学基础知识的内容，希望大家喜欢!空气动力学的分类通常所说的空气动力学研究内容是飞机，导弹等飞行器在各种飞行条件下流场中气体的速度、温度、压力和密度等参量的变化规律，飞行器所受的升力和阻力等空气动力及其变化规律，气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。
从这个意义上讲，空气动力学可有两种分类法：1)根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度，空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。
通常大致以400千米/小时(这一数值接近于地面1atm，288.15K下0.3Ma的值)这一速度作为划分的界线。
在低速空气动力学中，气体介质可视为不可压缩的，对应的流动称为不可压缩流动。
大于这个速度的流动，须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。
这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。
2)根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性，空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。
除了上述分类以外，空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。
例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。
空气动力学的研究内容在低速空气动力学中，介质密度变化很小，可视为常数，使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、升力线理论、升力面理论和低速边界层理论等;对于亚声速流动，无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程，研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法，普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法，在粘性流动方面有可压缩边界层理论;对于超声速流动，无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。
在超声速流动中，基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动(压缩波与膨胀波的基本关系模型及其函数模型)、锥型流，等等。
汽车空气动力学(1)
由图可知，当车速为（60－80）km/h 时气动阻力 与滚动阻力相当；当车速为160 km/h 后，气动阻 力是滚动阻力的 2－3倍。
气动阻力
2、汽动阻力所耗功率 克服气动阻力所需的功率来源于发动机，发动机 所做的功有相当大一部分用来克服气动阻力。不 同
5）蜂窝器与阻尼网：蜂窝器 的作用时将大漩涡变 成小漩涡并对气流进行导向。 阻尼网是降低气流的紊流度，安装在收缩段的前面 6）气流的回路，可是扩散形 7）动力系统：风扇、反扭导流片、整流罩、动力 机、机械传动系统 8）坐标架：固定模型、安装各种实验仪器
3、汽车风洞试验主要研究的问题： 1）研究汽车空气动力特性：汽车的气动阻力特性 和操纵稳定性；汽车上的力及力矩 2）通过汽车表面的压力分布与流场性能分析，研 究汽车各部位的流场。 3）发动机冷却气流的进气和排气特性。 4）驾驶室内的通风、取暖及噪声特性
(4)、敞开喷口式、半敞开喷口式、封闭喷口式 试验段被围墙封闭，气流与围墙接触的风洞称为闭 式风洞。试验段局部有围墙，仍存在壁面效应的风 洞称为半敞式。试验段无墙壁风洞称开式风洞，无 壁面效应的影响。
(5)、按试验段尺寸分类 微型低速风洞：试验段尺寸几十毫米 小型低速风洞：试验段尺寸1 — 1.5 m 中型低速风洞：试验段尺寸2 — 4 m 大型低速风洞：试验段尺寸8 m以上 (6)、按试验段出口断面面积S和最大Vmax风速分类 A组：S＝1.5 — 6m2 Vmax=20 —70 m/s 这种风洞主 要用于汽车模型的空气的试验。 B组：S＝10 — 22m2 Vmax=33 —57 m/s这种风洞用于 小型汽车实车的空气动力试验
车重
1 2
Vmax
Fmax − Gf = 1 ρ A(CD − 2CL f ) 2
空气动力学入门(1)1
h2 = c pT2
在给出准一维流动求解方法之前，我们将应用于前 在给出准一维流动求解方法之前， 面所得到的积分形式控制方程推导准一维流动的微分 (differential)形式控制方程，并借助微分形式的控制方程 形式控制方程， 形式控制方程 速度关系式( 推导出准一维流动的面积-速度关系式(area-velocity relation), 以了解准一维流动的一些重要物理特性。 以了解准一维流动的一些重要物理特性。 •准一维流动的微分 准一维流动的微分(differential)形式控制方程的推导： 形式控制方程的推导： 准一维流动的微分 形式控制方程的推导 p A u ρ dx p+dp A+dA u+du ρ+ dρ 微分形式连续方程： 微分形式连续方程：
S
(10.2)
S
对应x方向分量： 对应 方向分量： 方向分量
∫∫ ( ρV • dS )u = - ∫∫ ( pdS ) S
S
x
(10.3)
∫∫ ( ρV • dS )u的积分 : V • dS = 0
S
∫∫ ( ρV • dS )u = ρu (− A )u
1 1 A1
1
∫∫ ( ρV • dS )u = ρu (+ A )u
把上面的积分结果代入我们前面已给出的x方向动量方程：
∫∫ ( ρV • dS )u = - ∫∫ ( pdS ) S
S
x
(10.3)
得：
− ρ u A1 + ρ 2 u A2 = p1 A1 − p 2 A2 +
2 1 1 2 2
∫
A2
A1
pdA
整理得：
p1 A1 + ρ u A1 +
空气动力学的名词解释
空气动力学的名词解释空气动力学是研究气体与固体的相互作用及其对物体运动的影响的学科。
它在航空航天领域中起着至关重要的作用，不仅可以帮助我们理解飞机和火箭的飞行原理，还可以用来优化设计、提高效率和安全性。
在本文中，我们将介绍一些与空气动力学相关的关键术语，以帮助读者更好地理解这个领域。
1. 空气动力学（Aerodynamics）空气动力学是研究气体在运动物体表面产生的力学效应的科学。
它涉及流体力学、力学和热力学等领域的知识。
通过分析气体流动规律，可以预测物体的运动、阻力和升力等参数。
2. 流场（Flow Field）流场是指空气或气体在物体周围的流动状态。
空气动力学中的流场可以通过数学模型和实验来描述和分析。
了解流场可以帮助我们研究物体受力和运动的规律。
3. 阻力（Drag）阻力是指物体在运动中受到的与速度方向相反的力。
当物体在空气中移动时，面对气体的粘性和惯性影响，会产生阻力。
阻力的大小取决于物体的形状、速度和流场状况。
4. 升力（Lift）升力是指垂直于运动方向的力，也是飞行器保持浮空或升起的关键力量。
升力的产生源于空气动力学中的贴面效应和伯努利定律。
飞行器通常利用翼面的形状和倾角，通过改变气流的速度和压力分布，获得升力。
5. 翼效（Wing Efficiency）翼效是指在产生升力的同时，减小阻力的能力。
一个高效的翼面设计可以使飞行器在给定的马赫数下获得更大的升力，同时降低阻力，提高燃烧效率和航程。
6. 翼面（Airfoil）翼面是拥有空气动力学特性的平面或曲面。
常见的翼面形状有对称翼和非对称翼，它们的流场效应和升力系数有所不同。
飞机、直升机和风力发电机等设备都采用翼面来实现升力或减小阻力。
7. 空气动力学系数（Aerodynamic Coefficients）空气动力学系数是用来描述物体在特定运动状态下受到的气流作用的参数。
常见的系数有升力系数、阻力系数和升阻比等。
它们的计算和实验测定可以精确地预测和分析物体在不同飞行状态下的性能。
第三章-固定翼无人机空气动力学一
梯形比λ：尖削比是指翼稍弦长
பைடு நூலகம்
D
与翼根弦长之比， λ = c1/ c’0 。
b
固定翼无人机机翼及其气动性能
• 机翼的其他主要装置
1副翼 安装在机翼翼梢后缘外侧的可动翼面，用于控 制飞机的滚转。 2.襟翼
安装在机翼后缘内侧的可动翼面，用于 增大机翼的升力。
3.扰流板
又称减速板，用于降低速度的装置，分 为飞行和地面两种扰流板。
3.1 固定翼无人机气动结构的组成和布局 3.2 固定翼无人机机翼及其气动特性 3.3 改善固定翼无人机机翼气动性能的方法 3.4 固定翼无人机的飞行阻力
固定翼无人机气动结构的组成和布局
• 固定翼无人机的气动结构组成
1.机翼 机翼是飞机最主要的部件之一，其主要功用是 产生升力。同时机翼内部可以用来装置油箱和 设备等；在机翼上还安装有改善起降性能的增 升装置和用于飞机侧向操纵的副翼；很多飞机 的起落架和动力装置也固定在机翼上。 2.机身 机身的主要功能是装载货物和各种设备，同时 是连接机翼尾翼发动机等设备的连接装置。
• 固定翼无人机的气动布局类型
4.三翼面布局 在常规布局上增加一对鸭翼。 5.飞翼布局 飞翼布局没有水平和垂直尾翼。
固定翼无人机机翼及其气动性能
翼展长b：表征机翼邹游翼稍之间最大的横向距离。
• 固定翼无人机的机翼几何特性 外露根弦长c0和翼稍弦长c1 前缘后掠角Λ0：机翼前缘线同垂直于翼根 对称面的直线之间的夹角。
固定翼无人机气动结构的组成和布局
• 固定翼无人机的气动布局类型
1常规布局 水平尾翼和垂直尾翼放在机翼后面的布局。 2.无尾翼布局
通常无尾翼布局指无水平尾翼，副翼兼 顾平尾的功用。
3.鸭式布局
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此时在物体表面代之以湍流型的附面层。K点称为分离点，各 截面上的分离点所组成的面称为分离面。在分离面的后部，空 气的运动形式发生了变化，产生一个个涡漩。该处即为涡流区。 由于涡流区的出现，阻碍了外层空气重新扩大到原有的宽度。 也就是说使外层气流无法在物体后部平顺地合拢恢复原状。
于是外层气流就保持着较高的流速和较小的静压力，相应地涡流 区也维持着与邻近外层气流相同的较低的静压力。 这样一来，改变了物体表面的压力分布，打破平衡，故静压 力的合力不为零，从而产生了空气力。 产生分离现象的关键是附面层内较大的速度梯度。当物 体截面急剧地由小到大变化时，外层气流急剧升速，由于有较大 的速度梯度，空气层间内摩擦很大，致使附面层内迅速减速， v=0的点可能会离开物体表面而产生分离。当物体截面急剧地由 。 大到小变化时，外层气流急剧减速，由于有较大的速度梯度，空 气层间很大的内摩擦也会使v=0的点离开物体表面而产生分离。 综上所述，由于空气的粘滞性导致附面层分离现象的发生，使附 面层内可能产生涡漩，最终导致车身表面上静压分布不对称。整 个汽车外表面上的静压力的总合力就是空气力。 空气力F的作用点称为气动中心（又称为风压中心）记作C· P， 一般情况下C· P不与汽车的质心C· G重合，其作用方向也是任意 的，即与汽车前进方向以及地面成任意角度。
一、前提与假设
1． 前提：车速Va≤360km/h（即空气相对流速Va≤100m/s）。 2． 假设： ①空气不受压缩（即空气密度ρ不变） ②外层空气无粘滞性 除了车身表面附近一薄层空气外，离车身较远的外层空气是没 有粘滞性的理想气体。 ③相对运动等效性。 汽车以一定的速度在静止的空气中行驶所产生的空气力，与 空气以同样的速度流经静止的汽车时所产生的空气力相等。 风洞实验就是依据这一原理。
负值。
通常用中线、弦线、拱度、和迎角来判断车身形状与升力的关
系。 中线——汽车各横截面形心的连线。 弦线——中线的前后端的连线。 拱度——中线弧高与弦长之比。拱度愈大升力愈大。
迎角——弦线与水平线的夹角。前高后低的弦线其迎角为正。
正迎角愈大升力愈大。 减小拱度，使中线趋于平坦能减小升力，但由于结构上和 使用功能上的限制，要在轿车车身造型上做到这一点是很困 难的。较为可行的措施是减小迎角甚至使其成为负值。这是 降低升力甚至获得负升力的重要途径。
迎风面积的定义
气动力的六分量
气动力F与流速的平方、迎风面积成正比，为了比较大小 不同的汽车在不同的车速时的空气动力性能常采取一个无因 次量CF，称为空气力系数。 F
令：
CF
S
1 2
2
其涵义为：作用在迎面面积上的平均空气力F/S与基准气流动 压力1/2ρv2之比。 各分量也有对应的系数CD、CY、CZ、CMX、CMY、CMZ、。
其中动压力q=1/2 ρv2 ρ为空气密度，在标准状态下 ρ0=1.2258Kg/m3
这意味着：某处空气流速改变时，该处的静压力必然也 会改变。即空气流速V增大的地方静压P减小，反之V 减小的地方P增大。
若理想的空气流经一个前后左右都对称而且表面绝对 光滑（无摩擦）的物体时，可推知由于物体横截面积 变化将导致周围空气静压力分布的变化。且有如下规 律： 在物体横截面大的地方流线族截面积小v大，q大，p小 在物体横截面小的地方流线族截面积大v小，q小，p大。 在远离物体表面的地方可近似地认为存在着这种情况。 如果空气没有粘滞性，空气与物体表面的摩擦力为零。 而且作用于物体表面的静压力分布虽有变化，但其总 的合力，即空气力也是为零的。 实际上，由于空气粘滞性的存在，作用在物体上的 气动合力是不为零的。
数据显示屏
六分力天平
风洞内壁
整流筛 风机
风扇有六个叶片，每个叶片 重1吨，高12英尺，用西加 云杉(Sitka spruce)薄片制成。 西加云杉薄片全都是根据高 比刚度精选出来的。当电动 机的转速达到最大的时候， 叶片最高速度达到每小时 415英里
我国正在建设的风洞
由于汽车的横截面是变化的，因此在沿气流方向的 各个截面上流线的疏密不同。根据空气密度不变的假 设以及连续原理可推知流速与流线族截面积成反比。 即： 物体截面大的地方流线截面积小，空气流速大。反之， 物体截面小的地方流线截面积大，空气流速小。 而根据外层气体无粘滞性的假设可知气流无损失流 动时服从柏努利定律。即静压力P与动压力q之和为常 数。即 p+q=H
附面层的定义及流态
当附面层内速度梯度较大时，各层间的摩擦力相当大，附面层 内充满了涡流，被称为“湍流”。这种情况常发生在物体的截 面由大变到小的地方，由于物体截面的这种变化，沿气流方向 会产生静压升高，附面层中的气流在随着外层气流减速的同时， 气流的一部分动能还要消耗在克服摩擦所做的功上，因此附面 层内部将会有一个较大的速度梯度。 2）分离现象 当静压足够大时，终于在离物体表面某一距离的K点处空气 粒子失去动能，流速就降至零，而在这距离以内的气流速度变 为负值，即反向流动，形成涡漩，在这些地方，层流型的附面 层离开了物体表面。这种现象称为分离现象。（参见书上P116 图6-10）
二、空气力的形成 空气力是指作用在车身表面的全部气动压力的总和。 1．外层气流情况 在远离车身表面的外层气流中，设有一空气质点 在某一时刻通过空间的A点，该质点的运动轨迹称 为“流线”。若流速保持恒定，则紧接着陆续到 达A点的所有空气质点也将沿着完全同样的轨迹运 动。因此可以认为流线在空间的位置和形态是固 定的（这一点可由烟风洞实验证实）。每一条流 线隶属于流线族，众多的流线族构成汽车周围的 流谱。流谱的形态是由车身的外形以及车身与空 气的相对速度决定的。
第四章 汽车空气动力性能
一、名词术语
1. 空气动力 物体与空气相互作用产生并作用于物体上的力。其大小、方向取决于空气与物体 之间的相对速度和物体的形状。 2. 空气动力对汽车性能的影响 动力性
经济性
操纵稳定性 车速大于50km/h时，空气动力性能就不可忽视。当车速达100km/h时，发动机 输出的功率有80%用于克服空气阻力。而且气动力是气流作用在汽车整个表面上 的变分布压力的综合效果。这种压力分布随汽车与气流间的相对状况而变化，有 时可以改善转向特性和操纵特性，有时又会使其恶化。因此，具备一些这方面的 知识，对评价车身的造型，以及确定汽车的外形都具有重要的意义。
其中力矩系数为：
M CM S
1
L
2 2Βιβλιοθήκη 式中：L为特征长度，一般取汽车的轴距或轮距（须指明）。 系数C是无因次量，一般来说是雷诺数Re的函数在v较高时，可以近似 地认为C不随Re变化，而仅取决于物体的形状。
四、气动阻力（参见P107～P108）
气动阻力FX是气动力F分量中对汽车性能影响最大的。 其组成部分为： 1．形状阻力（又称压差阻力）占50% ~ 65％，由汽车前部压力 与后部压力之差引起； 2．摩擦阻力占6% ~ 10% 空气粘滞性在车身表面产生的阻力 3．诱导阻力占7%~10% 气动升力所产生的纵向水平分力 4．干扰阻力占12 %~ 16% 附件阻力，暴露在汽车外力的各种附
件引起气流相互干扰形成的阻力；
5．内部阻力占12~20%内循环阻力，冷却发动机气流与车厢内循 环气流造成的阻力。
五、气动升力（参见P109～P110）
气动升力FZ是由于汽车外形上下不对称，在行驶时上部和下 部的空气流速不相等导致上下静压力不等而产生的。FZ垂直于 地面。向上为正，向下为负。 气动升力对于汽车是有害的，因为它会降低轮胎的附着力从 而使汽车的驱动性和操纵性、稳定性变坏。尤其是质量轻、速 度高、质心靠后的汽车对升力特别敏感。如某轿车以160km/h 的速度行驶时前轴上的正升力约为车重的20%~25%，大大降 低了前轮与路面的附着力，若此时正在转弯或受到侧向阵风的 作用，就可能出现失控的危险。因此对于高速汽车来说降低气 动升力比降低气动阻力更为重要。在设计汽车车身外形时要采 取措施尽量减小汽车的升力，理想的情况是升力为零或较小的
三、气动力的六分量及系数
为方便分析，在以汽车质心为原点的三维坐标系中将气动力分解 为沿三个坐标轴方向的分力和绕三个坐标轴的力矩，统称为气动力 六分量。（见书上P106图6-1） 三个分力为： 1．气动阻力FX——沿水平面纵方向与汽车行驶方向相反的分力。 2．气动侧向力FY——沿水平面横方向与汽车行驶方向垂直的分力。 3．气动升力FZ——垂直与水平面且与汽车行驶方向垂直的分力。 三个力矩为： 1．侧倾力矩MX——绕X轴使汽车侧倾的力矩（使汽车右倾为正） 2．俯仰力矩MY——绕Y轴使汽车俯仰的力矩（使汽车仰头为正） 3．横摆力矩MZ——绕Z轴使汽车调头的力矩（使汽车右偏为正）
较成功的整体气动造型轿车
2、附面层的情况（参见P115）
1）附面层
在紧贴物体表面的地方，空气的粘滞性不可忽视，而且物体表 面与空气间存在着摩擦力，直接与物体表面接触的空气分子， 受到表面的阻滞而粘着在物体表面上相对速度为零。与其相邻 的空气层又被粘滞摩擦力所阻滞相对流速也较低，随着与表面 距离的增大，空气粒子受粘滞性的影响程度逐渐减小，其流速 也逐渐加快。当与物体表面的距离超过一定值时，空气粒子的 运动几乎完全不受粘滞性的影响，其流速与该截面上外层气流 的速度相等。故在围绕物体的一个相对薄的空气层内，气流速 度有明显变化，从外向里逐渐减小，直到接触物体表面处气流 速度为零，存在着一个速度梯度。该气流层被称为附面层，又 叫边界层。 当附面层内速度梯度不大时，附面层内各层气流是以不同速度 错动的，称之为“层流”。
二、汽车空气动力学研究内容
轿车空气动力学研究内容
设计计划 模型风洞 空气动力学基本要求 计算仿真 气动造型 总布置开发
美学造型
方案选择
空气动力学协调
外形基本型 否 计算仿真 方案初定 样车试制 1：1模型风洞 否 1：1模型评审
空气动力性能指标
设计
是 否
样车分析
样车完成
样车风洞试验
§4-1空气力的形成（参见书6-2，6-3）