空氣動力學設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-09
空氣動力學設計的視頻教程
FLUENT adjoint伴隨優化求解技術在空氣動力學方面的應用
適用人群：Fluent Adjoint Solver高效流體拓撲優化可用于各行業場景相關的流體優化，如飛行器氣動外形優化、內流管路設計優化、旋轉設備效率設計優化、散熱裝置散熱特效優化等。歡迎相關人員來聽課。
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空氣動力學設計的實例教程
借助 Simcenter 改進里程和空氣動力效率
在本場網絡研討會中，我們將展示最近一項運用高保真計算流體力學 (CFD) 仿真改進新一代超輕公務機空氣動力學性能的成功案例。您可以了解數字化策略如何在改進項目性能的同時，讓不同團隊一起探討多目標設計空間探索中遇到的、有關提高飛機空氣動力性能的復雜難題。
與之前的Chaparral賽車采用了大型尾翼不同，Jim Hall設計2H的核心理念就是最大幅度地降低風阻。
Jim Hall似乎糾枉過正，2H的設計中盡可能地縮減了車寬，甚至打算把車手完全容納進車身，以將賽車的風阻系數降到最低。這也造就了2H非常奇特的造型——車身上部非常平整，側窗被安放在了很低的位置，整車看起來像個鍥子。
2H在設計過程中幾易其稿，這是其中之一。
Jim Hall請了當時Can-Am賽事的著名車手John Surtees來駕駛2H參賽。John Surtees非常反感這個駕駛位置的設計，認為車身嚴重阻礙了視線。他強烈要求把2H的駕駛位抬高，裝上防滾架與前風擋，以便把頭部露出來獲得更好的視野。
Jim Hall和John Surtees
Jim Hall認為這個改動破壞了2H的空氣動力學特性，但隨后的參賽過程中，2H暴露出了更多的問題——低風阻的設計與窄車身導致其彎中速度非常低。Jim Hall不得不額外增加大型翼片來死馬當活馬醫，車手John Surtees則表示出對這臺車極其厭惡。
由于安全原因，1969年賽季結束后，Can-Am賽會禁止了可變型空氣動力學套件的使用。這意味著Chaparral無法繼續使用其作為制勝武器的可變尾翼，Jim Hall不得不尋找新的空氣動力學設計方案。
2G等車型為了增加下壓力而增加了風阻，而2H則為了減小風阻導致了下壓力的不足。在不使用可變尾翼的條件下，低風阻與高下壓力，二者可以兼得嗎？
Jim Hall用下面這款車給出了他的答案——這款車打開了汽車空氣動力學設計的另一扇大門。
Chaparral最具傳奇色彩的車型——Chaparral 2J “Sucker Car”，人類第一臺運用“地面效應”的賽車。
2J有著如同冰柜一般的奇異外觀，車尾兩個巨大的風扇非常顯眼。
展開 汽車行業目前已有一種共識，具有良好空氣動力學性能的汽車，加速性能更好、行駛穩定性更強、燃油經濟性更佳。隨著節能環保汽車的呼聲愈強，汽車空氣動力學性能相比以往任何時候，都更被車企所重視。本期作者將帶你走近汽車空氣動力學。
引言
如果一輛汽車以105公里/小時的速度駛向墻壁，將會發生什么？
可以想象：汽車車架會斷裂，玻璃會破碎，當然，安全氣囊也會彈出試圖保護司機和乘客，但即使現代汽車在安全方面已有著巨大進步，這樣的撞車也將會是一次嚴重的事故。因為汽車根本不可能通過任何改良設計而順利穿過一面磚墻。
但是大自然中卻存在著另外一種“墻”，汽車通過改良設計就可以順利從中穿過，這就是“空氣墻”——當汽車高速行駛時遇到的“墻”。
也許大多數人并不認可這種說法，空氣或者風怎么能算一堵墻呢。
汽車低速行駛或風不大時，我們總是很難注意到空氣與車輛的相互作用；但是高速行駛或異常大風時，空氣阻力（空氣對運動物體的作用力）對汽車的加速性能、行駛穩定性和燃油經濟性都有巨大的影響。
空氣動力學是力學的一個分支，主要研究物體與氣體相對運動時的受力特性、氣體流動規律以及伴隨發生的物理化學變化。空氣動力學在航空、航天、汽車領域都有廣泛的應用。
近幾十年來，汽車設計不同程度的考慮了空氣動力學，汽車制造商們也進行了各種各樣的創新設計，試圖使“空氣墻”更容易被穿過。
在了解空氣動力學如何應用于汽車行業之前，先了解一下“風阻系數（Cd）”。
風阻系數（Cd）
風阻系數（Cd）是衡量汽車空氣阻力的數值。
汽車以110公里/小時的車速行駛時，空氣對汽車的阻力比60公里/小時車速行駛時多出四倍。通常使用風阻系數來衡量汽車的空氣動力學能力。簡單來講，風阻系數越低，汽車的空氣動力學相對更佳，也更容易通過“空氣墻”。
一起來看幾個阻力系數值。
展開 -2-8使用Python計算翼型上的空氣動力學力
前后鏤空的設計可以極大的減小風阻。
路特斯Evija
在底盤上裝有擴散器，作用和賽車中下突形成的文氏管一樣，都是壓迫空氣，讓流速變快，產生下壓力。據測算，這款汽車可以產生1.8噸的下壓力。
Evija的空氣動力學設計
可是由于它采用碳纖維結構，它本身的重量只有1.68噸，這說明理論上講，它是可以倒立著懸在平的隧道頂部狂奔的。
當然，這只是理論上，大家千萬不要嘗試。還有一個原因是，這輛車價格在2000萬左右，絕大多數人也沒法嘗試。
從研究一杯水，一口氣，到一架飛機，一輛跑車。科技正在越來越快的改變著世界?？鬃诱f：學而時習之，不亦說乎。有許多人把“習”理解成復習。我倒覺得，理解成實踐更好?？屏植槠章阉?em>學到的空氣動力學知識用到了汽車上，并且創造了超一流的跑車品牌路特斯，這是一件多么快樂的事?。?下載地址：空氣動力學陳再新
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我將為您逐一解析這五大航空航天仿真領域。
核心結論速覽表
02 ->空氣動力學
對于空氣動力學也是如此，基于設計目標（下壓力，阻力，風壓中心），決定設計需求（如空氣動力學設計，離地間隙調整裝置，主動尾翼及主動襟翼，公路模式，道路模式，賽道DRS功能），根據需求創建模型后到模擬器中驗證反饋，來調整設計目標及設計需求。
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