空氣動力學，整車性能的案例
車企都在“吹”的空氣動力學究竟是什么？ 附空氣動力學基礎劉沛清下載
還有許多其他因素會影響平衡和操控，例如懸架的剛度（搖桿/減震器）、重量分布……也就是說，空氣動力學和其他機械系統必須作為一個整體來工作，以提供良好的前/后抓地力分配。
高下壓力還有一個好處，那就是它可以提高轉彎速度，提高高速急剎車時的穩定性，并通過為輪胎提供更大的牽引力，從而在加速時幫助“降低動力”，從而產生更大的縱向力加速。最重要的方面是獲得最佳的前/后下壓力平衡，以實現更好的操控。
汽車設計是一項非常復雜的學問，很多人一直以為一款好車只要發動機、變速箱和底盤好就行了，但其實這是遠遠不夠的。對于一款高性能車或跑車而言，符合空氣動力學的車身造型設計其實對車輛性能和操控的影響，遠比大家想象的重要得多。
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展開 不得不學的空氣動力學！ 附空氣動力學陳再新下載
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。孔子說：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。科林查普曼把他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啊！
下載地址：空氣動力學陳再新
展開 關于汽車動力學-空氣動力學清單
汽車周圍的空氣壓力變化不大，可近似認為空氣密度不變。
2）伯努利方程(Bernoulli’s Law)
對于不可壓縮流體，有：
mgz+mp/ρ+mV2/2=常數
——流體的重力勢能、壓力勢能、動能之和為一常數。
氣體的重力很小，若忽略氣體的重力勢能，則
p/ρ+V2/2=常數
或 p+ρV2/2=常數
——靜壓力與“動壓力”之和為一常數。
伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的表現形式。
流速越大，動壓力越大，壓力（靜壓力）越小。
12、空氣動力學對汽車性能的影響：
1）對動力性的影響
影響高速時的加速性能;
影響最高車速。
2）對燃油經濟性的影響
例：對于CdA=0.8m2的轎車，
v=65km/h時，55%的能量克服空氣阻力；
v=90km/h時，70%的能量克服空氣阻力。
轎車空氣動力性的差異可使空氣阻力相差達30%，燃油消耗相差達12%以上。
3）對安全性的影響
高速時的加速性能影響行車的安全；
空氣升力影響汽車操縱穩定性和制動性；
空氣動力穩定性影響汽車的操縱穩定性。
4）對汽車外形演變的影響
汽車的空氣動力特性主要取決于汽車外形；
空氣動力學影響著人們的審美觀。
轉自CAE技術聯盟微信平臺
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汽車周圍的空氣壓力變化不大，可近似認為空氣密度不變。
2）伯努利方程(Bernoulli’s Law)
對于不可壓縮流體，有：
mgz+mp/ρ+mV2/2=常數
——流體的重力勢能、壓力勢能、動能之和為一常數。
氣體的重力很小，若忽略氣體的重力勢能，則
p/ρ+V2/2=常數
或 p+ρV2/2=常數
——靜壓力與“動壓力”之和為一常數。
伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的表現形式。
流速越大，動壓力越大，壓力（靜壓力）越小。
12、空氣動力學對汽車性能的影響：
1）對動力性的影響
影響高速時的加速性能;
影響最高車速。
2）對燃油經濟性的影響
例：對于CdA=0.8m2的轎車，
v=65km/h時，55%的能量克服空氣阻力；
v=90km/h時，70%的能量克服空氣阻力。
轎車空氣動力性的差異可使空氣阻力相差達30%，燃油消耗相差達12%以上。
3）對安全性的影響
高速時的加速性能影響行車的安全；
空氣升力影響汽車操縱穩定性和制動性；
空氣動力穩定性影響汽車的操縱穩定性。
4）對汽車外形演變的影響
汽車的空氣動力特性主要取決于汽車外形；
空氣動力學影響著人們的審美觀。
轉自CAE技術聯盟微信平臺
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空氣玩家JIM HALL 空氣動力學黑科技的故事
Chaparral系列車型的問世改變了汽車運動的發展方向，Jim Hall作為一個工程師，用創造性的思維處理問題，大膽實踐有條不紊，Jim Hall是將空氣動力學運用在汽車運動領域的先驅者。
CFD學習：低雷達截面如何影響空氣動力性能
其他 RCS 減少選項
通常用于定義飛機性能的空氣動力學指標包括升力、阻力、最高速度和重量。飛機的形狀對 RCS 的影響最大，低 RCS 結構可能非常復雜，空氣動力學效果不佳。設計人員在優化飛機時必須嘗試平衡低 RCS 要求與空氣動力學性能需求。
當RCS無法通過結構優化進一步降低時，可以采用額外的方法來降低RCS，而不會極大地影響空氣動力性能。這些包括：
在飛機的暴露表面使用雷達吸波材料
重新設計子組件以具有更小的 RCS
實施被動或主動取消
使用針對雷達載波頻率的抗反射涂層
結構優化對飛機的 RCS 影響最大。完成結構優化并平衡空氣動力學要求后，可以通過上述方法進一步降低 RCS。評估這些策略需要電磁仿真和CFD 仿真。
雷達系統設計人員可以使用Cadence的全套系統分析工具來平衡低 RCS 結構優化與空氣動力學要求。只有 Cadence 提供一套全面的電路、IC 和 PCB 設計工具，適用于任何應用和任何復雜程度。對于系統級仿真，用戶可以使用一流的電磁仿真和 CFD 仿真來評估系統功能。
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關于作者
憑借業界領先的網格劃分方法以及強大的求解器和后處理功能，Cadence Fidelity 為推進、空氣動力學、流體動力學和燃燒等應用提供了全面的計算流體動力學 (CFD) 工作流程。
文章來源：Cadence博客
展開 汽車中的空氣動力學
F1空氣動力學的主要作用就是兩個方面：1.產生下壓力，2. 減小空氣阻力。換句話說，空氣阻力的大小也并非單純的就由風阻系數來決定的，所以嘛，別問那么多為什么了！你以為你是十萬個冷笑話啊！汽車空氣阻力的計算公式：Fd=1/16·A·Cd·v2其中：v為行車速度，單位：m/s；A為汽車橫截面面積，單位：m2：Cd為風阻系數。從這個公式中，你有沒有發現，當車速為定值的時候，還有一個因素也決定了空氣阻力的大小呀！沒看出來的自己面壁去！F1賽車在風洞實驗中吹吹風咱說完了空氣動力學是個啥，以及它的具體作用之后，咱們就來簡單聊聊，如何把它運用到汽車研發上。通常研究車輛空氣動力學的方法有幾種，咱就主要介紹幾種常見的吧。第一種即使用數學計算，解決一大堆的非線性和偏微分方程后，幸運的話你也許能夠得到正確答案。但由于這種方法實在是太費周折，而且誤差和錯誤率較高，所以早期大多采用的是實驗的方法來求得所需數據。第二種則是托了咱們計算機技術發展的福，采用電腦軟件模擬，也就是我們通常所說Computational Fluid Dynamics（簡稱CFD）。這是最高效、最經濟的一種方法，這也是很多車輛再進入風洞實驗前所需要做的一項工作。F1賽車在CFD中進行模擬而之后，則是實際測試的一種方法了，也是土豪們才玩得起的做法，將車輛的外觀套件或者整車模型送進風洞實驗室，讓它們吹吹風。不要問我造個風洞實驗室要多少銀子，反正夠我們買好多好多的保時捷911了。小編以為，今天的汽車在空氣動力學領域可挖掘的潛力還很大，其他不說，僅僅后視鏡的存在就導致整車阻力增加30%以上。后視鏡這個“腫瘤”本身的阻力并不大，但卻破壞了車體流場的完整性。大伙這次去車展多多關注概念車哦，你會發現它們大都沒后視鏡。
展開 空氣動力學優化方法
為了實現這個目標，除了采用新型輕量和柔性材料來實現以外，我們也必須著手于空氣動力學優化的研究。
就空氣動力學優化而言，目前的飛機設計方案面臨以下兩個挑戰：首先，當前大多數基于空氣動力學的設計嚴重依賴于駕駛員飛行經驗和以往的飛機設計經驗，想要優化，就需要基于一系列專門的優化工具和復雜的模型參數化來進行，而考慮到諸多經驗因素，這種優化方式就限制了其對應的魯棒性和可靠性；第二個難題在于如何針對不同的情況來定義不同的分析方法，讓其能夠與我們設定的優化策略相匹配。
要克服這些弊端，從而達到“理想”，是一個復雜的系統工程，因為它涉及到非常多的耦合參數，并且又屬于多學科設計優化的范疇。我們要考慮的是飛機整體的性能，所以很明顯不可能設計出一架“完美無瑕”的飛機——讓所有的性能達到最佳，因此我們也不得不面對如何平衡取舍不同性能，讓它實現“綜合考慮下的最優”。
混合機翼的局部最優方案
現在的設計主要基于兩種最優方案。首先是梯度法（gradient-based methods）。這個方法被廣泛運用與航空航天器的設計中，因為它的計算迅速，并且非常適用于針對幾何形狀變化的優化。在優化仿真中，將飛機模型參數化從而建立目標函數，通過微積分迭代分析對應的梯度，來找到最優解。通過梯度法我們很容易找到局部最優解，但是由于其局限性，我們無法保證它可以確定全局最優點（global optimum）。
梯度法的迭代流程圖
其次是非梯度法（gradient-free method）。為了克服梯度法無法找到全局最優點的缺點，我們可以采用很復雜的非梯度方法，包括：遺傳算法、粒子群優化和模擬退火。遺傳算法是計算數學中用于解決最佳化的搜索算法，是進化算法的一種。由于其易用性和廣泛的適用性，遺傳算法已經成功應用于廣泛的空氣動力學基礎設計優化中。
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展開 技術 | 汽車空氣動力學漫談
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 太空飛行器空氣動力學CFD研究
這應通過雙管齊下的方法實現：首先使用工程方法根據實驗數據和簡化公式推導氣動熱負荷，然后進行計算流體動力學（CFD）模擬以進一步驗證工程預測。
3. 使用空氣動力加熱輸出來告知車輛設計注意事項。
作為起點，飛行器的軌跡和感興趣高度的關鍵大氣參數被輸入到分析模型中。值得注意的是，Fay&Riddell公式在20世紀50年代后期開發的開創性停滯點傳熱公式，該公式已通過經驗風洞數據進行了廣泛驗證。該模型預測火箭鼻錐尖端的駐點熱通量約為550kWm^（-2）。
然后使用Ansys CFD作為驗證分析預測的方法。考慮到鼻錐幾何結構的對稱性，選擇了二維軸對稱方法，以減少計算要求，同時仍保持模擬逼真度。感興趣幾何體周圍的邊界條件和流動域如下所示：
網格劃分方案經過精心選擇，是寶貴的計算資源和模擬逼真度之間的平衡。靠近鼻錐壁的元件必須具有足夠的網格分辨率，以捕捉尖銳的熱梯度和速度梯度。下面顯示了大約157k個元素的粗網格示例，顯示了不同網格大小的不同區域。
展開 
fluent分析建筑空氣動力學計算
實例.rar
空氣動力學 | 豐田借力仿真穿越天地之間
本文原載于Ansys Advantage：《Toyota Simulates from Land to Air Back Again》
工程師之間的協作通常會帶來創新，而豐田汽車公司的工程師通過與航空競賽團隊的合作，擴展了他們對汽車空氣動力學的了解。此次特別的合作采用了Ansys仿真技術，可同時提高飛機與汽車的空氣動力方面的性能。
豐田汽車公司負責CAE技術研發的中江雄亮(Yusuke Nakae)一直與豐田的JSOL公司合作，使用Ansys LS-DYNA進行流體分析，測量車輛行駛時產生的空氣動力以及該力如何影響車輛的穩定性。通過利用參照以往的汽車仿真經驗改進航空競賽飛機，然后根據在航空競賽飛機上獲得的成功經驗對雷克薩斯汽車進行改進，中江的團隊實現了使用傳統方法無法得到的分析。
從傳統到實驗空氣動力學
車輛空氣動力學的傳統測試方法，包括在汽車靜止時向其施加風力，然后通過實驗和計算測量變化情況。中江團隊想了解汽車在運動時與靜止時的空氣外力有何不同，這啟發了中江團隊嘗試對運動的車輛進行分析。具體而言，他們希望使用LS-DYNA對車輛變道時的空氣動力形態進行仿真。
正常分析（汽車靜止時施加風力）獲得的結果與汽車運動時獲得的結果截然不同。然而，在駕駛汽車時測量空氣作用力仍然是一大挑戰?即使在風洞中也是如此。中江團隊希望使用仿真定量分析空氣動力差異。
展開 【技術】AICFD助力汽車空氣動力學設計
概述
隨著汽車工業發展與汽車行駛速度日益提高，汽車的空氣動力學亦愈來愈受到重視，優秀的空氣動力學設計不但可以達到高效節能的目的，還能夠減少噪音、提高車輛的平順性和行駛穩定性，提供更強的安全保障。如今，它已經不是航空航天領域的專利，而是現代工業設計必不可少的元素之一。
汽車空氣動力學研究主要有兩種方法：一種是進行風洞實驗，另一種則是利用計算流體動力學（CFD）技術進行數值仿真。相比風洞實驗，CFD數值仿真有著可再現性、周期短、成本低，以及全面且豐富的流場分析功能等優點。隨著計算機性能的不斷提高，CFD 軟件逐漸成為工程師的常用工具，通過數值仿真，在產品開發的初期就確立設計方案。外流場空氣動力學仿真計算作為CFD的一個方面，在現代汽車設計中扮演著至關重要的角色。
AICFD軟件介紹
AICFD 是由天洑軟件研發的一款智能熱流體仿真軟件，它實現對流動及傳熱的快速智能仿真。
展開 汽車空氣動力學分析2 ￥10
空氣速度為 30 m/s（更新），使用的湍流模型為 SST。網格由大約 350 萬個元素組成。汽車表面四周采用6棱鏡層。使用 ANSYS CFX 執行穩態仿真。
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