空氣阻力系數(shù),又稱風(fēng)阻系數(shù),是計(jì)算汽車空氣阻力的一個(gè)重要系數(shù)。它是通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和下滑實(shí)驗(yàn)所確定的一個(gè)數(shù)學(xué)參數(shù),用它可以計(jì)算出汽車在行駛時(shí)的空氣阻力。風(fēng)阻系數(shù)的大小取決于汽車的外形.風(fēng)阻系數(shù)愈大,則空氣阻力愈大。已知雨滴的風(fēng)阻系數(shù)最小,在0.05左右。
風(fēng)阻是車輛行駛時(shí)來自空氣的阻力,一般空氣阻力有三種形式,第一是氣流撞擊車輛正面所產(chǎn)生的阻力,就像拿一塊實(shí)木板頂風(fēng)而行,所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產(chǎn)生的阻力。第二是摩擦阻力,空氣與劃過車身一樣會(huì)產(chǎn)生摩擦力,然而以一般車輛能行駛的最快速度來說,摩擦阻力小到幾乎可以忽略。第三則是外型阻力,一般來說,車輛高速行駛時(shí),外型阻力是最主要的空氣阻力來源。
定義介紹
風(fēng)阻系數(shù):空氣阻力是汽車行駛時(shí)所遇到最大的也是最重要的外 力。空氣阻力系數(shù),又稱風(fēng)阻系數(shù),是計(jì)算汽車空氣阻力的一個(gè)重要系數(shù)。它是通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和下滑實(shí)驗(yàn)所確定的一個(gè)數(shù)學(xué)參數(shù),現(xiàn)代汽車的風(fēng)阻系數(shù)一般在0.23-0.5之間.
風(fēng)阻系數(shù)不僅應(yīng)用于空氣,適用于其他流體內(nèi)部。
常見風(fēng)阻
垂直平面體風(fēng)阻系數(shù)大約1.0
球體風(fēng)阻系數(shù)大約0.5
一般轎車風(fēng)阻系數(shù)0.28-0.4
一般跑車<0.3
賽車可一般<0.3
鳥綱在0.1-0.2
飛機(jī)達(dá)到0.08
目前雨滴的風(fēng)阻系數(shù)最小
在0.05左右
車輛的風(fēng)阻
來源
風(fēng)阻是車輛行駛時(shí)來自空氣的阻力,一般空氣阻力有三種形式:
第一是氣流撞擊車輛正面所產(chǎn)生的阻力,就像拿一塊實(shí)木板頂風(fēng)而行,所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產(chǎn)生的阻力。
第二是摩擦阻力,空氣與劃過車身一樣會(huì)產(chǎn)生摩擦力,然而以一般車輛能行駛的最快速度來說,摩擦阻力小到幾乎可以忽略。
第三則是外型阻力,一般來說,車輛高速行駛時(shí),外型阻力是最主要的空氣阻力來源。外型所造成的阻力來自車后方的真空區(qū),真空區(qū)越大,阻力就越大。一般來說,三廂式的房車之外型阻力會(huì)比掀背式休旅車小。
測量與計(jì)算公式
風(fēng)阻系數(shù)可以通過風(fēng)洞測得。當(dāng)車輛在風(fēng)洞中測試時(shí),借由風(fēng)速來模擬汽車行駛時(shí)的車速,再以測試儀器來測知這輛車需花多少力量來抵擋這風(fēng)速,使這車不至于被風(fēng)吹得后退。在測得所需之力后,再扣除車輪與地面的摩擦力,剩下的就是風(fēng)阻了,然后再以空氣動(dòng)力學(xué)的公式就可算出所謂的風(fēng)阻系數(shù)。
風(fēng)阻系數(shù)=正面風(fēng)阻力× 2÷(空氣密度x車頭正面投影面積x車速平方)。
公式中各數(shù)值的單位:正面風(fēng)阻力(牛),空氣密度(千克/立方米),車頭正面投影面積(平方米),車速(米/秒)
一輛車的風(fēng)阻系數(shù)是固定的,根據(jù)風(fēng)阻系數(shù)即可算出車輛在各種速度下所受的阻力。
與汽車性能的關(guān)系
車輛在行駛時(shí),所要克服的阻力有機(jī)件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。隨著車輛行駛速度的增加,空氣阻力也逐漸成為最主要的行車阻力,在時(shí)速200km/h以上時(shí),空氣阻力幾乎占所有行車阻力的85%。
一般車輛在前進(jìn)時(shí),所受到風(fēng)的阻力大致來自前方,除非側(cè)面風(fēng)速特別大。不然不會(huì)對車輛產(chǎn)生太大影響,就算有,也可通過方向盤來修正。風(fēng)阻對汽車性能的影響非常大。風(fēng)阻系數(shù)越小,說明它受空氣阻力影響越小,反之亦然,因此風(fēng)阻系數(shù)越小越好。一般來講,流線性越強(qiáng)的汽車,其風(fēng)阻系數(shù)越小。目前,我們在馬路上看到的大多數(shù)轎車的風(fēng)阻系數(shù)在0.28—0.4間;性能較好的汽車如跑車等,其風(fēng)阻系數(shù)可達(dá)到0.25左右。
參考資料 >
什么是風(fēng)阻系數(shù)?.科普中國網(wǎng).2024-02-04
風(fēng)阻系數(shù)的參考文章:汽車之家.car.autohome.com.cn.2019-07-10