汽車空氣動力學(xué)

作者簡介

作者簡介
傅立敏 1942年12月3日生，籍
貫吉林省吉林市，1966年畢業(yè)于
吉林工業(yè)大學(xué)汽車系，畢業(yè)后長
期工作于長春汽車研究所。自
1995年任吉林工業(yè)大學(xué)教授、機
械工業(yè)部部級科技專家，并連續(xù)
四屆任中國風(fēng)工程學(xué)會工業(yè)氣動
力委員會委員。
作者長期從事汽車車身結(jié)
構(gòu)、造型設(shè)計及汽車空氣動力學(xué)
研究，曾在中央工藝美術(shù)學(xué)院及
北京航空學(xué)院各進修一年，曾三
度分別以國家公派研修生兼翻
譯、訪問學(xué)者、高級訪問學(xué)者身
份赴日本研修。
作者作為學(xué)術(shù)帶頭人負(fù)責(zé)的
7項國家（部級）課題全部獲獎，
其中有科技進步國家級三等獎、
部級二等獎及一汽集團一、二、
三等獎，一汽集團優(yōu)秀論文一、
二等獎，曾在國內(nèi)、外重要學(xué)術(shù)
刊物及國際、國家級學(xué)術(shù)會議發(fā)
表本專業(yè)論文40余篇，現(xiàn)任國家
自然科學(xué)基金會、機械工業(yè)部、
清華大學(xué)及吉林工業(yè)大學(xué)國家重
點試驗室基金課題負(fù)責(zé)人及吉林
工業(yè)大學(xué)211工程重大項目技術(shù)
負(fù)責(zé)人。

書籍目錄

目 錄
前 言
第一章 緒論
第一節(jié) 汽車空氣動力學(xué)的重要性
一 汽車空氣動力特性對動力性的影響
二 汽車空氣動力特性對經(jīng)濟性的影響
三 汽車空氣動力特性對操縱穩(wěn)定性的
影響
第二節(jié) 汽車空氣動力學(xué)的發(fā)展
一 汽車空氣動力學(xué)發(fā)展的歷史階段
二 商用汽車的發(fā)展
三 汽車空氣動力學(xué)的發(fā)展趨勢
參考文獻
第二章 汽車空氣動力學(xué)概述
第一節(jié) 氣動力和力矩
一 氣動力和力矩
二 車身表面壓力分布
第二節(jié) 汽車的阻力特性
一 阻力分類
二 壓差阻力與表面摩拭阻力
三 誘導(dǎo)阻力
第三節(jié) 與汽車相關(guān)的流場
一 與汽車相關(guān)的流場的分類
二 汽車外部流場
三 汽車的內(nèi)部流場
第四節(jié) 汽車空氣動力學(xué)的特點
第五節(jié) 汽車空氣動力學(xué)的相關(guān)學(xué)科
一 建筑空氣動力學(xué)
二 火車（列車）空氣動力學(xué)
三 船舶空氣動力學(xué)
第六節(jié) 汽車外形與空氣動力特性的關(guān)系
一 前端形狀對空氣動力特性的影響
二 擋風(fēng)玻璃與發(fā)動機罩形狀對空氣動力
特性的影響
三 頂蓋外形對空氣動力特性的影響
四 車身側(cè)面外形對氣動力特性的影響
五 后窗周圍形狀對氣動力特性的影響
六 車身底部外形對氣動力特性的影響
第七節(jié) 汽車外形的細(xì)部優(yōu)化對空氣
動力特性的影響
第八節(jié) 汽車最佳氣動外形的設(shè)計途徑
一 細(xì)節(jié)優(yōu)化
二 從低阻外形開始的優(yōu)化
參考文獻
第三章 汽車空氣動力學(xué)基礎(chǔ)
第一節(jié) 不可壓流體特性
一 密度
二 粘度
三 熱導(dǎo)率
第二節(jié) 流體阻力的理論
一 流體阻力的實驗現(xiàn)象
二 流體運動的基礎(chǔ)方程
三 鈍體物體的阻力理論
第三節(jié) 汽車的繞流特性
一 外部流問題
二 流場中顆粒運動
三 內(nèi)部流問題
四 汽車外部繞流與內(nèi)部繞流的關(guān)系
參考文獻
第四章 汽車空氣動力學(xué)設(shè)計
第一節(jié) 汽車空氣動力學(xué)設(shè)計準(zhǔn)則
一 對汽車造型的要求
二 汽車造型設(shè)計與空氣的流態(tài)
第二節(jié) 汽車空氣動力學(xué)設(shè)計方法
一 汽車空氣動力學(xué)設(shè)計程序
二 汽車氣動阻力的估算
三 氣動阻力的估算值轉(zhuǎn)換為實車的值
四 車身表面壓力分布的計算
五 汽車空氣動力學(xué)試驗
第三節(jié) 最佳氣動外形
一 最佳造型
二 汽車造型的發(fā)展變化
參考文獻
第五章 汽車發(fā)動機冷卻系的空氣動力
特性
第一節(jié) 發(fā)動機冷卻系分析
一 發(fā)動機室內(nèi)的溫度分布
二 發(fā)動機室外和室內(nèi)的氣流流態(tài)
三 發(fā)動機室內(nèi)的壓力分布
四 發(fā)動機的冷卻氣流與空氣動力特性
的關(guān)系
第二節(jié) 降低發(fā)動機冷卻系氣動阻力
一 格柵的開口面積
二 冷卻阻力
三 散熱器的氣流分布
四 對冷卻系前端開口的設(shè)計及冷卻
氣流流量的確定
五 進氣沖擊氣流
六 冷卻氣流與冷卻性能的關(guān)系
七 散熱分析
八 沖擊氣流修正因子
九 冷凝器溫度升高值
十 散熱計算及前端冷卻開口面積的確定
第三節(jié) 汽車發(fā)動機冷卻系的設(shè)計原則
一 滯點位置對發(fā)動機冷卻性能的影響
二 發(fā)動機冷卻系性能的提高
附錄 本章術(shù)語縮寫和定義
參考文獻
第六章 汽車駕駛室的通風(fēng)與空調(diào)
第一節(jié) 對駕駛室的環(huán)境要求
一 對車室環(huán)境舒適性的評價
二 保障車室環(huán)境舒適性的措施
第二節(jié) 節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)
一 節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的工作原理
二 用數(shù)值計算法進行性能預(yù)測
三 節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成和工作概況
四 節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的控制裝置
五 節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的性能試驗
參考文獻
第七章 汽車空氣動力噪聲
第一節(jié) 流場中的聲源
一 流場中聲源的分類
二 流場的狀態(tài)與氣動噪聲
三 汽車的氣動噪聲分布情況
四 外形的突起物對氣動噪聲的影響
五 流場中的聲源與氣動噪聲的關(guān)系
第二節(jié) 汽車氣動噪聲分析
一 汽車氣動噪聲的定義與分類
二 空腔共鳴與窗開口共鳴聲
三 尖叫聲
四 風(fēng)扇噪聲
五 管系的噪聲
第三節(jié) 氣動噪聲的測定
一 氣動噪聲的測定儀器和裝置
二 聲響強度（簡稱AI）測量系統(tǒng)
三 壓力計、熱線風(fēng)速儀以及油流流態(tài)
顯示試驗法
四 實車道路試驗
五 實車風(fēng)洞試驗
六 模型風(fēng)洞試驗
第四節(jié) 典型的噪聲研究數(shù)據(jù)
一 快背式轎車與階背式轎車的噪聲
分析
二 氣動噪聲與車身外形的關(guān)系
第五節(jié) 汽車周圍的流場與汽車的氣動
噪聲
一 汽車的外部流場
二 汽車的內(nèi)部流場
參考文獻
第八章 空氣動力學(xué)措施對現(xiàn)代商用汽
車燃料經(jīng)濟性及動力性的影響
第一節(jié) 商用汽車空氣動力特性的改進
一 商用汽車的空氣動力特性
二 輕型廂式車
三 空氣動力學(xué)措施對商用汽車動力性及
經(jīng)濟性改進實例
第二節(jié) 用空氣動力學(xué)附加裝置降低國產(chǎn)
載貨汽車氣動阻力的研究
一 商用汽車上采用空氣動力學(xué)附加裝置
的概況
二 CAI41載貨汽車裝空氣動力學(xué)附加裝
置的經(jīng)濟效益
第三節(jié) 商用汽車氣動阻力分析
一 對燃料經(jīng)濟性的評價
二 商用汽車的氣動阻力成分
三 降低商用汽車氣動阻力的分析
參考文獻
第九章 空氣動力特性對汽車操縱穩(wěn)定
性的影響
第一節(jié) 汽車的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性
一 影響汽車操縱穩(wěn)定性的氣動力
二 氣動力和力矩在汽車上的作用點
第二節(jié) 實際側(cè)風(fēng)問題
一 交通路線 防風(fēng)帶
二 自然和人工模擬的側(cè)向陣風(fēng)
第三節(jié) 側(cè)風(fēng)下汽車的空氣動力特性
一 駕駛員反應(yīng)
二 氣動力對側(cè)向側(cè)偏的影響
三 安全限值
四 展望
第四節(jié) 空氣動力特性參數(shù)與汽車高速操縱
穩(wěn)定性的關(guān)系
一 C↓L C↓Lf C↓Lr接地負(fù)荷與汽車高速
行駛直進性的關(guān)系
二 C↓YM C↓S與側(cè)風(fēng)特性的關(guān)系
三 對以上分析的小結(jié)
參考文獻
第十章 汽車空氣動力學(xué)試驗
第一節(jié) 汽車空氣動力學(xué)試驗技術(shù)概述
一 汽車空氣動力學(xué)試驗技術(shù)及其作用
二 汽車空氣動力學(xué)試驗的內(nèi)容
三 汽車空氣動力學(xué)試驗的基本方法
第二節(jié) 汽車風(fēng)洞試驗
一 汽車風(fēng)洞試驗的目的
二 汽車風(fēng)洞試驗設(shè)備及測量儀器
三 汽車風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ?br />四 汽車風(fēng)洞試驗的準(zhǔn)則與規(guī)范
五 風(fēng)洞間的試驗數(shù)據(jù)相關(guān)分析
第三節(jié) 汽車空氣動力學(xué)流態(tài)顯示試驗
一 汽車空氣動力學(xué)流態(tài)顯示試驗的
特點
二 汽車空氣動力學(xué)流態(tài)顯示試驗方法
第四節(jié) 用航空風(fēng)洞進行汽車空氣動力學(xué)
試驗的技術(shù)研究
一 對汽車風(fēng)洞性能的基本要求
二 汽車風(fēng)洞的特點
三 改建FD－09風(fēng)洞的技術(shù)研究
第五節(jié) 汽車空氣動力學(xué)道路試驗
一 用滑行試驗法測試汽車的氣動阻力
系數(shù)
二 側(cè)向風(fēng)穩(wěn)定性試驗
第六節(jié) 實車道路試驗與實車風(fēng)洞試驗的
數(shù)據(jù)對比分析
第七節(jié) 非定常氣動力的測定試驗
第八節(jié) 駕駛室通風(fēng)試驗
一 GB1334－77《載貨汽車和越野汽車
道路試驗方法》
二 駕駛室通風(fēng)試驗及空調(diào)試驗
參考文獻
第十一章 國產(chǎn)汽車空氣動力特性研究
第一節(jié) 國產(chǎn)小公共汽車空氣動力特性
研究
一 試驗風(fēng)洞
二 試驗?zāi)Ｐ?br />三 試驗風(fēng)速及模型姿態(tài)
四 試驗結(jié)果及分析
五 小結(jié)
第二節(jié) 國產(chǎn)轎車空氣動力特性研究
一 紅旗CA774轎車第一期改型方案的
空氣動力特性研究
二 紅旗CA774轎車第二期改型方案的
空氣動力特性研究
三 Audi100轎車空氣動力特性分析
四 紅旗CA774轎車與Audi100轎車空氣
動力特性的對比及其分析
五 Audi100轎車的壓力分布試驗分析
六 紅旗cA774轎車尾流速度測量試驗
分析
七 典型外形汽車尾流結(jié)構(gòu)的研究
第三節(jié) 國產(chǎn)載貨汽車空氣動力特性研究
一 解放平頭載貨汽車選擇氣動外形試驗
研究
二 解放cA10B載貨汽車改型試驗研究
三 解放CA141載貨汽車空氣動力特性
研究
四 在改造后的FD－09風(fēng)洞進行的國產(chǎn)
載貨汽車模型風(fēng)洞試驗分析
五 國產(chǎn)載貨汽車駕駛室通風(fēng) 換氣實車
道路試驗研究
第四節(jié) 用側(cè)風(fēng)發(fā)生器進行側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性
試驗
一 試驗設(shè)備
二 試驗方法
三 試驗結(jié)果及分析
第五節(jié) 解放CA1091P、CA1091KP載貨
汽車空氣動力特性研究
一 試驗設(shè)備及研究對象
二 試驗研究內(nèi)容及試驗分析
參考文獻
第十二章 汽車空氣動力學(xué)數(shù)值計算
第一節(jié) 空氣動力學(xué)數(shù)值計算的實質(zhì)
一 空氣動力學(xué)的研究方法
二 CFD的一般方法
三 計算流體力學(xué)的發(fā)展過程
四 CFD的理論基礎(chǔ)及現(xiàn)狀
第二節(jié) CFD在汽車空氣動力學(xué)中的應(yīng)用
一 汽車流場數(shù)值模擬的難點
二 汽車流場數(shù)值模擬的特點
三 流場中作用的力
四 流場不考慮粘性和可壓縮性時的
準(zhǔn)則
五 空氣的兩種近似法
第三節(jié) 非粘流方法
一 控制方程
二 作為歐拉方程解的無旋流場
三 無旋流
四 渦格法和面元法的基本概念
五 渦格法
六 面元法
七 非粘性無粘流方法
第四節(jié) N－ s方程的簡化
第五節(jié) N－ S方程的解法
第六節(jié) 結(jié)語
參考文獻

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