2025年高考車隊(duì)為什么要研究空氣動(dòng)力學(xué)
來源：網(wǎng)絡(luò)整理 2024-12-12 19:01:57
車隊(duì)為什么要研究空氣動(dòng)力學(xué)
什么是空氣動(dòng)力學(xué)？
空氣動(dòng)力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支，它主要研究物體在同氣體作相對運(yùn)動(dòng)情況下的受力特性、氣體流動(dòng)規(guī)律和伴隨發(fā)生的物理化學(xué)變化。它是在流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，隨著航空工業(yè)和噴氣推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展而成長起來的一個(gè)學(xué)科。
注：我們所研究的空氣動(dòng)力學(xué)是關(guān)于F1的，F(xiàn)1，被喻為近地面的飛行器，在1秒內(nèi)就可以加速到100KM/H，其加速度之大，連飛機(jī)也比不上。而能給賽車這么大動(dòng)力的除了有F1強(qiáng)勁的引擎，更重要的是有動(dòng)氣動(dòng)力學(xué)的研究做基礎(chǔ)。而F1的空氣動(dòng)力學(xué)和飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)又有不一樣，飛機(jī)，是利用空氣來給它一個(gè)上升的力，而F1卻恰恰相反，是利用空氣給它一個(gè)下壓力。
汽車為什么要研究空氣動(dòng)力學(xué)？
先看一個(gè)例子：你會(huì)發(fā)現(xiàn)一輛時(shí)速120英里的轎車所遇到的阻力是一輛時(shí)速60英里的轎車的四倍。你還可以發(fā)現(xiàn)阻力對于最高時(shí)速的影響。如果我們不改變一輛法拉利Testarossa的形狀，而將其最高時(shí)速從180英里提高到蘭博基尼Diablo的200英里的話，我們需要將其最大輸出功率從390馬力提升到535馬力。如果我們寧愿把時(shí)間和資金花在風(fēng)洞的研究上，只要將其阻力系數(shù)從0.36降低到0.29就能夠達(dá)到同樣的效果。
也就是說：同一兩汽車，要提高它的最高時(shí)速，從180——200英里的話，如果改變引擎的功率要從390馬力提到535馬力，而如果研究空氣動(dòng)力學(xué)的組件，把阻力系數(shù)從0.36降到0.29，也可以達(dá)到同樣的效果。同樣F1也是如此。但又有不同的是，F(xiàn)1賽車要考慮的不只是減小風(fēng)的主力，而是如何增大空氣動(dòng)力學(xué)效率。（空氣動(dòng)力學(xué)效率就是下壓力和空氣拖放阻力的比例。目標(biāo)就是要獲得最大的抓地力，和最小的拖放阻力。下壓力是空氣動(dòng)力學(xué)上垂直方向的向下壓力總合，這些力量是由前鼻翼和后尾翼所產(chǎn)生，用來把賽車壓在地面上，下壓力越大，賽車在跑道上的抓地力就越大。）
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