空气动力学,是流体力学的一个分支,主要研究物体在空气或其它气体中运动时而产生各种力。
空气动力学为流体力学在工程上的应用力学,特别讨论在马赫数大于0.3的流场情形。
空气动力学因为讨论的状况接近真实流体,考虑了真实流体的黏滞性、可压缩性、三维运动等特点,所以得到的计算方程式比较复杂,通常为非线性的偏微分方程式形式。这种方程在绝大多数的情况下都难以求得解析解的,加之早期计算技术还比较落后,所以当时大多是以实验的方式来求得所需的数据。
随着计算机技术的迅速发展,使用计算机进行大量数值运算来求解空气动力学方程式成为可能。利用数值法以及计算流体力学方法,可以求出非线性偏微分方程的数值解,得到所需要的各种数据,从而省去了大量的实验成本。由于数学模型的不断完善以及计算机计算能力的不断提高,现在已经可以采用电脑模拟流场的方式来取代部分空气动力学实验。
空气动力学是流体力学的一个分支。在航天航空上运用得很多。特别是像航空飞机、航天飞机、军用飞机、民用飞机初期设计时就会考虑到空气动力学。目前在空气动力学上比较超前的是美国和欧洲。特别是美国。飞机设计出来,制造完后,要进行风洞实验,来采集各种数据。美国就有一个一比一的风洞。就是飞机多大,风洞就多大。这样采集的数据最准。我国也只能把飞机做完1:10的。而且还是军机,民用航空飞机还没有。也就是说只能做一个飞机模型,来做风洞实验。那这个风洞就很小了。我国学校,教学方面有空气动力学的,有名的没几个。像北航大,南航大,西工大,哈工大,民航大学等。
空气动力学是力学的一个分支,它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
空气动力学在科学的范畴里是一门艰深的度量科学,一辆汽车在行使时,会对相对静止的空气造成不可避免的冲击,空气会因此向四周流动,而蹿入车底的气流便会被暂时困于车底的各个机械部件之中,空气会被行使中的汽车拉动,所以当一辆汽车飞驰而过之后,地上的纸张和树叶会被卷起。此外,车底的气流会对车头和引擎舱内产生一股浮升力,削弱车轮对地面的下压力,影响汽车的操控表现。
另外,汽车的燃料在燃烧推动机械运转时已经消耗了一大部分动力,而当汽车高速行使时,一部分动力也会被用做克服空气的阻力。所以,空气动力学对于汽车设计的意义不仅仅在于改善汽车的操控性,同时也是降低油耗的一个窍门。
对付浮升力的方法
对付浮升力的方法,其一可以在车底使用扰流板。不过,今天已经很少有量产型汽车使用这项装置了,其主要原因是因为研发和制造的费用实在太过高昂。