阻力计算公式
摘要:阻力分为多种阻力,其中空气阻力Fw它的计算公式是:Fw=1 16·A·Cw·v2(kg),v为行车速度,单位:m/s;A为汽车横截面面积,单位:m2:Cw为风阻系数。其...
阻力分为多种阻力,其中空气阻力Fw它的计算公式是:Fw=1/16·A·Cw·v2(kg),v为行车速度,单位:m/s;A为汽车横截面面积,单位:m2:Cw为风阻系数。
其中:v为行车速度,单位:m/s;A为汽车横截面面积,单位:m2:Cw为风阻系数。
空气阻力跟速度成平方正比关系,也就是说:速度增加1倍,汽车受到的阻力会增加3倍。因此高速行车对空气阻力的影响非常明显,车速高,发动机就要将相当一部分的动力,或者说燃油能量用于克服空气阻力。换句话讲,空气阻力小不仅能节约燃油,在发动机功率相同的条件下,还能达到更高的车速。空气阻力的大小除了取决于车的速度外,还跟汽车的截面积A和风阻系数Cw有关。
风阻系数Cw是一个无单位的数值。它描述的是车身的形状。根据车的外形不同,Cw值一般在0.3(好)—0.6(差)之间。光滑的车身造型(最理想为水滴型)使气流流过车身后的速度变化小,不会形成旋涡,Cw值就低;相反,如果车身外形有棱有角又有缝,Cw值就高。一般赛车将车轮设计在车身之外,自成一体。理论上每一辆车的Cw可以在模型制作阶段测得,但准确的Cw值都必须在出了成品之后,通过做风洞实验来获得。
通过改善汽车的空气动力学性能,比如变化尾翼、底盘罩、前部进风口和轮毂帽,都能降低风阻系数。而降低车身高度,等于减小了截面积,或使车身更多地盖住轮子,也有利于降低空气阻力。
圆形直管内的流动阻力
计算水平圆管内阻力的一般公式-范宁(Fanning)公式:
其中λ为摩擦系数,量纲为一;1为管长;d为管径;ρ为流体密度;u为流速。
本式表明流体流动阻力△pf与流动管道长度呈正比;与管道直径呈反比,与流体动能pu2/2呈正比。
局部阻力
流体在管内流动时,还要受到管件、阀门等局部阻碍而增加的流动阻力,称为局部阻力。它还包括由于流通截面的扩大或缩小而产生的阻力。局部阻力计算公式:
其中le为当量长度,即将局部阻力折合成相当长度的直管来计算;ζ成为局部阻力系数。le和ζ都是由实验来确定的。
阻力系数是什么意思
阻力系数,指的是物体(如飞机、导弹)所受到的阻力与气流动压和参考面积之比,是一个 无量纲量 。
语音读文: