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空氣阻力

發布時間: 2021-05-21 12:06:55

⑴ 空氣阻力系數

這是常數,不需要你計算的
一些物體的風阻垂直平面體風阻系數大約1.0 球體風阻系數大約0.5 一般轎車風阻系數0.28-0.4 好些的跑車在0.25 賽車可以達到0.15 飛禽在0.1-0.2 飛機達到0.08 目前雨滴的風阻系數最小 在0.05左右

⑵ 空氣阻力計算公式

空氣阻力計算公式:

(2)空氣阻力擴展閱讀:

阻力系數

汽車的空氣阻力系數是一種車型的重要參數。對新車型設計和車型改裝來說,為減少空氣阻力系數,以獲得良好的汽車動力性和燃料經濟性,是汽車設計者的一項重要工作。

汽車在行駛中由於空氣阻力的作用,圍繞著汽車重心同時產生縱向、側向和垂直等三個方向的空氣動力量,其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力,大約占整體空氣阻力的80%以上。空氣阻力系數值是由風洞測試得出來的。

由於空氣阻力與空氣阻力系數成正比關系,現代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數。從20世紀50年代到70年代初,轎車的空氣阻力系數維持在0.4至0.6之間。

70年代能源危機後,各國為了進一步節約能源,降低油耗,都致力於降低空氣阻力系數。轎車的空氣阻力系數一般在0.28至0.4之間。

⑶ 空氣阻力是多少啊

空氣阻力指空氣對運動物體的阻礙力,是運動物體受到空氣的彈力而產生的。
在一級方程式賽車界中有這么一句話:「誰控制好空氣,誰就能贏得比賽!」。追求最佳的空氣動力是現代一級方程式賽車中最重要的部分之一。在時速達300km以上的賽車世界中,空氣在很大程度上決定了賽車的速度。空氣動力中,要考慮的要素簡而言之有兩點。1:減少空氣阻力(drag);2:增加把賽車下壓的下壓力(downforce)。空氣阻力越小賽車的速度越能越快,下壓力越大賽車在彎道時的速度就越快。空氣動力學簡單說就是如何取決在某些時候這兩個完全相反的力的最佳平衡.
實際操作時要與環境因素造成的氣流量的壓強掛鉤!
否則你將區別不出什麼是空氣動力和空氣阻力

⑷ 什麼是空氣阻力

空氣動力學

空氣動力學是力學的一個分支,它主要研究物體在同氣體作相對運動情況下的受力特性、氣體流動規律和伴隨發生的物理化學變化。它是在流體力學的基礎上,隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一個學科。

空氣動力學的發展簡史

最早對空氣動力學的研究,可以追溯到人類對鳥或彈丸在飛行時的受力和力的作用方式的種種猜測。17世紀後期,荷蘭物理學家惠更斯首先估算出物體在空氣中運動的阻力;1726年,牛頓應用力學原理和演繹方法得出:在空氣中運動的物體所受的力,正比於物體運動速度的平方和物體的特徵面積以及空氣的密度。這一工作可以看作是空氣動力學經典理論的開始。

1755年,數學家歐拉得出了描述無粘性流體運動的微分方程,即歐拉方程。這些微分形式的動力學方程在特定條件下可以積分,得出很有實用價值的結果。19世紀上半葉,法國的納維和英國的斯托克斯提出了描述粘性不可壓縮流體動量守恆的運動方程,後稱為納維-斯托克斯方程。

到19世紀末,經典流體力學的基礎已經形成。20世紀以來,隨著航空事業的迅速發展,空氣動力學便從流體力學中發展出來並形成力學的一個新的分支。

航空要解決的首要問題是如何獲得飛行器所需要的舉力、減小飛行器的阻力和提高它的飛行速度。這就要從理論和實踐上研究飛行器與空氣相對運動時作用力的產生及其規律。1894年,英國的蘭徹斯特首先提出無限翼展機翼或翼型產生舉力的環量理論,和有限翼展機翼產生舉力的渦旋理論等。但蘭徹斯特的想法在當時並未得到廣泛重視。

約在1901~1910年間,庫塔和儒科夫斯基分別獨立地提出了翼型的環量和舉力理論,並給出舉力理論的數學形式,建立了二維機翼理論。1904年,德國的普朗特發表了著名的低速流動的邊界層理論。該理論指出在不同的流動區域中控制方程可有不同的簡化形式。

邊界層理論極大地推進了空氣動力學的發展。普朗特還把有限翼展的三維機翼理論系統化,給出它的數學結果,從而創立了有限翼展機翼的舉力線理論。但它不能適用於失速、後掠和小展弦比的情況。1946年美國的瓊期提出了小展弦比機翼理論,利用這一理論和邊界層理論,可以足夠精確地求出機冀上的壓力分布和表面摩擦阻力。

近代航空和噴氣技術的迅速發展使飛行速度迅猛提高。在高速運動的情況下,必須把流體力學和熱力學這兩門學科結合起來,才能正確認識和解決高速空氣動力學中的問題。1887~1896年間,奧地利科學家馬赫在研究彈丸運動擾動的傳播時指出:在小於或大於聲速的不同流動中,彈丸引起的擾動傳播特徵是根本不同的。

在高速流動中,流動速度與當地聲速之比是一個重要的無量綱參數。1929年,德國空氣動力學家阿克萊特首先把這個無量綱參數與馬赫的名字聯系起來,十年後,馬赫數這個特徵參數在氣體動力學中廣泛引用。

小擾動在超聲速流中傳播會疊加起來形成有限量的突躍——激波。在許多實際超聲速流動中也存在著激波。氣流通過激波流場,參量發生突躍,熵增加而總能量保持不變。

英國科學家蘭金在1870年、法國科學家許貢紐在1887年分別獨立地建立了氣流通過激波所應滿足的關系式,為超聲速流場的數學處理提供了正確的邊界條件。對於薄冀小擾動問題,阿克萊特在1925年提出了二維線化機冀理論,以後又相應地出現了三維機翼的線化理論。這些超聲速流的線化理論圓滿地解決了流動中小擾動的影響問題。

在飛行速度或流動速度接近聲速時,飛行器的氣動性能發生急劇變化,阻力突增,升力驟降。飛行器的操縱性和穩定性極度惡化,這就是航空史上著名的聲障。大推力發動機的出現沖過了聲障,但並沒有很好地解決復雜的跨聲速流動問題。直至20世紀60年代以後,由於跨聲速巡航飛行、機動飛行,以及發展高效率噴氣發動機的要求,跨聲速流動的研究更加受到重視,並有很大的發展。

遠程導彈和人造衛星的研製推動了高超聲速空氣動力學的發展。在50年代到60年代初,確立了高超聲速無粘流理論和氣動力的工程計算方法。60年代初,高超聲速流動數值計算也有了迅速的發展。通過研究這些現象和規律,發展了高溫氣體動力學、高速邊界層理論和非平衡流動理論等。

由於在高溫條件下全引起飛行器表面材料的燒蝕和質量的引射,需要研究高溫氣體的多相流。空氣動力學的發展出現了與多種學科相結合的特點。

空氣動力學發展的另一個重要方面是實驗研究,包括風洞等各種實驗設備的發展和實驗理論、實驗方法、測試技術的發展。世界上第一個風洞是英國的韋納姆在1871年建成的。到今天適用於各種模擬條件、目的、用途和各種測量方式的風洞已有數十種之多,風洞實驗的內容極為廣泛。

20世紀70年代以來,激光技術、電子技術和電子計算機的迅速發展,極大地提高了空氣動力學的實驗水平和計算水平,促進了對高度非線性問題和復雜結構的流動的研究。

除了上述由航空航天事業的發展推進空氣動力學的發展之外,60年代以來,由於交通、運輸、建築、氣象、環境保護和能源利用等多方面的發展,出現了工業空氣動力學等分支學科。

空氣動力學的研究內容

通常所說的空氣動力學研究內容是飛機,導彈等飛行器在名種飛行條件下流場中氣體的速度、壓力和密度等參量的變化規律,飛行器所受的舉力和阻力等空氣動力及其變化規律,氣體介質或氣體與飛行器之間所發生的物理化學變化以及傳熱傳質規律等。從這個意義上講,空氣動力學可有兩種分類法:

首先,根據流體運動的速度范圍或飛行器的飛行速度,空氣動力學可分為低速空氣動力學和高速空氣動力學。通常大致以400千米/小時這一速度作為劃分的界線。在低速空氣動力學中,氣體介質可視為不可壓縮的,對應的流動稱為不可壓縮流動。大於這個速度的流動,須考慮氣體的壓縮性影響和氣體熱力學特性的變化。這種對應於高速空氣動力學的流動稱為可壓縮流動。

其次,根據流動中是否必須考慮氣體介質的粘性,空氣動力學又可分為理想空氣動力學(或理想氣體動力學)和粘性空氣動力學。

除了上述分類以外,空氣動力學中還有一些邊緣性的分支學科。例如稀薄氣體動力學、高溫氣體動力學等。

在低速空氣動力學中,介質密度變化很小,可視為常數,使用的基本理論是無粘二維和三維的位勢流、翼型理論、舉力線理論、舉力面理論和低速邊界層理論等;對於亞聲速流動,無粘位勢流動服從非線性橢圓型偏微分方程,研究這類流動的主要理論和近似方法有小擾動線化方法,普朗特-格勞厄脫法則、卡門-錢學森公式和速度圖法,在粘性流動方面有可壓縮邊界層理論;對於超聲速流動,無粘流動所服從的方程是非線性雙曲型偏微分方程。

在超聲速流動中,基本的研究內容是壓縮波、膨脹波、激波、普朗特-邁耶爾流動、錐型流,等等。主要的理論處理方法有超聲速小擾動理論、特徵線法和高速邊界層理論等。跨聲速無粘流動可分外流和內流兩大部分,流動變化復雜,流動的控制方程為非線性混合型偏微分方程,從理論上求解困難較大。

高超聲速流動的主要特點是高馬赫數和大能量,在高超聲速流動中,真實氣體效應和激波與邊界層相互干擾問題變得比較重要。高超聲速流動分無粘流動和高超聲速粘性流兩大方面。

工業空氣動力學主要研究在大氣邊界層中,風同各種結構物和人類活動間的相互作用,以及大氣邊界層內風的特性、風對建築物的作用、風引起的質量遷移、風對運輸車輛的作用和風能利用,以及低層大氣的流動特性和各種顆粒物在大氣中的擴散規律,特別是端流擴散的規律,等等。

空氣動力學的研究方法

空氣動力學的研究,分理論和實驗兩個方面。理論和實驗研究兩者彼此密切結合,相輔相成。理論研究所依據的一般原理有:運動學方面,遵循質量守恆定律;動力學方面,遵循牛頓第二定律;能量轉換和傳遞方面,遵循能量守恆定律;熱力學方面,遵循熱力學第一和第二定律;介質屬性方面,遵循相應的氣體狀態方程和粘性、導熱性的變化規律,等等。

實驗研究則是藉助實驗設備或裝置,觀察和記錄各種流動現象,測量氣流同物體的相互作用,發現新的物理特點並從中找出規律性的結果。由於近代高速電子計算機的迅速發展,數值計算在研究復雜流動和受力計算方面起著重要作用,高速電子計算機在實驗研究中的作用也日益增大。因此,理論研究、實驗研究、數值計算三方面的緊密結合是近代空氣動力學研究的主要特徵。

空氣動力學研究的過程一般是:通過實驗和觀察,對流動現象和機理進行分析,提出合理的力學模型,根據上述幾個方面的物理定律,提出描述流動的基本方程和定解條件;然後根據實驗結果,再進一步檢驗理論分析或數值結果的正確性和適用范圍,並提出進一步深入進行實驗或理論研究的問題。如此不斷反復、廣泛而深入地揭示空氣動力學問題的本質。

20世紀70年代以來,空氣動力學發展較為活躍的領域是湍流、邊界層過渡、激波與邊界層相互干擾、跨聲速流動、渦旋和分離流動、多相流、數值計算和實驗測試技術等等。此外,工業空氣動力學、環境空氣動力學,以及考慮有物理化學變化的氣體動力學也有很大的發展。

⑸ 空氣阻力的計算公式是什麼

空氣阻力Fw是空氣對前進中的汽車形成的一種反向作用力,它的計算公式是:Fw=1/16·A·Cw·v2(kg)
其中:v為行車速度,單位:m/s;A為汽車橫截面面積,單位:m2:Cw為風阻系數。
空氣阻力跟速度成平方正比關系,也就是說:速度增加1倍,汽車受到的阻力會增加3倍。因此高速行車對空氣阻力的影響非常明顯,車速高,發動機就要將相當一部分的動力,或者說燃油能量用於克服空氣阻力。換句話講,空氣阻力小不僅能節約燃油,在發動機功率相同的條件下,還能達到更高的車速。空氣阻力的大小除了取決於車的速度外,還跟汽車的截面積A和風阻系數Cw有關。
風阻系數Cw是一個無單位的數值。它描述的是車身的形狀。根據車的外形不同,Cw值一般在0.3(好)—0.6(差)之間。光滑的車身造型(最理想為水滴型)使氣流流過車身後的速度變化小,不會形成旋渦,Cw值就低;相反,如果車身外形有稜有角又有縫,Cw值就高。一般賽車將車輪設計在車身之外,自成一體。理論上每一輛車的Cw可以在模型製作階段測得,但准確的Cw值都必須在出了成品之後,通過做風洞實驗來獲得。
通過改善汽車的空氣動力學性能,比如變化尾翼、底盤罩、前部進風口和輪轂帽,都能降低風阻系數。而降低車身高度,等於減小了截面積,或使車身更多地蓋住輪子,也有利於降低空氣阻力。

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空氣阻力.

空氣阻力是與物體運動的速率成正比的,即:f=kv

k是空氣摩擦系數,和空氣密度有關,在我們能找到的丟東西的地方,一般可以認為是一個常數.

當物體從空中開始下落的時候,v很小,f很小,mg>f,所以物體逐漸加速.隨著速度的增加,f增加,最終會達到mg=f的平衡點.此時,物體就開始了勻速下落.並且我們知道下落的速率便是v=mg/k在一般意義上我們說的重量,指的便是mg.

⑹ 關於空氣阻力

前者後者都有,網路提供的公式F=(1/2)CρSV^2
空氣阻力是由於物體與空氣產生摩擦造成的,受空氣阻力影響會使物體消耗部分的能,實際速度和數據是有誤差的,而初中為了計算方便,忽略這種誤差不計。

PS:畢竟實際中受阻力影響速度是要在數據左右徘徊,如果要算上這些,那太麻煩....

⑺ 正常情況下空氣阻力

空氣阻力的公式:F=(1/2)CρSV^2
式中:C為空氣阻力系數;ρ為空氣密度;S物體迎風面積;V為物體與空氣的相對運動速度.由上式可知,正常情況下空氣阻力的大小與空氣阻力系數及迎風面積成正比,與速度平方成正比.在空氣中如果速度達到2 M(馬赫) 附近,由於空氣的摩擦,開始出現氣動加熱現象.

⑻ 物理中空氣阻力

指空氣粘度在車身表面產生的切向力在行駛方向的分力;該力僅占空氣阻力總額的9%,在航空和航天中其作為重點考慮對象,在地面一般車輛中可予以忽略。
降落傘是利用空氣阻力,依靠相對於空氣運動充氣展開的可展式氣動力減速器,使人或物從空中安全降落到地面的一種航空工具。主要由柔性織物製成。是空降兵作戰和訓練、航空航天人員的救生和訓練、跳傘運動員進行訓練、比賽和表演,空投物資、回收飛行器的設備器材。
在空中運動的物體,受到空氣的阻力,在空氣中如果速度
低於
2.5
M(馬赫),基本上認為其阻力f與阻力系數k傘的面積S速度成正比
(f=ksv),這時k一般可取為2.937。當其在空氣中如果速度
高於
2.5
M(馬赫),由於空氣的摩擦,
開始出現氣動加熱現象。其空氣阻力可視為f=(1/2)CρSV^2