【科普特辑】“风洞实验”到底是个啥?

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11-27 13:05 玩车姐 (artwcj) 汽车

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"风洞实验"

常常会有人把这个名词挂在嘴边

但实际上却不知道它到底是个啥

可能是车姐长期和汽车打交道的原因

对汽车相关的内容会比较敏感

那么今天车姐就给大家好好科谱科谱

"风洞实验"到底是个啥?


A

BOUT History


人类的出行方式从步行到马车

从马车再到汽车

再由汽车到飞机

这些都经过了人类历史的发展而出现变化

并且体现出了我们一直追求速度的发展过程

而风洞实验的产生

就和速度有着密切的关联。




稍微知道点物理知识的小伙伴

此时应该发现了关键的问题

一个运动着的物体

要想提升速度就必须考虑动力、质量以及阻力

这三个问题

而在这其中降低阻力是对速度的提升

有着最直接的影响。




就拿汽车来举个例子

当汽车高速行驶时除了轮胎与路面的摩擦力以外

最大的阻力来自于空气

空气阻力主要包括了

空气对车身正面的阻力和侧面的摩擦力

经过不断的探索和研究

他们发现空气阻力是提升速度最大的影响因素

俗称"汽车最大的敌人来自于空气"


虽然人们明白了这个原理

但这个原理最初的发现

却并不是一开始就不得而知的。

动画片大头儿子与小头爸爸里的这一幕

就生动地说明了空气阻力对于速度的影响力有多大。


为了降低汽车的空气阻力

人们开始想了很多办法

比如说降低汽车底盘的高度、

将车身设计成扁平状等等

通过不断的实验得出数据

汽车的外形在空气阻力的影响中

起到了关键的作用。


汽车的外形设计也经历了很有趣的发展过程

从最一开始没有外壳的汽车到箱型的外表


没有外壳的汽车


T箱型车


再到人们开始考虑空气阻力的影响因素

而设计出的"水滴形汽车"

到最后来越来越流线型的汽车造型。


水滴型汽车


流线型汽车


所以千万别以为汽车设计师是一份简单的职业

人家辛辛苦苦设计出来的作品

不知道经过了多少考量

造型不符合主流大众的审美还要被黑

真是有些心疼那些苦逼的设计师们。


总而言之

到底什么样的汽车外形

对于减少风阻而言是最优的设计


并且还要经过不断的摸索和测试才能得出结论

因此

今天要讲的的主角:"风洞实验"就应运而生啦!



很多人在第一次接触到"风洞"这个词时

都不太能理解它的字面意思

甚至会有人问出:"风怎么会有洞"?诸如此类的问题

其实今天要讲的与其说是风洞

它更像是一个两端开口的木箱

而风洞试验呢

就是人工模拟一组管道并产生人造气流

进而帮助工程师对测试模型

完成一系列空气动力学方向的研发工作。


其实最早将"风洞实验"运用起来的

是在航空领域

美国的莱特兄弟在1901年制造了

试验段0.56米见方,风速12m/s的风洞

并在1903年发明了世界第一架飞机

这也奠定了航空工业

与空气动力学试验密不可分的联系

而真正应用到汽车研发领域

还是上世纪70年代以后的事情。


当然了

根据实验目的的不同

风洞也会分尺寸和类型

一般汽车测试用途就会有模型风洞和多用途风洞

在设计出一辆新车时

首先会造出等比例的模型经过模型风洞的测试

之后会产出一辆实车来通过多用途风洞

经过不多的测试和修改

得到最后最优的测试数据

这样的一份设计才有可能投放到最后的生产环节。


下面就通过一个视频来具体了解一下

风洞实验到底是如何操作的吧!


(视频较长,建议在WIFI环境下观看)


车姐还得提醒一句:

下次不许再问出风怎么会有洞?

这样的傻问题哟!



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