發信人: choco.bbs@******** (小豆), 看板: Car
標  題: Re: ~~~ 尾翼 ~~~~
發信站: 交大機械 BBS 站 (Sun Mar 23 23:00:51 2003)
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※ 引述《lgwg.bbs@******** (龍歸無極)》之銘言：
: ※ 引述《ylwu.bbs@******** (Desperado)》之銘言：
: : 尾翼主要是使空氣上揚而產生反作用力使車尾有一個下壓的力量,
:                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
:                         是這樣嗎? 小弟才疏學淺.....
: : 以增加車尾的穩定性..
: : 因此尾翼都是稍微前傾的!
: : 不過得於時速高於80 km/hr時才有作用.

小弟學流力的
就用流力觀點來拋磚引玉一下

基本上，流體運動的狀態可分為層流（Laminar Flow）與紊流(Turbulent Flow）
這其中的分別可以以雷諾數(Re=aVD/u，a=流體密度，V=流體速度，D=管路直徑
u=黏性），一般而言，雷諾數愈大，愈趨近紊流
所以要趨近紊流，1.速度高，2.黏性小
而紊流與層流又有什麼分別呢，物體在紊流中其阻力較層流中為小
而在層流中，由較狹義的白努力定律(Bernoulli's Eq.）所說
流體速度越快，壓力越小
由以上說明，我們來看看汽車的空氣動力設計
因為汽車要載人，又不能叫人平躺
所以一定會有車室，但車室的存在對車體而言是一個向上凸起的東西
所以若在層流中，空氣經車頭分開（我不寫分離，因為『分離』
在流力中有另外意義），從車頂過去所走的路徑會比從車底下所走的路徑長
所以相對的車頂上方的空氣流速會比下方的要快
套用白努力定律，車底的壓力比車頂大，這個壓力差使車體產生一個上升力量
且此上升力量會因空氣流速（或車速）增加而增加
造成高速時輪胎對地面摩擦力降低
（還記得國中學的摩擦力=摩擦係數*正向力，正向力變小，所以摩擦力變小）
所以為了要使高速時正向力加大-->維持住輪胎對地面摩擦力
1.在車身任一處裝一個能產生向下力量的東西，常見的就是在車尾處裝一塊
前傾後仰的東西，使空氣流過時產生一向下分力，使正向力增加
但這樣做同時也會產生空氣阻力(Drag Force)，且也是車速愈快阻力愈大
算是一個有利有弊的設計
2.再進一步，就必須從層流->紊流著手
前述說到紊流時阻力小，所以我們儘量在車身各部分適當處產生紊流（注意：適當處）
例如F1的尾翼有所謂『擾流』作用，就是讓空氣擾動
同時車底也儘量破壞層流，產生紊流，使上下壓力差變小
在車身適當處也儘量產生紊流
同時在不影響車速下用第一種方式少量加上一些向下正向力
這樣構成F1的空氣動力構型
這樣的觀點，也同時可以應用於各類賽車與市售車
但是市售車與賽車取向不同
所以若將賽車那套全盤搬到市售車身上
那反而產生一些不必要的不便
（以機械設計觀點，東西沒有絕對好與壞
只有適當與不適當）

以此觀點，市面上的許多所謂空氣動力套件
有許多的效果是否有廣告所說的那麼好
我個人持保留態度

另外，分離(Separation）在流力中指的是因壓力梯度變化過大（產生負壓力梯度）
使流體與接觸表面分離的現象
這是噴射戰鬥機產生『失速』的重要原因之一
我是沒有算過在一般車輛會不會產生啦
但我很懷疑在一般車輛會產生這種現象

※我要強調，以上所述乃用比較淺顯的言論，
且因篇幅關係（打字很累耶！）很多地方並沒有說明清楚
所以相對的也不甚嚴謹與精確
所以若有說錯，只要不挑語病，不斷章取義，歡迎指正
若要進一步討論空氣動力設計或機械相關問題
我想在BBS的Car版談論不太好（有點專業了）
請來信指教
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發信人: IROI.bbs@******** (我愛我的選擇！), 看板: Car
標  題: Re: ~~~ 尾翼 ~~~~
發信站: 盈月與繁星 (Mon Mar 24 14:09:09 2003)
轉信站: SCUMOTOR!news.ntu!news.ntut!wd-news!MaS

※ 引述《snaile.bbs@******** (讓自己High!)》之銘言：
:       請問一下：  為什麼車頂的氣體流路徑長，結果使得氣體流速較快呢？
:       除果路徑較長，對氣體來說更難跑，所以要花較長的時間才對阿...
:       很抱歉問一個較膚淺的問題，請您賜教，謝謝。


      因為其實是車子在動的,而空氣沒動,我們把上空氣跟下空氣的同個垂直位置.

      當成一個點,而車子通過時空氣沒動,也就是車子通過前通過後那個點都視為不動,

      這時你看,走車子下面的空氣(這是相對看法,所以我說空氣走,其實是車子走)

      只要走一直線就可到從車頭走到車尾,而走上面的空氣,則必須要走過曲面,

      才可以到車尾,但,這上下的空氣其實都沒在動的,所以相對上來看的話,車子走過,

      就好像空氣走過車身,而走上面的空氣跟走下面的同時到達車尾,但上空氣走的路徑

      比較長啊,如何能跟走較短路徑的空氣同時到車尾,答案就是流速加快,這就是為何

      走上面的空氣會較快之說,而為了讓空氣較快,上頭的壓力自然是減少了,而下面

      壓力比上面大,車子就浮起來囉~~:),大概是這樣,有錯請指正,:)

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