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1、简答题（每题5 分）1. 汽车空气动力学的基本研究方法？汽车空气动力学的基本研究方法按研究手段可以分为：实验研究、 理论研究、数值计算2. 汽车空气动力学中的流体基本方程有哪几个？1）连续方程： 微分形式的连续方程D pd v8v8 vd v8v8 v+ p + = 0当p寺于常数时有： + = 0Dt8x8y8z8x8y8z积分形式的连续方程 ： p vA = 常数2 ）动量方程：积分形式的动量方程： 工F = q v - q vm ,2 2 m ,1 1微分形式的动量方程 ：P + - p v2 = C dP + p gdy + p vdv = 023）伯努利方程：1P + p v2 =
2、C23. 汽车空气动力学发展时期中六个阶段的特点？答：从汽车空气动力学发展时期的六个阶段为：（1）原始型阶段。其特点为：凭直观朴素的感性认识来考虑减少车身的风阻，车身气动造型没有“整 体化”，是这一阶段的主要特点。（2）基本型阶段。其特点为：已经开始从完整的车身来考虑空气动力学问题，车身部件不再是零散独 立的，而是紧密联系形成了车身的完整概念，并且较明确的将航空空气动力学的研究成果运用于 汽车车身。但限于条件不可能更深入的考虑汽车空气动力学问题。（3）长尾流线型阶段。其特点为：通过实验已经揭示出完全将自然界的流线型移植于车身上是不合适 的，必须考虑地面效应。同时由于人们过分的拘泥于贾瑞的基本原
3、理，过度强调尾部造型而较为 忽视头部造型。（4）短尾流线型阶段。其特点为：避免了许多早期阶段“假流线型”的束缚，不再拘泥于表现上的流 线型，而是更深入更全面地将流线型概念实现于车身上。减少气动阻力不再是唯一目标，而同时 综合考虑气动升力和侧风稳定性，追求更全面的气动性能。（5）细部最优化阶段。其特点为：着重从已有汽车产品上来改进车身细部气动造型，通过各个细部造 型的优化和相互动协调来优化汽车整车的气动性能。（6）整体最优化阶段。其特点为：从一开始就十分重视汽车外形的整体气动性能，因而开发的实用车 型具有优秀的空气动力学特性，整体造型更为流畅，形体更生动，美学造型和气动造型相得益彰 汽车空气动力
4、学向研究更全面、更深入、更严谨、更细致的速度向前发展。一填空题（每题4 分）1. 汽车气动六分力气动阻力气动阻力、气动升力、气动侧力、气动侧倾力矩、气动横摆力矩、气动纵倾 力矩。（8、2. 物面边界条件y = 1 v On + =04. 影响轿车前部气动造型的因素车头边角、车头形状、车头高度、车头下缘凸起唇、发动机罩与前风窗5. 汽车风洞的相似准则几何相似、运动相似、动力相似、热力学相似、质量相似。6. 风洞洞体的基本构造收缩段、试验段、扩散段、动力段和稳定段组成。7. 风洞天平的种类机械天平、应变天平、压电天平和磁悬挂天平。8. 减少汽车气动升力的附加装置有绕流器、负升力翼、支架、负升力翼端
5、板。9. 汽车的气动阻力的组成部分有压差阻力、摩擦阻力、诱导阻力、干涉阻力和内流阻力组成。三.判断题（对的打“丁”错的打“X”每题2分）1体系与欧拉法相关，控制体与拉格朗日法相关（X）2汽车尾涡只是由汽车底部气流向上翻卷而成（X）3. 在1:5模型风洞中模拟108Km/h的实车流场，风洞中的风速为30m/s （V）4. 将汽车尾部截掉一部分，对汽车气动阻力没有影响（X）5. 气动升力能减少汽车的滚动摩擦，所以说气动升力越大越好（X）6. 经缝隙向车内传播噪声是外部脉动压力向车内传播的主要途径（V）7. 体系是与拉格朗日法相联系的概念（V）考虑气动导数的临界速度与不考虑气动导数的临界速度要高（）
6、 8造成汽车背部区域尘泥污染主要原因是底部向上翻卷气流（V）9流线型试验段性能优于开槽试验段（X）10. 滚动车轮所受气动升力比静止车轮的大（V） 四、计算题（第一题10分，第二题15分）1.作用在汽车上的横向微风V = 0，而前轮转向角3工0，求临界速度。s解：由于v = 0，因而匚=0，但3工0，则汽车横摆运动稳态方程即为：s-(F 卩 + F 卩)B_(F 55 + F 5 )5 - (F v + F v )V = 0TZTZTZYT(M卩 + M 卩)卩 + (M5 + M 5 )5 + (Mv + M v )v = 0YYTYYTY（F 卩 + F 卩）（MT5 + M 5 )- (
7、F 5 + F 5 )(M卩 + M 卩)YTYTZYTY联立解上两个方程得：、YT、(F 0 + F 0 )(M v + M v )+ (Mv - F v - F v )(M 0 + M 0 )TZYTYTZYTY卩=-5(F 5 + F 5 )(MTv + M v )+ (Mv - F 卩 + F 卩 )(MYTYT5 + M 5 )、“ YT(F 0 + F 0 )(M v + M v )+ (Mv - F v + F vTZYTYTZYTY同理，上两式的分母是相同的，当分母n 0时，B = g， R n 0，这意味着无论5多么小,均可使汽车失稳，这时的汽车速度即为临界速度，以 v 表示
8、，即：2.给定一个函数二V(F v + F v )(M0+ M 卩TZYTYYT)- (F 0 + F 0 )(MTZM (M卩+ M卩)YTYv + M v )YTYx + 0.25 In (x2 + y2），问1） 这个函数能否作为二维不可压缩的位函数？2) 如能，这个流场是有旋的还是无旋的？3) 加速度的表达式？并计算x = 1 , y = 1这一点上在流线方向上的加速度分量。解：1)2 (x2 + y2 (x2 +(x2 - y2 (x2 + y2 (x2 + yd v8 v + = 0 8x8y此函数可作为二维不可压缩的位函数。8v8v-y8z2)8v8v0 所以为无旋流8v8x8v
9、y2 ( 8xDv 8v8v8v8va = = + v + v + v x Dt 8tx 8x y 8y z 8z=v1+(x2 + y2(x2 + y 2+vg2 (x2 +2 y(x2 + y 22 (2 x2 + 2 y 2 + x )(y 2 - x2 )v 2 xy 2(x2 + y 2g2 (x2 + y 24(x2g(2 y 4 - xy 2 - 2 x 4 - x3 )Dva = yy D t8 v8 v8v8 v尸 + v y + v 尸 + v -8 t x 8 x y 8 y z 8 zv 2 (2 x2 + 2 y 2 + x)(x孑)v 2 y (x2 y2 )2(x2 + y2+4(x 2 + y 2v24 (x 2 + y 2(x2y + y3 + 4x3y + 4xy 3axay1v 216 g1v 216 g所以v 2 0 318716 gv2g8 V 8 n丿帛面2. 汽车空气动力学的四大基本假设连续性假设、无粘假设、不可压缩假设、定常假设3. 汽车气动造型七个阶段马车型、厢型、甲壳虫型、船型、鱼型、楔型、贝壳型。
