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同濟車輛車身與空氣動力學學什么?
你好 得知你10年考的同濟車輛車身與空氣動力學研究生!我今年也準備考車輛工程,想問一下車身與空氣動力學方向怎么樣?這個方向主要學的什么!有學發(fā)動機嗎?另外,就你所了解車輛工程還有那個方向比較好?跟車身與空氣動力學相比呢?求你幫幫學弟吧!這兩天要報名了,很急,在此先謝過了!幫幫我吧!
問
提問者:網(wǎng)友
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2018-07-24
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1.動量理論 推導出作用在風機葉輪上的功率P和推力T(忽略摩擦阻力)。 由于受到風輪的影響,上游自由風速V0逐漸減小,在風輪平面內(nèi)速度減小為U1。上游大氣壓力為P0,隨著向葉輪的推進,壓力逐漸增加,通過葉輪后,壓力降低了ΔP,然后有又逐漸增加到P0(當速度為U1時)。 根據(jù)伯努力方程 H=1/2(ρv2)+P…………(1) ρ—空氣密度 H—總壓 根據(jù)公式(1), ρV02/2+P0=ρu2/2+p1 ρu12/2+P0=ρu2/2+p2 P1-p2=ΔP 由上式可得 ΔP=ρ(V02- u12)/2………(2) 運用動量方程,可得作用在風輪上的推力為: T=m(V1-V2) 式中m=ρSV,是單位時間內(nèi)的質(zhì)量流量 所以: T=ρSu(V0-u1) 所以: 壓力差ΔP=T/S=ρu(V0-u1) 由(2)和(3)式可得: u=1/2[(V0-u1)] ……………………(4) 由(4)式可見葉輪平面內(nèi)的風速u是上游風速和下游風速的平均值,因此,如果我們用下式來表示u。 u=(1-a)*V0 (5) a 稱為軸向誘導因子,則u1可表示為: u1=(1-2a)*V0 (6) 功率P和推力T可分別表示為: T=ΔP*A (7) P=ΔP*u*A (8) 根據(jù)方程(2),(3)和(6)可得: P=2ρa(1-a) 2 * V03A (9) T=2ρa(1-a) V02A (10) 通過定義功率和推力系數(shù): CP=4a(1-a)2 (11) CT=4a(1-a) (12) 方程(9)和(10)可寫成如下形式: P=0.5ρV03 A CP (13) T=0.5ρV03 A CT (14) 對方程(11)求極值 ?Cp/?a=4(3a2-4a+1)=0 (15) 求得 a=(2±1)/3=1或1/3 根據(jù)公式(6)a<0.5 所以a=1/3時,Cp有極大值 (Cp)max=16/27≌0.59 (16) 當a=1/3時,Cp值最大。 2.尾渦的旋轉(zhuǎn) 1. 中的公式推導是基于以下假設(shè):力矩保持線性,沒有旋轉(zhuǎn)個發(fā)生。 然而,葉輪是通過作用在其上的扭矩Q來吸收風能的,根據(jù)牛頓第二定律,尾渦也在旋轉(zhuǎn),并且其旋轉(zhuǎn)方向和葉輪相反。 U1=2ωrab (17) ω: 葉輪角速度 b: 切向誘導因子 作用在環(huán)素dr上的力矩為: dQ=mutr =(ρu*2πrdr)utr =2πr2ρu*utdr (18) m----- 通過環(huán)素的質(zhì)量流 相
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