使空气阻力形成一个向下的压力,从而形成一个与机翼升力相反的下压力F,就是大气施加于机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,使汽车在高速运动时受力情况就象一个机翼,二者的压力差也会形成一个升力,由于机翼一般是不对称的上表面比较凸而下表面比较平,跑车的尾翼为什么可以减少升力简述 : 汽车在高速行驶时,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水。
汽车尾翼有什么作用
我们知道,汽车在高速行驶过程中,会遇到很大的空气阻力,为了有效减少空气阻力的影响,汽车引入了尾翼设计,来抵消升力来控制汽车上浮,减小风阻系数,也就是对地面产生一个较大的附着力,让车辆能紧贴地面行驶,最终提高车辆行驶时的稳定性。
汽车的尾翼有很多种类,有玻璃钢、铝合金质材的,贵一点的比如碳纤维的。如果说到改装,那么,一般只能改装成小型尾翼,比如鸭尾翼,太夸张的过不了车管所这一关。
原厂尾翼是在出厂前经过长时间风洞实验过的,所以车辆的风阻、压力各方面都已经达到最佳状态,在高速行驶中当然是会起作用的。但是如果后改装尾翼,那么一般情况是不会过风洞实验的,也就是说加装尾翼不仅可能没用,而且有可能扰乱车辆尾部气流,增加油耗不说还会带来意想不到的麻烦。
综上所述,后改装尾翼只是娱乐一下,提升颜值,原厂尾翼才会质量保证和性能提升。
跑车的尾翼为什么可以减少升力
简述 : 汽车在高速行驶时,根据空气动力学原理,在行驶过程中会遇到空气阻力,围绕汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直上升的三个方向的空气动力量,其中纵向为空气阻力。
汽车尾翼的作用,就是在汽车高速行驶时,使空气阻力形成一个向下的压力,尽量抵消升力,有效控制气流下压力,使风阻系数相应减小,增加汽车的高速行驶稳定性。
☞空气阻力是如何变为下压力的
日常的生活经验告诉我们,当水流以一相对稳定的流量流过河床时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与河床中的流水类似,由于机翼一般是不对称的上表面比较凸而下表面比较平,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快;而流过机翼下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢。根据流体力学基本原理,在流体的流动中压强跟流速有关,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
▲机翼的升力原理图
同理,空气流动慢的区域大气压强较大,而流动快的区域大气压强较小,这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高。换一句话说,就是大气施加于机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力,且流速越大,这个升力也越大,这也正是为什么飞机起飞需要一个较大的速度的原因,因为这是需要升力大于飞机本身的重力。
▲飞机的扰流板
汽车侧面视图也类似于机翼,它的侧面截图上下也是不对称的,也是底部较平、顶部弯曲。那么它在高速运动时,车的前部也会把气流分隔开来,一部分从车体的上方流过,另一部分从下方流过,这样也使它处在和机翼一样的情形中,导致车体上、下表面的气流速度不一样,即上方的流速大于下方的流速,从而导致向上的压力大于向下的压力。二者的压力差也会形成一个升力,使汽车在高速运动时受力情况就象一个机翼,受到向上的一个升力,而且根据伯努力方程可得车速越大升力也会越大,这样就会减小汽车的抓地力(即汽车对地面的压力)。
▲汽车的侧面图
人们想到把一个“反机翼”安装在汽车上,从而形成一个与机翼升力相反的下压力F。这里的所谓反机翼指的是在汽车上装一个倒置的机翼,它的特征是顶部较平,而底部弯曲,使它在高速的气流中上方的气流速度小于下方的气流速度,进而使上方的气压大于下方的气压,形成一个向下的压力,从而可以抵消车体本身运动所产生的升力,这就是尾翼(扰流板)的空气动力学原理。