汽車擾流板並不是簡單的起裝飾作用,而是使汽車在高速馳騁時增加它的抓地力和穩定性,特別是使汽車在彎道不易於翻倒,並且可以節省燃油。
先來了解一下飛機機翼升力機制的空氣動力學原理。飛機在飛行過程中會受到重力、空氣阻力、推力和升力,而機翼的作用就是產生升力,即用來平衡重力而不致使飛機掉下。機翼的側向截面是頂部彎曲而底部相對較平的形狀。當機翼在空氣中穿過時將氣流分隔開來,部分空氣從機翼上方流過,另一部分則從其下方流過。空氣的流動在日常生活中是看不見的,但低速氣流的流動卻與水流有較大的相似性。日常的生活經驗告訴我們,當水流以一個相對穩定的流量流過河床時,在河面較寬的地方流速慢,在河面較窄的地方流速快。流過機翼的氣流與河床中的流水類似,由於機翼一般是不對稱的上表面比較凸而下表面比較平,流過機翼上表面的氣流就類似於較窄地方的流水,流速較快;而流過機翼下表面的氣流正好相反,類似於較寬地方的流水,流速較上表面的氣流慢。根據伯努力方程所得的流體力學基本原理,在流體的流動中,壓強跟流速有關,流速v大的地方壓強p小,流速v小的地方壓強p大。同理,空氣流動慢的區域大氣壓強較大,而流動快的區域大氣壓強較小,這樣機翼下表面的壓強就比上表面的壓強高。換一句話說,就是大氣施加於機翼下表面的壓力(方向向上)比施加於機翼上表面的壓力(方向向下)大,二者的壓力差便形成了飛機的升力,且流速越大,這個升力也越大,這也正是為什麼飛機起飛需要一個較大的速度的原因,因為這是需要升力大於飛機本身的重力。汽車側面檢視也類似於機翼,它的側面截圖上下也是不對稱的,也是底部較平、頂部彎曲。那麼它在高速運動時,車的前部也會把氣流分隔開來,一部分從車體的上方流過,另一部分從下方流過,這樣也使它處在和機翼一樣的情形中,導致車體上、下表面的氣流速度不一樣,即上方的流速大於下方的流速,從而導致向上的壓力大於向下的壓力。二者的壓力差也會形成一個升力,使汽車在高速運動時受力情況就象一個機翼,受到向上的一個升力,而且根據伯努力方程可得車速越大升力也會越大,這樣就會減小汽車的抓地力(即汽車對地面的壓力)。在極端情況下,如速度極大的情況下完全有可能使升力大於車體重力,那就會出現車體離地,造成發動機空轉的情況,浪費燃油,有時甚至會出現危險,特別是在拐彎處。如果出現這種情況,就會出現汽車做離心運動的情形,造成車輛翻車的事故。因此,為了避免這種情況的出現,人們想到了為什麼不能把一個“反機翼”安裝在汽車上,從而形成一個與機翼升力相反的下壓力F。這裡的所謂反機翼指的是在汽車上裝一個倒置的機翼,它的特徵是頂部較平,而底部彎曲,使它在高速的氣流中上方的氣流速度小於下方的氣流速度,進而使上方的氣壓大於下方的氣壓,形成一個向下的壓力,從而可以抵消車體本身運動所產生的升力,這就是尾翼(擾流板)的空氣動力學原理。
汽車擾流板並不是簡單的起裝飾作用,而是使汽車在高速馳騁時增加它的抓地力和穩定性,特別是使汽車在彎道不易於翻倒,並且可以節省燃油。
先來了解一下飛機機翼升力機制的空氣動力學原理。飛機在飛行過程中會受到重力、空氣阻力、推力和升力,而機翼的作用就是產生升力,即用來平衡重力而不致使飛機掉下。機翼的側向截面是頂部彎曲而底部相對較平的形狀。當機翼在空氣中穿過時將氣流分隔開來,部分空氣從機翼上方流過,另一部分則從其下方流過。空氣的流動在日常生活中是看不見的,但低速氣流的流動卻與水流有較大的相似性。日常的生活經驗告訴我們,當水流以一個相對穩定的流量流過河床時,在河面較寬的地方流速慢,在河面較窄的地方流速快。流過機翼的氣流與河床中的流水類似,由於機翼一般是不對稱的上表面比較凸而下表面比較平,流過機翼上表面的氣流就類似於較窄地方的流水,流速較快;而流過機翼下表面的氣流正好相反,類似於較寬地方的流水,流速較上表面的氣流慢。根據伯努力方程所得的流體力學基本原理,在流體的流動中,壓強跟流速有關,流速v大的地方壓強p小,流速v小的地方壓強p大。同理,空氣流動慢的區域大氣壓強較大,而流動快的區域大氣壓強較小,這樣機翼下表面的壓強就比上表面的壓強高。換一句話說,就是大氣施加於機翼下表面的壓力(方向向上)比施加於機翼上表面的壓力(方向向下)大,二者的壓力差便形成了飛機的升力,且流速越大,這個升力也越大,這也正是為什麼飛機起飛需要一個較大的速度的原因,因為這是需要升力大於飛機本身的重力。汽車側面檢視也類似於機翼,它的側面截圖上下也是不對稱的,也是底部較平、頂部彎曲。那麼它在高速運動時,車的前部也會把氣流分隔開來,一部分從車體的上方流過,另一部分從下方流過,這樣也使它處在和機翼一樣的情形中,導致車體上、下表面的氣流速度不一樣,即上方的流速大於下方的流速,從而導致向上的壓力大於向下的壓力。二者的壓力差也會形成一個升力,使汽車在高速運動時受力情況就象一個機翼,受到向上的一個升力,而且根據伯努力方程可得車速越大升力也會越大,這樣就會減小汽車的抓地力(即汽車對地面的壓力)。在極端情況下,如速度極大的情況下完全有可能使升力大於車體重力,那就會出現車體離地,造成發動機空轉的情況,浪費燃油,有時甚至會出現危險,特別是在拐彎處。如果出現這種情況,就會出現汽車做離心運動的情形,造成車輛翻車的事故。因此,為了避免這種情況的出現,人們想到了為什麼不能把一個“反機翼”安裝在汽車上,從而形成一個與機翼升力相反的下壓力F。這裡的所謂反機翼指的是在汽車上裝一個倒置的機翼,它的特徵是頂部較平,而底部彎曲,使它在高速的氣流中上方的氣流速度小於下方的氣流速度,進而使上方的氣壓大於下方的氣壓,形成一個向下的壓力,從而可以抵消車體本身運動所產生的升力,這就是尾翼(擾流板)的空氣動力學原理。