内容简介
《FSAE方程式赛车空气动力学》是一本专注于FSAE(Formula SAE)方程式赛车空气动力学设计的专业书籍。书中详细介绍了空气动力学在赛车设计中的重要性,以及如何通过优化空气动力学性能来提高赛车的速度和稳定性。
本书内容涵盖了空气动力学的基本原理、赛车车身设计、尾翼和扩散器的设计、以及风洞测试等多个方面。通过大量的实例分析和图表展示,读者可以深入理解空气动力学在赛车设计中的应用。
此外,书中还提供了许多实用的设计技巧和优化方法,帮助读者在实际操作中提升赛车的性能。无论是对于赛车设计爱好者还是专业工程师,本书都是一本不可多得的参考书籍。
目录
第一章 绪论
1.1概述
1.2 FSAE空气动力学的发展及现状
1.3 FSAE空气动力学的研究方法
1.4拟解决问题与研究内容
第二章 空气动力学对车辆性能的影响
2.1车辆气动力模型
2.2空气动力学对车辆动力性的影响
2.2.1气动阻力对动力性的影响
2.2.2气动阻力的影响因素
2.2.3空气动力学对驱动力附着条件的影响
2.3空气动力学对操纵稳定性的影响
2.3.1空气动力学对车轮侧偏特性的影响
2.3.2空气动力学对侧向加速度的影响
2.3.3空气动力学对转向特性的影响
第三章 FSAE空气动力学概述
3.1升阻特性
3.2气动俯仰力矩及气动力平衡
3.2.1俯仰力矩的影响因素
3.2.2风压中心对实际轴荷分配的影响
3.3空气动力学敏感度
3.3.1升阻特性变化
3.3.2复杂流动衍生的气动力及气动力矩
3.3.3复杂车身姿态衍生的气动力及气动力矩
第四章 气体的基本性质及规律[6]
4.1流体的基本物理性质
4.1.1密度、压强和温度
4.1.2压缩性、黏性和传热性
4.1.3流体的基本模型
4.2流体特征的描述
4.2.1流体的流动状态
4.2.2流体运动的描述方法
4.2.3流体微团的运动特征描述
4.3流体中的守恒定律
4.3.1连续性方程
4.3.2动量方程
4.3.3能量方程
4.4不可压缩流动的基本方程
4.4.1具有黏性的流体运动微分方程
4.4.2粘性流体的能量方程
位势流动及升力定理[7]
5.1不可压缩流体的速度势方程
5.2典型二维流动及势函数
5.2.1直匀流
5.2.2点源
5.2.3点涡
5.2.4直匀流与点源的叠加
5.2.5等强度点涡与点汇的叠加
5.3理想流体的圆柱绕流及有环量流动
5.3.1达朗贝尔疑题
5.3.2库塔-茹科夫斯基升力定理
第六章 负升力翼气动特性
6.1负升力翼作用原理
6.2翼型参数及气动特性
6.2.1翼型参数
6.2.2翼型气动特性的评价
6.2.3翼型参数对气动特性的影响
6.3失速与边界层
6.3.1失速
6.3.2边界层的性质
6.3.3层流边界层与湍流边界层
6.3.4边界层的分离
6.4普通负升力翼作用效果的强化
6.4.1多个翼片单元的组合与叠加
6.4.2组合翼气动特性的影响因素
6.4.3组合翼的增升装置
第七章 气动特征部件
7.1气动部件对整车气动特征的影响
7.1.1气动特征部件对阻力系数的影响
7.1.2气动特征部件对升力系数的影响
7.2后定风翼
7.2.1端板
7.2.2气动辅助结构
7.3前定风翼
7.3.1低离地间隙下翼片的气动特性
7.3.2前定风翼的结构
7.4扩散器及扰流板
7.4.1扩散器结构参数
7.4.2影响扩散器的外界因素
7.5车轮
7.6车身及辅助气动特征部件
7.6.1车身
7.6.2辅助气动特征部件
第八章 气动特征部件的流场整合
8.1整车流场对后定风翼气动特性的影响
8.1.1整车流场中后定风翼的实际气动特性
8.1.2后定风翼实际气动特性的流场干扰因素
8.1.3整车流场中尾翼负升力的提升
8.2前部流场整合
8.2.1前定风翼的实际气动特性
8.2.2基于流场整合的前定风翼设计
8.3基于整车流场的FSAE赛车空气动力学设计方法
8.3.1参数计算
8.3.2流场规划
8.3.3方案改进
8.3.4非稳态工况校核
风洞试验与CFD基础
9.1风洞试验
9.1.1风洞的结构[11]
9.1.2风洞试验设备
9.1.3风洞试验的优缺点
9.2CFD技术及其应用
9.2.1离散方法[14]
9.2.2CFD的分析流程
9.2.3仿真精度的影响因素
参考文献
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