气膜条件下车厢表面摩擦阻力计算理论研究*
2015-10-21谢小鹏曹立峰曾建豪
华南理工大学学报(自然科学版) 2015年2期
关键词:理论
谢小鹏 曹立峰 曾建豪
(华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州510640)
本研究所述的气膜条件是指在厢体表面渗出空气并形成一层表面空气膜的状态. 厢式运输车在平直道路上行驶时,其空气阻力主要由压差阻力和摩擦阻力组成. 相关研究表明,当车速超过100 km/h时,发动机功率的65%左右需要用来克服空气阻力[1].对于厢体较短的厢式运输车,由于车身侧面的气流摩擦阻力要小于车体前后的压差阻力,通过减少侧面摩擦阻力来实现减阻的方法没有引起研究者的足够关注.但随着厢体长度的增加,摩擦阻力在总阻力中所占的比重逐步增大,并成为风阻阻力的重要组成部分.因此,通过减少厢体表面与空气之间的摩擦阻力来实现厢式运输车空气阻力的降低是有意义的.
国内外关于表面减阻的研究成果很多,就减阻方法而言,减阻主要包括仿生学减阻[2-6]、微气泡或气膜减阻[7-10]、聚合物添加剂减阻[11-13]等.其中气膜减阻是一种简单并且容易实现的减阻方法. 传统的气膜减阻方法目前多采用液体介质中空气成膜减阻的方式,比较常见于船舶、潜艇,以及鱼雷等水下航行器的减阻等方面,其技术原理是在运动主体周边空间导入空气,形成气液两相混合流或气流薄膜,使运动主体接触的黏性介质发生改变,由于介质密度、黏度的减小,减少运动主体与水之间的摩擦阻力[14].而本研究将气膜减阻定义为:在外部高速气流与厢体表面之……
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