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1分鐘了解汽車縮比模型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)雷諾數(shù)相似
汽車縮比模型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是研究汽車氣動(dòng)力特別是風(fēng)阻、繞流流場(chǎng)、流動(dòng)分離及壓力分布規(guī)律的重要手段。汽車縮比模型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是與汽車幾何相似的縮比模型。根據(jù)縮比模型實(shí)驗(yàn)獲得的氣動(dòng)力規(guī)律必須與 1 : 1 風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果具有互換性，即二者存在簡(jiǎn)單確定的函數(shù)關(guān)系。
理論分析表明，汽車風(fēng)阻應(yīng)與來(lái)流速度、氣流密度及粘性、汽車特征尺度相關(guān)，可以寫(xiě)成函數(shù)：
(1)
其中，L為特征長(zhǎng)度，U為來(lái)流速度，ρ 為空氣密度，μ為空氣動(dòng)力粘性系數(shù)。利用量綱分析及PI定理，很容易得到如下函數(shù)：
(2)
定義（2）中等號(hào)左邊和等號(hào)右邊括號(hào)里的部分，則分別有：
(3-1)
(3-2)
式（3-2）為無(wú)量綱數(shù)，稱雷諾數(shù)。式（3-1）為無(wú)量綱力系數(shù)，在保持（2）式的函數(shù)關(guān)系前提下可變形寫(xiě)成下式（這樣的變形可以和流體的動(dòng)能聯(lián)系起來(lái)）：
(3-3)
這樣，（2）式可用力系數(shù)和雷諾數(shù)重新寫(xiě)成函數(shù)：
(4-1)
針對(duì)汽車風(fēng)阻，（4-1）可寫(xiě)成人們熟知的函數(shù)形式：
(4-2)
根據(jù)（4-2）可知，只要滿足Re相等，無(wú)論用什么樣風(fēng)洞測(cè)量，其阻力系數(shù)都應(yīng)是一樣的結(jié)果，即風(fēng)洞結(jié)果之間有互換性, 說(shuō)明Re是縮比模型實(shí)驗(yàn)需要滿足的首要相似參數(shù)。值得注意的是，當(dāng)Re相等時(shí)，隱含了模型與原型幾何外形的相似。
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