Курс лекций содержит избранные главы механики жидкости и газа. Рассмотрены основные положения аэродинамики автомобиля, даны справочные материалы о сопротивлении его элементов. Приведены примеры математического моделирования внешней аэродинамики грузового автомобиля и мотоцикла. Для автобуса вагонного типа и легкового автомобиля изложены результаты численного моделирования процессов вентиляции и отопления. Отдельная глава посвящена экспериментальным методам исследования аэродинамики автомобиля. В учебное пособие включены краткие биографии конструкторов и дизайнеров.
Издание рекомендовано для студентов обучающихся по направлению: «Наземные
Предисловие
Глава 1. Основы аэродинамики
1.1. Проблемы механики сплошной среды
1.2. Методы изучения движения жидкости
1.3. Траектории и линии тока. Трубка тока
1.4. Уравнения движения газа как сплошной среды
1.5. Простейшие модели жидких сред
Глава 2. Гидромеханика идеальной жидкости
2.1. Постановка задачи об отыскании установившихся течений идеальной нетеплопроводной жидкости
2.2. Простейшие случаи движения идеальной жидкости. Интеграл Бернулли для установившегося движения
2.3. Примеры применения интеграла Бернулли
2.4. Приборы для измерения скорости движения жидкости
2.5. Предельная скорость. Кавитация
Глава 3. Гидромеханика вязкой жидкости
3.1. Гидромеханика вязкой жидкости. Основные уравнения. Критерии подобия
3.2. Три теоремы подобия
3.3. Случаи точного интегрирования дифференциальных уравнений установившегося движения вязкой жидкости
3.4.
3.5.
3.6. Прямолинейное движение вязкой жидкости в цилиндрической трубе
3.7. Прямолинейное движение вязкой жидкости в круглой кольцевой трубе
3.8. Прямолинейное движение вязкой жидкости в трубе эллиптического сечения
Глава 4. Краткие сведения о пограничном слое
4.1. Основные положения теории пограничного слоя
4.2. Вывод уравнений пограничного слоя
4.3. Приближенные методы решений уравнений пограничного слоя. Интегральные уравнения Теодора фон Кармана
4.4. Интегральное соотношение для теплового ламинарного пограничного слоя. Тепловой слой на пластине
4.5. Приближенный расчет трения и теплоотдачи в ламинарном пограничном слое
4.6. Приближенный расчет трения и теплообмена в турбулентном пограничном слое
4.7. Связь между трением и теплообменом
Глава 5. Аэродинамика автомобиля
5.1. Область приложения аэродинамики
5.2. Связь аэродинамики с техническими показателями автомобиля
5.3. Влияние конструктивных особенностей автомобиля на расход топлива
5.4. Силы, действующие на транспортное средство
5.5. Сопротивление элементов и частей транспортного средства
5.6. Об аэродинамике грузовых автомобилей
Глава 6. Краткие сведения о сертифицированных программных комплексах для моделирования аэродинамики автомобиля
6.1. ANSYS CFX
6.2. FLUENT
6.3.
6.4. FlowVision
6.5.
6.6. GDT
6.7. COMSOL Multiphysics (бывший Femlab)
Глава 7. Методика численного моделирования внешней аэродинамики грузового автомобиля
7.1. Постановка задачи моделирования
7.2. Разработка трехмерной геометрической модели грузового автомобиля
7.3. Разработка расчетной области
7.4. Создание сеточной модели расчетной области в ICEM CFD
7.5. Постановка задачи в модуле ANSYS
7.6. Проведение расчета в модуле ANSYS
7.7. Обработка и анализ результатов в модуле ANSYS
Глава 8. Аэродинамика мотоцикла
8.1. Особенности аэродинамики мотоцикла
8.2. Методика численного моделирования аэродинамики мотоцикла
Глава 9. Внутренняя аэродинамика автомобиля
9.1. Отопление и вентиляция в салоне автомобиля
9.2. Расчет системы отопления легкового автомобиля
Глава 10. Моделирование процессов вентиляции и отопления автобуса вагонного типа
10.1. Вентиляция автобуса
10.2. Отопление автобуса
Глава 11. Экспериментальные методы в аэродинамике
11.1. Аэродинамические трубы
11.2. Измерения при аэродинамических испытаниях в трубах
Литература