【完整版】汽车空气动力学的一些基本概念

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汽车空气动力学

第一部分汽车空气动力学研究内容

汽车空气动力学是研究行驶的汽车与其周围空气之间相互作用及其对汽车性能影响的科学。

汽车行驶过程与空气产生复杂的相互作用而产生的驱动力不仅影响汽车的行驶状态,同时影响汽车性能的发挥,体现在以下众多方面:通过汽车空气动力学研究来改善汽车外形降低汽车气动阻力,提高发动机燃烧效率,改善发动机冷却效果,不仅可以改善汽车的动力性,还可以提高汽车的燃油经济性;汽车在高速行驶中,来自空气的反作用力会对汽车产生很大的影响,包括因空气动力作用而引起的汽车稳定性和操作性问题,而良好的汽车稳定性和操作性对于其保证汽车安全行驶有着重要的意义;通过空气动力学途径来改善侧风稳定性以及提高制动器制动效能为汽车高速行驶提供安全保障;在以人为本的今天,改善汽车内部通风、取暖、除霜和空调气流等特性,减少尘土污染和降低气动噪声,是乘坐舒适性的基本保证。

总的归纳,汽车空气动力学的研究内容包括外观(污染、水、镜面、雨刷器)、行驶性能(耗油量、排放物、最大车速、加速性能)、冷却(发动机、增压空气、废气、辅助设备、机油、变速箱、制动器、冷凝器)、舒适性(通风、暖风、空调、风噪、轰鸣)、行驶方向稳定性(直线行驶稳定、转向自回正能力、侧风稳定性)、作用于部件的力(车门、舱盖/箱盖、覆盖件、车顶载荷)等。

1、车身外观上,以汽车尘土污染为例。

汽车周围的流场会卷起路面或者环境中的尘土,这些尘土可能会附着在车身上,可能对能见度、汽车美观等造成不好的影响,比如两厢车的后挡风玻璃上一般设有雨刷;在雨雪等恶劣天气,雨水与泥土的混合会对汽车外表造成更加严重的污染。尘土或其他污染物可能附着在发动机舱和车身底部,影响汽车关键总成或者零部件的性能,甚至产生腐蚀,因此合理地利用空气流来除尘很有必要。

大多数情况下,汽车头部存在较大的滞区,一般会在这个位置设置进气栅,为发动机进气歧管、散热器等提供空气,与此同时汽车前方的尘土、雨水等也会进入格栅,进气歧管通过空气滤清器来过滤掉尘土,但其它进入的空气将会附着在发动机舱其余部件和总成上,当尘土积累到一定程度时,可能会影响到其散热等功能;此外车头前方的车灯也受尘土污染比较严重,可能导致车灯无法提供足够的光线照明。

汽车侧面后视镜附着的雨水、尘土会直接影响侧后方的视野,可以通过改变汽车后视镜的外形特征,减小空气尾流对侧窗的污染。商用车驾驶室的侧面也容易收到尘土的污染,通常在驾驶室前端与侧面过渡的区域,设计导流装置,既有利于引导较高流速的气流在一定程度上带走泥土污染,又可以减小此处的流动分离现象,从而减小气动阻力。

导流装置2、行驶性能,以耗油量为例。

据有关研究,当汽车行驶速度超过100 km/h时,80%左右动力输出被空气阻力所消耗,这充分说明合理的空气动力学外形对汽车的节能有重要意义,当采用较低的空气阻力系数外形时,一方面可以使汽车在高速行驶时大大减少燃料消耗;另一方面较低的空气阻力系数还可以使汽车在装用功率较小的发动机时同样能达到令人满意的效果,这样发动机功率变小后其尺寸也相应减小,导致传动系统各总成尺寸缩小和整车轻量化,又进一步导致悬架、轮胎等部件尺寸缩小,从

热力学基本概念式

第一章热力学基本概念 一、基本概念 热机:可把热能转化为机械能的机器统称为热力发动机,简称热机。工质:实现热能与机械能相互转换的媒介物质即称为工质。 热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分割开来,这种人为分割的研究对象,称为热力系统。 边界:系统与外界得分界面。 外界:边界以外的物体。 开口系统:与外界有物质交换的系统,控制体(控制容积)。 闭口系统:与外界没有物质的交换,控制质量。 绝热系统:与外界没有热量的交换。 孤立系统:与外界没有任何形式的物质和能量的交换的系统。 状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。 平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变,系统内外同时建立热和力的平衡,这时系统的状态就称为热力平衡状态。 状态参数:温度、压力、比容(密度)、内能、熵、焓。 强度性参数:与系统内物质的数量无关,没有可加性。 广延性参数:与系统同内物质的数量有关,具有可加性。 准静态过程:过程进行的非常缓慢,使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态,从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近于平衡状态。

可逆过程:当系统进行正反两个过程后,系统与外界都能完全回复到出示状态。 膨胀功:由于系统容积发生变化(增大或者缩小)而通过系统边界向外界传递的机械功。(对外做功为正,外界对系统做功为负)。 热量:通过系统边界向外传递的热量。 热力循环:工质从某一初态开始,经历一系列中间过程,最后又回到初始状态。 二、基本公式 ??=-=0 2 1 1 2 dx x x dx 理想气体状态方程式: RT pV m = 循环热效率 1 q w net t = η 制冷系数 net w q 2 = ε 第二章 热力学第一定律 一、基本概念 热力学第一定律:能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统,而其总量保持恒定。

统计学中的基本概念

1、2 统计学得几个基本概念 1、2、1 总体与总体单位 1、总体 (1)总体得概念:总体就是指客观存在得、具有某种共同性质得许多个别事物组成得整体; 在统计研究过程当中,统计研究得目得与任务居于支配与主导得地位,有什么样得研究目得就应该有什么样得统计总体与之相适应。例如:要研究我们学院教师得工资情况,那么全体教师就就是研究得总体,其中得每一位教师就就是总体单位;如果要了解某班50个学生得学习情况,则总体就就是该班得50名学生,每一名学生就是总体单位。根据我们研究目得得不同,我们要选取得研究对象也就就是研究总体相应地要发生变化。 (2)总体得分类: 总体根据总体单位就是否可以计量分为有限总体与无限总体: ★有限总体:指所包含得单位数就是有限得总体。 如一个企业得全体职工、一个国家得全部人口等都就是有限总体; ★无限总体:指所包含得单位数目就是无限得,或准确度量它得单位数就是不经济或没有必要得,这样得总体称为无限总体。 如企业生产中连续生产得大量产品,江河湖海中生长得鱼得尾数等等。 划分有限总体与无限总体对于统计工作得意义就在于可以帮助我们设计统计调查方法。很显然,对于有限总体,可以进行全面调查,也可以进行非全面调查,但对于无限总体不能进行全面调查,只能抽取一部分单位进行非全面调查,据以推断总体。 (3)总体得特征: ★大量性:就是指构成总体得单位数要足够得多,总体应由大量得单位所构成。大量性就是对统计总体得基本要求。 个别单位得现象或表现有很大得偶然性,而大量单位得现象综合

则相对稳定。因此,现象得规律性只能在大量个别单位得汇总综合中才能表现出来。只有数量足够得多,才能准确地反应我们要研究得总体得特征,达到我们得研究目得。 ★同质性:指总体中各单位至少在某一个方面性质相同,使它们可以结合起来构成总体。同质性就是构成统计总体得前提条件。 ★变异性:即构成总体得各个单位除了至少在某一方面具有共同性质外,在其她方面具有一定得差异。差异性就是统计研究得主要内容。 如以一个班级得所有学生作为一个总体,则“专业”就是该总体得同质性,而“性别”、“籍贯”等则就是个体之间得变异性;以我院全体教师为一个总体,则“工作单位”就是其同质性,而“学历”、“月工资”等则就是它得变异性。 需要特别说明得三个问题: ★变异就是客观存在得,没有变异得事物就是不存在得; ★变异对于统计非常重要,没有变异就没有统计。这就是因为,如果总体单位之间不存在变异,我们只需要了解一个总体单位得资料就可以推断总体情况了; ★变异性与同质性之间相互联系、相互补充,就是辩证统一得关系。用同质性否定变异性或用变异性否定同质性都就是错误得。 2、总体单位 就是构成总体得每一个个体。 【思维动起来】 对2015年10月份某市小学生得近视情况进行调查: 统计总体就是什么?总体单位就是什么? 总体得同质性就是什么?变异性就是什么? 3、总体与总体单位得关系 在统计研究中,确定统计总体与总体单位就是十分重要得,它决定于统计研究目得与认识对象得性质。在一次特定范围、目得得统计研究中,统计总体与总体单位就是不容混淆得,二者得含义就是确切得,

统计学基本概念

基本概念 1、统计的含义:统计工作、统计资料、统计学 2、社会经济统计学的特点:数量性、社会性、综合性 3、统计工作的职能:统计信息职能、统计咨询职能、统计监督职能 4、统计工作过程:统计调查、统计整理、统计分析 5、统计调查的质量要求:准确性、全面性、及时性、有效性 6、专门调查的方法:普查、重点调查、典型调查、抽样调查 7、统计调查的方法:直接观察法、报告法、采访法、通讯法、实验调查法、网上调查法 8、次数分布的主要类型:钟型分布、U型分布、J型分布 9、统计表的结构,从组成要素看,由总标题、横行与纵栏标题、指标数值等三部分组成 10、统计表的结构,从内容上看,由主词、宾词两部分构成 11、统计分析方法:综合指标、动态数列、统计指数、相关回归、抽样推断 12、综合指标从它的作用和方法特点的角度可概括为三类:总量指标、相对指标、平均指标 13、相对指标的种类:计划完成相对指标、结构相对指标、比例相对指标、比较相对指标、强度相对指标、动态相对指标 14、平均指标的种类:算术平均数、调和平均数、几何平均数、众数、中位数 15、测定标志变动度的主要方法:全距、四分位差、平均差、标准差、离散系数 16、动态数列按构成其指标数值的性质不同分为:绝对数动态数列、相对数动态数列、平均数动态数列

17、动态数列的水平分析指标:发展水平、平均发展水平、增长量、平均增长量 18、动态数列的速度分析指标:发展速度、增长速度、平均发展速度、平均增长速度 19、测定长期趋势常用的主要方法:间隔扩大法、移动平均法、最小平方法 20、指数按其反映指标性质不同分为:数量指标指数和质量指标指数 21、指数按其表现形式不同分为:综合指数、平均指数、平均指标对比指数 22、相关关系按其方向不同分为:正相关和负相关 23、相关关系按其涉及因素多少分为:单相关和复相关 24、相关关系按其形式不同分为:直线相关和曲线相关 25、抽样调查的组织形式:简单随机抽样、类型抽样、等距抽样、整群抽样、多阶段抽样 26、总体参数的抽样估计方法为点估计和区间估计。 统计分析 1.某市某“五年计划”规定计划期最末一年甲产品产量应达到75万吨,假定每天产量相等,实际生产情况如下表所示(单位:万吨)。试计算该市甲产品产量五年计划完成程度和提前完成计划的时间。 第一年第二年第三年 56 58 62 第四年一季二季三季四季 16 17 18 18 第五年一季二季三季四季 19 19 20 23

汽车空气动力学

随着高速公路的发展,燃油价格的上涨以及越发严格法规的颁布,对汽车的动力性、经济性、操纵稳定性和舒适性提出了越来越高的要求,这使得汽车空气动力学的研究成为汽车行业的重点研究方向之一。采用计算流体力学方法对其性能进行预测,相比风洞试验可以节约资金,缩短新车型开发周期。面对这种形势,本文针对车身设计提出了一种通过空气动力学性能分析来确定造型的工业设计方法,并对汽车三维外流场进行了数值模拟。本文首先阐述了轿车外流场数值模拟的整个过程,包括几何、物理模型的建立、湍流模型的选取、边界条件的添加等。所分析的模型选择某豪华轿车1:2实车模型,对实车模型作了如下简化:忽略车身外部突起物如后视镜、刮雨器等部分;没有考虑车轮影响;对车身底部做了简化,没有模拟车底真实的几何形状。为了节省计算耗费,只取实车模型沿纵向对称面的一半。利用FLUENT进行模型分析,得出车身表面压力分布图、压力场的流态显示,并计算了相应的阻力系数,从而较好地模拟了轿车的外流场,确定了车身空气动力学特性,并对模型在不同的边界条件下和不同的湍流模型下进行了比较和分析,为数值模拟的实用化做了一些有益的尝试。本文还详细论述了基于空气动力学的车身造型设计方法,以及其两条技术路线,积极探索空气动力学在车身造型中的具体应用,为车身设计提供了新的思路。最后得出结论,汽车空气动力特性的数值模拟可以辅助汽车设计师,在设计初步完成之后,对其进行流场的数值模拟,对设计提出改进意见,争取达到美学与空气动力性完美结合的程度。 汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识,研究汽车行驶时,即与空气产生相对运动时,汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力(称为空气动力),以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的影响。 自从世界上有了第一辆汽车以后,德国就在航空风洞中进行了车身外形实验研究。后来德国人贾莱·克兰柏勒提出前圆后尖的水滴状最小空气阻力造型设计方案,从而找到了解决形状阻力的途径。美国人W.Elay 于1934年用风洞测量了各种车身模型的空气阻力系数。法国人J.Andreau则提出了汽车表面压差阻力的概念,并研究了侧风稳定性。2O世纪40年代,另一位法国人L.Romani对诱导阻力进行了研究。6O年代初,英国人white通过风洞实验提出了估算空气阻力系数的方法。到7O年代,汽车空气动力学才真正成为一门独立学科。我国是在8O年代才较为系统地研究汽车空气动力学的。 目前世界上许多公司都在汽车空气动力学研究方面进行探索与竞争,并且大都实力雄厚、各有建树。美国几乎各大汽车公司都有自己的飞机制造子公司。通用有休斯飞机公司,克莱斯勒有湾流公司。苏联的伏尔加有一个27m2的风洞,最高风速1 20km/h。法国雷诺已经开展了计算机空气动力学的研究。西德大众最近也购得CDCgo00型计算机,其目的之一可能就是汽车空气动力学的摸拟。现在世界上计算空气动力学一流水平当属美国NASA。NASA在飞行器计算空气动力学方面拥有一流的学术、研究和应用水平,并且在不断更新其巨型机。许多高超音速空气动力试验无法进行,就用计算机进行摸拟。 我国汽车工业由于近年来开始生产轿车才开始了汽车空气动力学的研究。当前的主要任务应该是抓住太好时机,建立起我国自已的汽车空气动力学研究,试验、设计的综合系统,争取国家及有关高等院校科研单位的支持,建立相应的开放实验室,争取第一流的专家及广泛的国际交流。开放实验室主要进行汽车空气动力学的计算机摸拟、外形的空气动力学优化设计及相关的并行软、硬件,计算数学的研究。其中轿车的空气动力学摸拟与优化必将太大加快新车型的开发速度,以提高产品在世界市场的竞争力,并为我国产品参与世界市场竞争创造一个开放的高水乎研究环境。在空气动力学的研究、应用的世界范围的角逐

统计学中的基本概念

1.2 统计学的几个基本概念 1.2.1 总体和总体单位 1.总体 (1)总体的概念:总体是指客观存在的、具有某种共同性质的许多个别事物组成的整体; 在统计研究过程当中,统计研究的目的和任务居于支配和主导的地位,有什么样的研究目的就应该有什么样的统计总体与之相适应。例如:要研究我们学院教师的工资情况,那么全体教师就是研究的总体,其中的每一位教师就是总体单位;如果要了解某班50个学生的学习情况,则总体就是该班的50名学生,每一名学生是总体单位。根据我们研究目的的不同,我们要选取的研究对象也就是研究总体相应地要发生变化。 (2)总体的分类: 总体根据总体单位是否可以计量分为有限总体和无限总体: ★有限总体:指所包含的单位数是有限的总体。 如一个企业的全体职工、一个国家的全部人口等都是有限总体; ★无限总体:指所包含的单位数目是无限的,或准确度量它的单位数是不经济或没有必要的,这样的总体称为无限总体。 如企业生产中连续生产的大量产品,江河湖海中生长的鱼的尾数等等。 划分有限总体和无限总体对于统计工作的意义就在于可以帮助我们设计统计调查方法。很显然,对于有限总体,可以进行全面调查,也可以进行非全面调查,但对于无限总体不能进行全面调查,只能抽取一部分单位进行非全面调查,据以推断总体。 (3)总体的特征: ★大量性:是指构成总体的单位数要足够的多,总体应由大量的单位所构成。大量性是对统计总体的基本要求。 个别单位的现象或表现有很大的偶然性,而大量单位的现象综合则相对稳定。因此,现象的规律性只能在大量个别单位的汇总综合中

才能表现出来。只有数量足够的多,才能准确地反应我们要研究的总体的特征,达到我们的研究目的。 ★同质性:指总体中各单位至少在某一个方面性质相同,使它们可以结合起来构成总体。同质性是构成统计总体的前提条件。 ★变异性:即构成总体的各个单位除了至少在某一方面具有共同性质外,在其他方面具有一定的差异。差异性是统计研究的主要内容。 如以一个班级的所有学生作为一个总体,则“专业”是该总体的同质性,而“性别”、“籍贯”等则是个体之间的变异性;以我院全体教师为一个总体,则“工作单位”是其同质性,而“学历”、“月工资”等则是它的变异性。 需要特别说明的三个问题: ★变异是客观存在的,没有变异的事物是不存在的; ★变异对于统计非常重要,没有变异就没有统计。这是因为,如果总体单位之间不存在变异,我们只需要了解一个总体单位的资料就可以推断总体情况了; ★变异性和同质性之间相互联系、相互补充,是辩证统一的关系。用同质性否定变异性或用变异性否定同质性都是错误的。 2.总体单位 是构成总体的每一个个体。 【思维动起来】 对2015年10月份某市小学生的近视情况进行调查: 统计总体是什么?总体单位是什么? 总体的同质性是什么?变异性是什么? 3.总体和总体单位的关系 在统计研究中,确定统计总体和总体单位是十分重要的,它决定于统计研究目的和认识对象的性质。在一次特定范围、目的的统计研究中,统计总体与总体单位是不容混淆的,二者的含义是确切的,是包含与被包含的关系,但是随着统计研究任务、目的及范围的变化,统计总体和总体单位可以相互转化。

统计学基本概念

日志吕品吕品的日志当前日志返回日志首页? 较新一篇/ 较旧一篇 分享 1. 统计学:收集处理分析解释数据并从数据中得出结论的科学。 2. 描述统计:研究数据收集处理汇总图表描述概括与分析等统计方法。 3. 推断统计:研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计方法。 4. 分类数据:只能归于某一类别的非数字型数据。 5. 顺序数... 如果你也考统计学~~~~~网上搜索到的统计学基本概念~~~~~ 2011-05-28 12:06 | (分类:默认分类) 1. 统计学:收集处理分析解释数据并从数据中得出结论的科学。 2. 描述统计:研究数据收集处理汇总图表描述概括与分析等统计方法。 3. 推断统计:研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计方法。 4. 分类数据:只能归于某一类别的非数字型数据。

5. 顺序数据:只能归于某一有序类别的非数字型数据。 6. 数值型数据:按数字尺度测量的观察值。 7. 观测数据:通过调查或观测而收集到的数据。 8. 实验数据:在实验中控制实验对象而收集到的数据。 9. 截面数据:在相同或近似相同的时间点上收集的数据。 10. 时间序列数据:在不同时间上收集到的数据,这类数据按时间顺序收集到的。 11. 抽样调查:从总体中随机抽取一部分单位作为样本进行调查,根据样本调查结果来推断总体特征的数据收集方法。

12. 普查:为特定目的而专门组织的全面调查。 13. 总体:包含所研究的全部个体(数据)的集合。 14. 样本:从总体中抽取的一部分元素的集合。 15. 样本容量:也称样本量,是构成样本的元素数目。 16. 参数:用来描述总体特征的概括性数字度量。 17. 统计量:用来描述样本特征的概括性数字度量。 18. 变量:说明现象某种特征的概念。 19. 分类变量:说明事物类别的一个名称。 20. 顺序变量:说明事物有序类别的一个名称。

工程热力学基本概念

第一章 工质:实现热能和机械能之间转换的媒介物质。 系统:热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。 状态参数:描述系统宏观特性的物理量。 热力学平衡态:在无外界影响的条件下,如果系统的状态不随时间发生变化,则系统所处的状态称为热力学平衡态。 压力:系统表面单位面积上的垂直作用力。 温度:反映物体冷热程度的物理量。 温标:温度的数值表示法。 状态公理:对于一定组元的闭口系统,当其处于平衡状态时,可以用与该系统有关的准静态功形式的数量n加上一个象征传热方式的独立状态参数,即(n+1)个独立状态参数来确定。 热力过程:系统从初始平衡态到终了平衡态所经历的全部状态。 准静态过程:如过程进行的足够缓慢,则封闭系统经历的每一中间状态足够接近平衡态,这样的过程称为准静态过程。 可逆过程:系统经历一个过程后如果系统和外界都能恢复到各自的初态,这样的过程称为可逆过程。无任何不可逆因素的准静态过程是可逆过程。 循环:工质从初态出发,经过一系列过程有回到初态,这种闭合的过程称为循环。 可逆循环:全由可逆过程粘组成的循环。 不可逆循环:含有不可逆过程的循环。 第二章 热力学能:物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子势能称为物质的热力学能。 体积功:工质体积改变所做的功。 热量:除功以外,通过系统边界和外界之间传递的能量。 焓:引进或排出工质输入或输出系统的总能量。 技术功:工程技术上将可以直接利用的动能差、位能差和轴功三项之和称为技术功。 功:物质间通过宏观运动发生相互作用传递的能量。 轴功:外界通过旋转轴对流动工质所做的功。 流动功:外界对流入系统工质所做的功。 第三章

经典汽车空气动力学

《工程流体力学-汽车空气动力学》复习大纲(答案仅供参考) 1、 汽车空气动力学的发展有哪几个时期? 基本型时期、流线型时期、最优化时期 2、 汽车空气动力学的研究方法有哪些? 实验 理论 数值模拟(CFD ) 3、 汽车空气阻力与哪些因素有关? 式中,CD 称为空气阻力系数;A 称为迎风面积;ρ是空气密度;ur 是相对速度,无风时即为汽车的行驶速度ua (m/s )。 4、 什么是流体的粘性?流体的粘性与什么有关,怎样变化? 粘性是指在运动状态下,流体具有抵抗剪切变形的能力。 温度是影响流体粘性的主要因素,液体的粘性随温度的升高而减小,气体的粘性随温度的升高而增大。 5、 什么是音速?什么是马赫数?它们是衡量气体的什么性质的指标? 音速(a ):微小扰动在某种介质中的传播速率。用来衡量气体的压缩性。音速越大,越不易压缩。 马赫数:用来衡量运动气体的压缩性。 v----气体的运动速度;a---气体的当地音速。 6、 在什么情况下气体可看作不可压缩流体? Ma 小于0.3时,气体可看作不可压缩流体。 7、 什么是流线?流线有什么性质? 流线(Streamline )是某一时刻在流场中画出的一条空间曲线,在该时刻,曲线上的所有质点的速度矢量均与这条曲线相切。 流线的几点性质 ? 1. 流线簇的疏密程度反映了该时刻流场中各点速度的变化。 ? 2. 对于恒定流,流线的形状和位置不随时间而变化。 ? 3. 恒定流时,流线和迹线重合。 ? 4. 一般情况下,流线不能相交,不能折转,只能是一条光滑曲线。 8、 什么是层流?什么是紊流? 层流(Laminar Flow ):各流层质点互不掺混,分层有规则的流动状态。 紊流(Turbulent Flow ):质点运动轨迹极不规则,各流层质点剧烈掺混。 9、 什么是不可压缩一元流连续方程?有什么物理意义? 221r D w u A C F ρ?=a v Ma =

化工热力学基本概念和重点

第一章热力学第一定律及其应用 本章内容: *介绍有关热力学第一定律的一些基本概念,热、功、状态函数,热力学第一定律、热力学能和焓,明确准静态过程与可逆过程的意义,进一步介绍热化学。 第一节热力学概论 *热力学研究的目的、内容 *热力学的方法及局限性 *热力学基本概念 一.热力学研究的目的和内容 目的: 热力学是研究热和其它形式能量之间相互转换以及转换过程中所应遵循的规律的科学。 内容: 热力学第零定律、第一定律、第二定律和本世纪初建立的热力学第三定律。其中第一、第二定律是热力学的主要基础。 一.热力学研究的目的和内容 把热力学中最基本的原理用来研究化学现象和化学有关的物理现象,称为化学热力学。 化学热力学的主要内容是: *利用热力学第一定律解决化学变化的热效应问题; *利用热力学第二律解决指定的化学及物理变化实现的可能性、方向和限度问题,建立相平衡、化学平衡理论; *利用热力学第三律可以从热力学的数据解决有关化学平衡的计算问题。 二、热力学的方法及局限性 方法: 以热力学第一定律和第二定律为基础,演绎出有特定用途的状态函数,通过计算某变化过程的有关状态函数改变值,来解决这些过程的能量关系和自动进行的方向、限度。 而计算状态函数的改变只需要根据变化的始、终态的一些可通过实验测定的宏观性质,并不涉及物质结构和变化的细节。 二、热力学的方法及局限性 优点: *研究对象是大数量分子的集合体,研究宏观性质,所得结论具有统计意义。 *只考虑变化前后的净结果,不考虑物质的微观结构和反应机理,简化了处理方法。 二、热力学的方法及局限性 局限性: *只考虑变化前后的净结果,只能对现象之间的联系作宏观的了解,而不能作微观的说明或给出宏观性质的数据。 例如:热力学能给出蒸汽压和蒸发热之间的关系,但不能给出某液体的实际蒸汽压的数值是多少。 *只讲可能性,不讲现实性,不知道反应的机理、速率。 三、热力学中的一些基本概念 *系统与环境 系统:

工程热力学基本概念与重要公式

第一章基本概念 1.基本概念 热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。 边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。 外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。 闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。 开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。 绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。 孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。 平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。 状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。 基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。 温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。 相对压力:相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压

统计学基本概念和步骤

统计学基本概念和步骤一、统计学中的几个基本概念 总体根据研究目的确定的、同质的全部研究对象(严格地讲,是某项观察值的集合)如研究2008年中国60岁以上的老人血清总胆固醇含量,测定值的全部构成了一个总体 样本随机化的原则从总体中抽出的有代表性的观察单位组成的子集称作样本,如DM患者中随机抽取有代表性一组患者构成样本 抽样误 差 由于随机抽样所造成的某变量值的统计量和总体参数之间存在的差异 变量数值变 量 变量值是定量的,表现为数值大小的变化,有度量衡单位。(计量 资料)如:身高(cm)、体重(kg) 分类变 量 变量值是定性的,表现为互不相容的类别或属性。(计数资料) 如:性别分男女两类 有序数 据 半定量数据或等级资料,临床疗效可分为治愈、显效、好转、无效 四级,尿糖(-、+、++、+++) 概率描述随机事件(如发病)发生可能性大小的度量为概率,常用P表示。在0和1之间,P≤0.05的随机事件,通常称作小概率事件,即事件发生的可能性很小 同质和变异同质除了实验因素外,影响被研究指标的非实验因素相同变异是在同质的基础上被观察个体之间的差异 参数和统计 量 总体的统计指标称为参数,样本的统计指标称为统计量统计设计统计工作最关键的一步,整个研究工作的基础 数据整理对数据质量进行的检查,考虑数据分布及变量转换,检查异常值和数据是否符合特定的统计分析方法要求等

统计描述描述及总结一组数据的重要特征,其目的是使实验或观察得到的数据表达清楚并便于分析 统计推断由样本数据的特征推断总体特征的方法 A.等级资料 B.计数资料 C.计量资料 D.分别变量 E.参数因素 在统计学中,数值变量构成 在统计学中,分类变量构成 在统计学中,有序数据构成 『正确答案』C;B;A 下列不属于计量资料的是 A.体重(kg) B.血型(A、B、O、AB型) C.身高(cm) D.每天吸烟量(1-5支) E.白细胞(个/L) 『正确答案』B 定量资料的统计描述 (一)考什么? (1)集中趋势指标 (2)离散趋势指标 (3)正态分布的特点与面积分布规律 (二)最重点是什么? 正态分布的集中趋势和离散趋势的指标 (三)最难点的是什么? 概念和正态分布的特点与面积分布规律

第四章 溶液热力学基本概念题

第四章 溶液热力学基本概念题 一、填空题 1、试写出理想稀溶液中溶质B 的化学式表示式,其中溶质B 的质量摩尔浓度以b B 表示,B μ= 。 2、写出化学势的两个定义式B μ= = 。 3、已知60℃时,A(l)的蒸汽压为20.0kPa ,B(l) 的蒸汽压为40.0kPa 。则与含0.5molB(l),99.5molA(l)的理想液态混合物成平衡的气体总压力为 kPa 。 4、某理想溶液的温度为T ,压力为 p θ,溶剂A 的摩尔分数为A x ,则组分A 的化学势表达式为:A μ= 。 5、在恒温恒压下,一切相变化必然是朝着化学势 的方向自发的进行。 6、在一定温度下,B A p p **>, 由纯液态物质和形成理想溶液,当气液达平衡时,气相组成B y 总是 液相组成B x 。7、在T=300K ,p=102.0kPa 的外压下,物质的量为0.03的蔗糖水溶液的渗透压为1π。物质的量为0.02的KCl 水溶液的渗透压为2π,两种相同体积的溶液,则必然存在2π 1π的关系。 二、是非题。正确地打“√”,错误的打“×”。 1、当系统在一定的T 、p 下,处于相平衡时,任一组分在各相的化学势必定相等。 ( ) 2、一定温度下,微溶气体在水中的溶解度与其平衡分压成正比。 ( ) 3、偏摩尔量和化学势是同一公式的两种不同表示方式。 ( ) 4、一定温度下,稀溶液中挥发性溶质与其蒸汽达到平衡时,气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。 ( ) 5、在多相系统中于一定的T ,p 下,物质有从浓度高的相自发向浓度较低的相转移的趋势。 ( ) 三、问答题 1、写出纯理想气体在温度T 及压力p 时化学势表示式并解释式中各项符号的意义。 2、下列偏导数中那些是偏摩尔量?那些是化学势? ,,j B T p n H n ??? ???? ,,j B S p n H n ??? ???? ,,j B T V n A n ??? ???? ,,j B T V n G n ??? ???? ,,j B S V n U n ??? ???? ,,j B T p n V n ??? ???? ,,j B T p n A n ??? ???? 。 三、选择题

统计学中的基本概念

统计学的几个基本概念 总体和总体单位 1.总体 (1)总体的概念:总体是指客观存在的、具有某种共同性质的许多个别事物组成的整体; 在统计研究过程当中,统计研究的目的和任务居于支配和主导的地位,有什么样的研究目的就应该有什么样的统计总体与之相适应。例如:要研究我们学院教师的工资情况,那么全体教师就是研究的总体,其中的每一位教师就是总体单位;如果要了解某班50个学生的学习情况,则总体就是该班的50名学生,每一名学生是总体单位。根据我们研究目的的不同,我们要选取的研究对象也就是研究总体相应地要发生变化。 (2)总体的分类: 总体根据总体单位是否可以计量分为有限总体和无限总体: ★有限总体:指所包含的单位数是有限的总体。 如一个企业的全体职工、一个国家的全部人口等都是有限总体; ★无限总体:指所包含的单位数目是无限的,或准确度量它的单位数是不经济或没有必要的,这样的总体称为无限总体。 如企业生产中连续生产的大量产品,江河湖海中生长的鱼的尾数等等。 划分有限总体和无限总体对于统计工作的意义就在于可以帮助我们设计统计调查方法。很显然,对于有限总体,可以进行全面调查,也可以进行非全面调查,但对于无限总体不能进行全面调查,只能抽取一部分单位进行非全面调查,据以推断总体。 (3)总体的特征: ★大量性:是指构成总体的单位数要足够的多,总体应由大量的单位所构成。大量性是对统计总体的基本要求。 个别单位的现象或表现有很大的偶然性,而大量单位的现象综合则相对稳定。因此,现象的规律性只能在大量个别单位的汇总综合中

才能表现出来。只有数量足够的多,才能准确地反应我们要研究的总体的特征,达到我们的研究目的。 ★同质性:指总体中各单位至少在某一个方面性质相同,使它们可以结合起来构成总体。同质性是构成统计总体的前提条件。 ★变异性:即构成总体的各个单位除了至少在某一方面具有共同性质外,在其他方面具有一定的差异。差异性是统计研究的主要内容。 如以一个班级的所有学生作为一个总体,则“专业”是该总体的同质性,而“性别”、“籍贯”等则是个体之间的变异性;以我院全体教师为一个总体,则“工作单位”是其同质性,而“学历”、“月工资”等则是它的变异性。 需要特别说明的三个问题: ★变异是客观存在的,没有变异的事物是不存在的; ★变异对于统计非常重要,没有变异就没有统计。这是因为,如果总体单位之间不存在变异,我们只需要了解一个总体单位的资料就可以推断总体情况了; ★变异性和同质性之间相互联系、相互补充,是辩证统一的关系。用同质性否定变异性或用变异性否定同质性都是错误的。 2.总体单位 是构成总体的每一个个体。 【思维动起来】 对2015年10月份某市小学生的近视情况进行调查: 统计总体是什么总体单位是什么 总体的同质性是什么变异性是什么 3.总体和总体单位的关系 在统计研究中,确定统计总体和总体单位是十分重要的,它决定于统计研究目的和认识对象的性质。在一次特定范围、目的的统计研究中,统计总体与总体单位是不容混淆的,二者的含义是确切的,是包含与被包含的关系,但是随着统计研究任务、目的及范围的变化,统计总体和总体单位可以相互转化。

统计学中的基本概念

1、2统计学得几个基本概念 1. 2. 1总体与总体单位 1、总体 ⑴总体得概念:总体就是指客观存在得、具有某种共同性质得许多个别事物组成得整体; 在统计硏究过程当中,统计研究得目得与任务居于支配与主导得地位, 有什么样得硏究目得就应该有什么样得统计总体与之相适应。例如:要硏究 我们学院教师得工资情况,那么全体教师就就是研究得总体,其中得每一位 教师就就是总体单位;如果要了解某班50个学生得学习情况,则总体就就是该班得50名学生,每一名学生就是总体单位。根据我们研究目得得不同,我们要选取得研究对象也就就是研究总体相应地要发生变化。 ⑵总体得分类: 总体根据总体单位就是否可以计量分为有限总体与无限总体:★有限总体:指所包含得单位数就是有限得总体。 如一个企业得全体职工、一个国家得全部人口等都就是有限总体; ★无限总体:指所包含得单位数目就是无限得,或准确度量它得单位数就是不经济或没有必受寻这样得总体称为无限总体。 如企业生产中连续生产得大量产品,江河湖海中生长得鱼得尾数 划分有限总体与无限总体对于统计工作得意义就在于可以帮助我们设计统计调查方法。很显然,对于有限总体,可以进行全面调查,也可以进 行非全面调查,但对于无限总体不能进行全面调查,只能抽取一部分单位 进行非全面调查,据以推断总体。 ⑶总体得特征: ★大量性:就是指构成总体得单位数要足够得多,总体应由大量得单位所构成。大量性就是对统计总体得基本要求。 个别单位得现象或表现有很大得偶然性,而大量单位得现象综合则相对稳定。因此,现象得规律性只能在大量个别单位得汇总综合中才能表现出来。只有数量足够得多,才能准确地反应我们要研究得总体得特征,达到我们得研究目得。

空气动力学小车

学校:官六中 班级:高二二班 组号:3 组长:严善瑞 组员:严善瑞,李永,王祝鑫,李瑞,高小涵,陈筱莹, 郭静娴,王艺洁

前言 空气动力学是力学的一个分支,它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷 气推进技术的发展而成长起来的一个学科。

目录 发展简史3、4 研究内容 5 研究方法 6 概念分化7 空气动力车公式8-10 论文10-14

发展简史 最早对空气动力学的研究,可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。17世纪后期,荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力;1726年,牛顿应用力学原理和演绎方法得出:在空气中运动的物体所受的力,正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。

除了上述由航空航天事业的发展推进空气动力学的发展之外,60年代以来,由于交通、运输、建筑、气象、环境保护和能源利用等多方面的发展,出现了工业空气动力学等分支学科。

研究内容 通常所说的空气动力学研究内容是飞机,导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律,飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律,气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲,空气动力学可有两种分类法: 首先,根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度,空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。通常大致以400千米/小时这一速度作为划分的界线。在低速空气动力学中,气体介质可视为不可压缩的,对应的流动称为不可压缩流动。大于这个速度的流动,须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。 其次,根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性,空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。 除了上述分类以外,空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。 在低速空气动力学中,介质密度变化很小,可视为常数,使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、举力线理论、举力面理论和低速边界层理论等;对于亚声速流动,无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程,研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法,普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法,在粘性流动方面有可压缩边界层理论;对于超声速流动,无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。 在超声速流动中,基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动、锥型流,等等。主要的理论处理方法有超声速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论等。跨声速无粘流动可分外流和内流两大部分,流动变化复杂,流动的控制方程为非线性混合型偏微分方程,从理论上求解困难较大。 高超声速流动的主要特点是高马赫数和大能量,在高超声速流动中,真实气体效应和激波与边界层相互干扰问题变得比较重要。高超声速流动分无粘流动和高超声速粘性流两大方面。 工业空气动力学主要研究在大气边界层中,风同各种结构物和人类活动间的相互作用,

1 热力学基本概念

第一章热力学基本概念 一、是非题 1.只有处于平衡状态的系统才可用状态参数p、v、T来描写( )。 2.对处于非平衡状态的系统各强度参数是不可能确定的( ),各尺度参数也是不可能确定的( )。 3.尺度量具有可加性( ),强度量也具有可加性( )。 4.系统的总容积V是尺度量( ),比容v也是尺度量( )。 5.真空度是用百分数表示的( )。 6.平衡状态是不随时间改变的状态( ),它一定是均匀状态( )。 7.若容器中气体的压力没有改变则压力表上的读数就一定不会改变( )。 8.容器中水蒸气和水共存时,不能视为纯物质()。 9.各种气体的气体常数都相同()。 二、选择题 1.( )与测温介质的物性无关,因而可作为度量温度的客观标准。 (a)热力学温标;(b)理想气体温标;(c)经验温标。 2.在国际单位制中压力的单位是( )。 (a)帕;(b)巴;(c)工程大气压。 3.在国际单位制中温度的单位是( )。 (a)开尔文(K);(b)摄氏度(℃);(c)华氏度( )。

4.气体的( )与当时当地的大气压力有关,而( )与之无关。 (a)绝对压力;(b)表压力;(c)真空度。 5.1 Pa、1bar和1at的关系是( )。 (a)1at>1bar>1 Pa;(b)1 Pa>1bar>1at;(c)1bar>1at>1 Pa。 三、习题 1—1 确定与1bar压力相当的液柱高度,假定测压流体为酒精(其密度为0.82×103kg/m3)。 1—2 如果气压计压力为83kPa,试完成以下计算: (1)绝对压力为0.15MPa时的表压力; (2)真空计上读数为500mm水银柱时气体的绝对压力; (3)绝对压力的0.5bar时相应的真空度(mbar); (4)表压力为2.5bar时的绝对压力(kPa)。 1—3用水银压力计测量容器中气体的压力时,为避免水银蒸发,在水银柱上加一段水,水高1020mm,水银柱高900mm,如图1-12所示。当时当地气压计上水银柱高度为=755mm,求容器内气体的绝对压力多少MPa和多少at? 图1—12

汽车空气动力学

目录 前言 (1) 汽车空气动力学的研究现状 (2) 一、汽车空气动力学研究的国内外发展情况 (2) 二、汽车空气动力学的研究方法 (3) (1)基础理论 (3) (2)风洞试验 (3) (3)数值仿真 (3) (4)CAE技术平台 (6) 三、改善汽车空气动力学性能的措施 (7) 四、空气动力学的研究前沿 (9) 总结 (12) 参考文献 (13)

前言 汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识,研究汽车行驶时,即与空气产生相对运动时,汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力(称为空气动力),以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的影响。 自从世界上有了第一辆汽车以后,德国就在航空风洞中进行了车身外形实验研究。后来德国人贾莱·克兰柏勒提出前圆后尖的水滴状最小空气阻力造型设计方案,从而找到了解决形状阻力的途径。美国人W.Elay于1934年用风洞测量了各种车身模型的空气阻力系数。法国人J.Andreau则提出了汽车表面压差阻力的概念,并研究了侧风稳定性。2O世纪40年代,另一位法国人L.Romani对诱导阻力进行了研究。6O年代初,英国人white通过风洞实验提出了估算空气阻力系数的方法。到7O年代,汽车空气动力学才真正成为一门独立学科。我国是在8O年代才较为系统地研究汽车空气动力学的。 目前世界上许多公司都在汽车空气动力学研究方面进行探索与竞争,并且大都实力雄厚、各有建树。美国几乎各大汽车公司都有自己的飞机制造子公司。通用有休斯飞机公司,克莱斯勒有湾流公司。苏联的伏尔加有一个27m2的风洞,最高风速1 20km/h。法国雷诺已经开展了计算机空气动力学的研究。西德大众最近也购得CDCgo00型计算机,其目的之一可能就是汽车空气动力学的摸拟。现在世界上计算空气动力学一流水平当属美国NASA。NASA在飞行器计算空气动力学方面拥有一流的学术、研究和应用水平,并且在不断更新其巨型机。许多高超音速空气动力试验无法进行,就用计算机进行摸拟。 我国汽车工业由于近年来开始生产轿车才开始了汽车空气动力学的研究。当前的主要任务应该是抓住太好时机,建立起我国自已的汽车空气动力学研究,试验、设计的综合系统,争取国家及有关高等院校科研单位的支持,建立相应的开放实验室,争取第一流的专家及广泛的国际交流。开放实验室主要进行汽车空气动力学的计算机摸拟、外形的空气动力学优化设计及相关的并行软、硬件,计算数学的研究。其中轿车的空气动力学摸拟与优化必将太大加快新车型的开发速度,以提高产品在世界市场的竞争力,并为我国产品参与世界市场竞争创造一个开放的高水乎研究环境。在空气动力学的研究、应用的世界范围的角逐中,不断提高水平、提高素质。

汽车空气动力学

重庆大学汽车系汽车空气动力学汽车空气动力学 前言 车身的空气动力学设计是车身设计的重要内容。

的能量克服空气阻力;的能量克服空气阻力; 轿车空气动力性的差异可使空气阻力相差别30%,燃油消耗相差达12%以上。 前言三、空气动力学对汽车性能的影响 Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle

Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle

Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle前言 汽车空气动力学第一章空气动力学基础知识第一章空气动力学基础知识

常数),有 第二节流体力学基础第二节流体力学基础 吹纸条:球浮气流: 发动机化油器喉管 第二节流体力学基础第一章空气动力学基础知识 在无粘性气流中,所受合力为零。 在粘性气流中,所受合力不为零。 第三节空气的粘滞性和气流分离现象 的气流先停止流动,进而反向流动,形成涡流区,将继续流动的气流与 第三节空气的粘滞性和气流分离现象

三、气流分离现象 在物体背流面,流束的扩展受到尾流区的限制,使流束截面较比迎流面小,其压力较迎流面低。而尾流区的压力与相邻流体压力接近。这就使物体压差阻力”的作用。 只有在逆压梯度条件下才会产生分离。逆压梯度越大,越易分离。三、气流分离现象 第一章空气动力学基础知识表示为与动压力、迎风面积成正比的形式: 是表征汽车空气动力特性的重要指标,它主要取决于汽车外形,也与第一章空气动力学基础知识 第五节汽车空气动力与空气动力矩 Al Al 2 汽车空气动力学 C d 总值:0.45 A—形状阻力(C d =0.262);B—干扰阻力(C d =0.064);C—形状阻力(C d =0.053);D—形状阻力(C d =0.031);E—形状阻力(C d =0.040)。

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