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空氣動(dòng)力學(xué)特性對(duì)于新型汽車(chē)來(lái)說(shuō)，具有越來(lái)越重要的意義，因?yàn)槠��?chē)的許多舉足輕重的品質(zhì)是由空氣動(dòng)力學(xué)所決定的。與此同時(shí)，在燃料供應(yīng)日益捉襟見(jiàn)肘、人們愈趨熱烈地追求更具競(jìng)爭(zhēng)力的電驅(qū)動(dòng)方式的今天，汽車(chē)的能耗（亦即燃料消耗），是人們關(guān)心的焦點(diǎn)所在。持續(xù)上漲的燃料價(jià)格、對(duì)于污染物排放越來(lái)越嚴(yán)格的法律規(guī)定，以及對(duì)于汽車(chē)工業(yè)高企的消費(fèi)目標(biāo)，這些情況早已為人們所熟知，現(xiàn)在更是得到人們毫無(wú)保留的認(rèn)可。不過(guò)，這絕非僅僅涉及降低空氣阻力，盡管降低空氣阻力這一任務(wù)常常是首當(dāng)其沖的。更進(jìn)一步地講，對(duì)于污染物的排放和像zui高速度這樣的行駛性能來(lái)說(shuō)，空氣阻力同樣有著決定性的影響。但是，用CD值所表示的空氣阻力系數(shù)并非問(wèn)題的全部；汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的其他一些目標(biāo)參數(shù)，對(duì)于汽車(chē)的功能而言也并非無(wú)足輕重，如升力的分配、側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性以及直行保持都影響著它的行駛特性，尤其影響著它的橫向動(dòng)力學(xué)性能。風(fēng)噪、車(chē)身污染，乃至發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和制動(dòng)系統(tǒng)的冷卻，都與汽車(chē)的繞流和過(guò)流特性密切相關(guān)。
即使撇開(kāi)運(yùn)動(dòng)賽車(chē)不論，汽車(chē)的外形，也并非是以就此外形應(yīng)該兌現(xiàn)所期望的空氣動(dòng)力學(xué)特性為原則來(lái)確定的。這和以飛機(jī)為例的情形不是一回事，飛機(jī)的設(shè)計(jì)以預(yù)先設(shè)定的升力目標(biāo)為準(zhǔn)。恰恰相反，汽車(chē)的外形是根據(jù)功能和生態(tài)的觀點(diǎn)，以及首先是按照美學(xué)的要求來(lái)開(kāi)發(fā)的。此時(shí)，造型被賦予突出的意義。通過(guò)造型設(shè)計(jì)，技術(shù)性的要求以與時(shí)代協(xié)調(diào)、與時(shí)尚同步的直觀形態(tài)得到呈現(xiàn)。話(huà)說(shuō)回來(lái)，汽車(chē)外形的變化具有時(shí)尚的特性，造型設(shè)計(jì)也因此必須不斷地尋求新穎的表達(dá)方式。對(duì)于汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)來(lái)說(shuō)，這意味著以下兩點(diǎn)：
· 汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)特性通常體現(xiàn)為由它的外形所產(chǎn)生的結(jié)果，而不是確定這種外形所依據(jù)的理由。
· 造型設(shè)計(jì)的目標(biāo)，并不是某種如同民航飛機(jī)所體現(xiàn)的從空氣動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看完美到j(luò)izhi的形狀�？諝鈩�(dòng)力學(xué)總是必須與前衛(wèi)的外形進(jìn)行對(duì)話(huà)；在此過(guò)程中，空氣動(dòng)力學(xué)又必然反作用于造型設(shè)計(jì)。
按照空氣動(dòng)力學(xué)的說(shuō)法，汽車(chē)是一種“鈍體”。它的繞流以流動(dòng)的分離為典型特征。而且與飛機(jī)和渦輪機(jī)的情形不同，更類(lèi)似于輪船，汽車(chē)的流場(chǎng)不能被劃分成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的、相互之間的聯(lián)系不大、至少是在初始階段可以獨(dú)自予以?xún)?yōu)化的區(qū)塊。這種鈍體必須總是作為一個(gè)整體來(lái)對(duì)待。這一點(diǎn)，正是使得系統(tǒng)性地貫徹汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的理念異常困難的關(guān)鍵所在。汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)工程師在解決問(wèn)題時(shí)，總是依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)性方法，盡管此時(shí)他能夠動(dòng)用風(fēng)洞，能夠借助于計(jì)算流體力學(xué)，或者能夠利用二者之間的相互作用。為了鋪平通向系統(tǒng)性經(jīng)驗(yàn)的道路，本書(shū)的重點(diǎn)在于：
·展開(kāi)對(duì)汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)物理基礎(chǔ)的討論。
· 基于大都與產(chǎn)品有關(guān)的浩如煙海的試驗(yàn)結(jié)果，推導(dǎo)出盡可能普遍適用的流體力學(xué)關(guān)系。
·最后，闡述將這些零散的結(jié)果匯總成一個(gè)有意義的整體的策略。
和先前的5版一樣，本書(shū)對(duì)乘用車(chē)和商用車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)，創(chuàng)紀(jì)錄用車(chē)、運(yùn)動(dòng)車(chē)和跑車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)以及摩托車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容都進(jìn)行了全方位的介紹。此外還加上了安全頭盔；它的空氣動(dòng)力學(xué)，與整車(chē)有著一致的功能要求，只是空間極其狹小。除了繞流，還介紹了汽車(chē)的過(guò)流，這里最重要的是發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問(wèn)題。由于汽車(chē)的繞流和過(guò)流緊密地聯(lián)系在一起，必須對(duì)此進(jìn)行模擬研究。此外，對(duì)于二者在風(fēng)洞內(nèi)的研究，如同在計(jì)算機(jī)上一樣，采用相同的方法。不過(guò)，這些介紹并不僅僅局限于比較狹隘的空氣動(dòng)力學(xué)，而是包含它影響所及的或者是它所服務(wù)的相鄰領(lǐng)域。
盡管數(shù)值空氣動(dòng)力學(xué)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中在風(fēng)洞內(nèi)的試驗(yàn)分析，仍然是空氣動(dòng)力學(xué)工程師們無(wú)可替代的工作組成部分，本書(shū)將對(duì)這一方面做詳細(xì)介紹。風(fēng)洞是其中的重點(diǎn)所在。風(fēng)洞的特性，必須與其自身在模擬分析方面的局限性聯(lián)系起來(lái)考察。只有能夠?qū)�這些不足之處加以量化，才能對(duì)風(fēng)洞內(nèi)獲得的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正確評(píng)價(jià)。同時(shí)，本書(shū)還將對(duì)那些涉及廣泛的試驗(yàn)范圍而發(fā)展起來(lái)的測(cè)量技術(shù)加以介紹。
本書(shū)對(duì)數(shù)值空氣動(dòng)力學(xué)將做深入的討論，盡管它還有一些不足之處。歸功于計(jì)算能力的不斷增長(zhǎng)最近一段時(shí)間，數(shù)值空氣動(dòng)力學(xué)同樣也取得了進(jìn)步，這使得數(shù)值方法（CFD）在此期間成為汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中一個(gè)固定的組成部分。其目標(biāo)是，用數(shù)值方法（同樣也依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)）來(lái)優(yōu)化外形，不僅借助緊隨其后的試驗(yàn)來(lái)對(duì)數(shù)值模擬進(jìn)行校驗(yàn)，而且使計(jì)算結(jié)果更加精細(xì)、準(zhǔn)確。
前言●●●●●●●●●●胡克汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)手冊(cè)（原書(shū)第6版）本書(shū)適用于工業(yè)領(lǐng)域、科研和教育界、技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)和管理部門(mén)的汽車(chē)工程師，同樣適用于大學(xué)生。汽車(chē)方面的技術(shù)人員如設(shè)計(jì)師、試驗(yàn)工程師和計(jì)算工程師，與來(lái)自其他領(lǐng)域的空氣動(dòng)力學(xué)工作者一樣，也將能從本書(shū)中受益良多。本書(shū)同樣面向設(shè)計(jì)人員、專(zhuān)業(yè)新聞從業(yè)人員，以及汽車(chē)駕駛?cè)藛T。
本書(shū)各個(gè)章節(jié)的安排，做到各自單獨(dú)可讀，不以深厚的空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)為前提；相應(yīng)的基礎(chǔ)理論，則在本書(shū)開(kāi)頭的專(zhuān)門(mén)章節(jié)內(nèi)做了介紹。即使書(shū)中某些地方有所重疊，也并無(wú)壞處；這樣的重復(fù)，更多的是為了建立起各章節(jié)內(nèi)的內(nèi)容之間的聯(lián)系，同時(shí)服務(wù)于復(fù)習(xí)并深化與章節(jié)有關(guān)的知識(shí)。
在選擇參考文獻(xiàn)時(shí)，本書(shū)并非采取了無(wú)原則的完整性（即數(shù)據(jù)庫(kù)）方法，而是注重關(guān)鍵性論文的引用；從這些論文中，讀者能夠?qū)λ�涉及的�?wèn)題做深入的了解。本書(shū)的參考文獻(xiàn)，采用了課題交織而且順序連貫的編排結(jié)構(gòu)。這會(huì)使得查閱不僅迅速，而且極具效率。本書(shū)還對(duì)參數(shù)名稱(chēng)的一致性給予了特別重視。公式符號(hào)和其他標(biāo)識(shí)在所有章節(jié)中都做了一致性處理，只有極少數(shù)的例外。
前任主編沃爾夫·海恩里�！ず�克博士（Dr. Wolf-Heinrich Hucho），和根據(jù)海恩里�！す�恩博士（Dr. Heinrich Hahn）的提議在埃森市的技術(shù)之家組織了編寫(xiě)一個(gè)課程所用教程的幾位共同作者，奠定了本書(shū)的基礎(chǔ)。本書(shū)的第1版于1981年發(fā)行；這一版被翻譯成俄語(yǔ)和波蘭語(yǔ)。此后，這本書(shū)的內(nèi)容不斷更新和擴(kuò)展，以英文的《道路交通工具空氣動(dòng)力學(xué)》（Aerodynamics of Road Vehicles）和德文的《汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)》（Aerodynamik des Automobils）交替發(fā)行了4個(gè)版本。當(dāng)前的這個(gè)以德語(yǔ)出版發(fā)行的第6版，是在一位新的主編的統(tǒng)領(lǐng)下完成的；相對(duì)于前5版，這一版進(jìn)行了范圍非常廣泛的修訂。這些修訂是必不可少的，尤其是數(shù)值空氣動(dòng)力學(xué)和風(fēng)洞技術(shù)方面的進(jìn)步。正是在這些進(jìn)步的基礎(chǔ)上，置身于開(kāi)發(fā)和研究工作中的汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)工程師們，與以往相比，能夠更加真實(shí)地模擬、分析、理解汽車(chē)周?chē)�的流體力學(xué)過(guò)程。由于涉及二氧化碳和有害物質(zhì)排放、賽車(chē)運(yùn)動(dòng)中的新型控制裝置，以及不斷地得到深入優(yōu)化的商用車(chē)和摩托車(chē)方面更為嚴(yán)格的立法，這次修訂和更新也是十分必要的。
得到上一版幾位作者的友情許可，本書(shū)的幾個(gè)章節(jié)部分地承接了上一版的相應(yīng)內(nèi)容。非常感謝盧德格爾·呂爾曼博士（Dr .Ludger Lührmann）、居厄德·R .阿梅德博士（Dr .Syed R .Ahmed）、哥爾古恩·A .內(nèi)加蒂（Dr .G�塺gün A .Necati）和威格伯特·科爾先生（Wigbert Kohl）所提供的數(shù)值模擬結(jié)果和測(cè)量技術(shù)資料。本書(shū)的主編還特別感謝沃爾夫·海恩里�！ず�克博士的信任，感謝他將一個(gè)集數(shù)十年心血、已經(jīng)打造成廣為人知而且備受尊敬的標(biāo)準(zhǔn)的成功著作轉(zhuǎn)交給了一個(gè)新手，感謝他由此而賦予這本著作將在至此所取得的成就的基礎(chǔ)上繼續(xù)向前推進(jìn)的機(jī)會(huì)。為了保持與前幾個(gè)版本的緊密聯(lián)系，第6版的書(shū)名擴(kuò)展成《胡克汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)手冊(cè)》。此外，這個(gè)新的版本還得益于沃爾夫·海恩里�！ず�克博士的豐富經(jīng)歷，這些經(jīng)歷就體現(xiàn)在第1章的歷史性概述之中。

托馬斯·許茨