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導讀：汽車不能起飛？不，是你還不夠快。本文將針對典型小汽車的氣動外形進行虛擬風洞吹風試驗，完全圖解汽車行駛過程中的氣流繞車身流動情況，讀完本文，你將可以從專業角度解釋諸多汽車行駛現象，乾貨滿滿，敬請收藏轉發。
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平常我們說到汽車，很少會去考慮它的空氣動力特性，很多人都認為，空氣動力特性的分析那都是航空飛行器才需要研究的，咱地上跑的汽車還去考慮這玩意做啥？
事實上，空氣動力學設計是整個汽車設計、研製中的第一步，也是相當重要的環節，好的流線型車身，空氣阻力小、抓地牢、穩定性高、抗風能力強，在降低油耗、減少排放、提高安全性方面有著舉足輕重的地位。
120千米時情況下的尾流情況
基於此，筆者就基於典型的流線型小汽車，進行了虛擬風洞試驗，完全圖解汽車行駛過程中的繞流機理。
車身繞流的速度變化
在小汽車高速向前行駛的時候，一部分氣流將從車底穿過，大部分氣流都將從車頂吹過，很顯然，氣流流經車頂的距離較車底更大，相同時間內，距離越大，速度越快，對應位置的空氣靜壓越小。由此可以推斷出，既然車底氣流速度較小，那麼靜壓自然就更大，車身上下側的壓力差就會導致汽車存在一個向上的升力。
{更詳細的升力產生原理，諸位讀者可以閱讀筆者上一篇文章：
}
那麼，實際上汽車在高速前行時候，繞車身的氣流流動速度是怎麼變化的呢？請看流場速度圖。
圖中箭頭表示的就是空氣流動的方向，我們可以看到車身周圍的氣流方向發生的明顯的變化，放大一點看：
從圖中我們可以看出，圖中深色區域，速度都不再是和空氣流動方向一致，而是開始旋轉，這就是所謂的“尾跡渦”（Wake Vortex)。
車身繞流的漩渦運動
在氣動研究中，工程師們更關注的是漩渦運動。漩渦運動作為一種獨特的氣流變化，它的存在給空氣動力學的研究帶來了很大的困難和挑戰，現在藉助計算流體力學的方面，工程師們可以初步捕捉到漩渦的大致運動情況，下面將帶來圖解。
這裡需要讀者注意的一個重點概念就是“集中渦”的概念。其實空氣中漩渦無處不在，只是有的地方強，有的地方弱，集中渦就是很多細小渦組合卷繞形成的強渦，現實中最直觀的集中渦的例子就是龍捲風。藉助龍捲風的概念我們可以直觀感受到，集中渦會產生一個吸力，物體靠近集中渦就會被吸往渦核中心。
這其中的原理就是越往渦核中心速度特別大，壓力特別小，從而形成了一個壓力差，物體將會被壓往壓力小的地方。
有了這個概念，我們就不難理解為什麼跟在其他車的尾巴後面可以車速可以很容易增加了，就是因為前一輛車尾流中存在集中渦，等於產生了一個吸力，將後一輛車往前吸，後一輛車自然可以開得更快了。
車身繞流的氣壓變化
下面的圖片展示了車身繞流的氣壓變化，圖中顏色越深，壓強越大，從圖中我們可以直觀看出，在汽車向前行駛的過程中，車頭近似方形那塊壓強最大，汽車前行的氣動阻力就是由這個壓強帶來的，所以，追求高速的跑車要極大減小這塊方形面積，就是為了避免這種大壓強的作用。
從小汽車的尾流等壓圖可以看出，小車的輪胎分割了氣流，導致了尾流場等壓面的變化，而輪胎位置的改變就會改變這個壓強分佈，這也是汽車工程師需壓考慮的問題。
車身繞流的空氣動力變化
下文是汽車車身受力的曲線圖，Fy是向上的力也就是升力，Fx是向後的力也就是阻力，力的波動是虛擬風洞前期吹風不穩定造成的，最後趨於直線的結果就是汽車穩定行駛的時候力的大小。
這個曲線是在120千米時下對模型汽車的吹風試驗，可以看到，力還是比較小的。當我把速度大之後，這個力也隨之增大，下面來個誇張的數據，當車速達到500千米時的時候模型汽車的力就相當大了（實際汽車行駛中離這速度還是很遠的，本文純屬為試驗分析而設置這一速度，請勿模仿），當然，這個時候，阻力也相當可觀，你的小汽車需要一組超級強勁的馬達才能達到這個速度。
在這個速度下，本模型汽車即可起飛。
500千米時速度下的尾流情況
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