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汽车空气动力学课程教学大纲

（AutomobileAerodynamics）

一、课程概况课程代码：2202208学 分：2

学 时：32（其中：讲授学时32，实验学时0，上机学时0）先修课程：高等数学、大学物理

适用专业：车辆工程专业

建议教材：汽车空气动力学，傅立敏，机械工业出版社，2017年08月课程归口：汽车工程学院

课程的性质与任务：本课程是车辆工程专业的专业基础选修课，是研究汽车与空气运动之间相互作用规律以及气动力对汽车各性能影响的一门学科。通过本课程的教学使学生掌握汽车空气动力学基本原理及与其相关的流体力学基础；掌握汽车的外部流场、汽车外形对空气动力特性的影响，具备应用空气动力学知识进行汽车空气动力学设计、试验以及数值模拟计算等问题进行分析和计算的能力，学会用唯物辩证法的思想分析和处理问题，掌握正确的思维方法，养成科学的思维习惯，形成科学的世界观和人生观，提高职业道德修养和精神境界，为学生将来从事汽车设计、车身造型设计、汽车空气动力学试验研究的技术和科学研究工作打下坚实的基础。

二、课程目标

目标1.掌握汽车的外部流场、汽车外形对空气动力特性的影响，以及汽车空气动力学设计准则与汽车空气动力学设计方法。

目标2.能够应用汽车空气动力学的基本知识和基本原理，进行汽车空气动力学试验以及相关数值模拟计算。

目标3.能够综合汽车空气动力学、人机工程学、机械工程学等专业知识进行整车、车身等造型方面的创新设计，提高综合运用知识的能力。

本课程支撑专业人才培养方案中毕业要求1-2、毕业要求2-3、毕业要求12-

1，对应关系如表所示。

PAGE

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毕业要求指标点

课程目标

目标1

目标2

目标3

毕业要求1-2

√

√

√

毕业要求2-3

√

√

√

毕业要求12-1

√

三、课程内容及要求

序号

教学内容

思政元素

预期学习成果

教学学

时

教学方式

支撑课程目标

1

汽车空气动力学概述：汽车空气动力学发展历程；汽车的阻力特性；汽车外形与空气动力特性的关系。

结合汽车空气动力学的发展历程，加强爱国主义教育，建立正确的人生观、价值观和世界观

了解气动力和力矩的概念及气动力对汽车性能的影响。掌握汽车的气动阻力分类、阻力特性及相关流场。了解汽车外形与空气动力特性的关系，掌握汽车最佳气动外形的设计途径。

4

讲授、讨论、案例等

目标1

2

汽车空气动力学设计：流体的性质；流体阻力的理论；汽车的绕流特性；汽车空气动力学设计准则与设计方法；汽车最佳气动外形

引导学生理解本专业工程师的职业性质、责任意识及职业道德的含义

了解流体的性质，了解流体静力学、动力学。掌握描述流体流动的一些基本概念，如边界层、流场、流线、流谱等。了解汽车的流场及流场参数，了解汽车周围气流的绕流特性，掌握汽车空气动力学设计准则与设计方法。了解轿车和商用车的气动特

性。

8

讲授、讨论、案例等

目标

1、2、

3

3

汽车发动机冷却系的空气动力特性以及驾驶室的通风特性：发动机冷却系分析；发动机冷却系的设计原则；驾驶室的通风特

性

培养学生的创新意识、以理论指导实践

了解发动机冷却系统分析方法。掌握发动机冷却系统的设计原则。了解驾驶室的通风特性及其对汽车空气动力学性能的影响。

4

讲授、讨论、案例等

目标

1、3

4

汽车空气动力噪声：流场中的声源；汽车气动噪声分析；汽车周围的流场与汽车

的气动噪声

突出创新思维和终生学习的理念

了解流场中的声源种类与分类方法。了解汽车气动噪声来源。掌握降低汽车气动噪声的方法与手段。

5

讲授、讨论、案例等

目标

1、3

5

汽车空气动力学试验：汽车风洞试验；汽车空气动力学道路试验

培养学生不畏困难和挫折的勇气，有坚持不懈的探索精神

了解常用汽车空气动力学试验的基本方法。掌握汽车风洞试验的分类、构造以及汽车风洞试验模型、测量仪器和分析方法，了解汽车空气动力学流态显示试验方法。掌握汽车空气动力学道路试验，掌握实车道路试验与实车风洞试验的数据对比分析方法，了解驾驶室通风试

验方法。

6

讲授、讨论、案例等

目标

2、3

6

汽车空气动力学数值计算：

CFD在汽车空气动力学中的应用；N—

S方程

不忘初心、牢记使命、砥砺前行，建立科学新精神理念

了解CFD在汽车空气动力学中性能计算与分析流程、方法。掌握非粘性流方法，掌握N—

S方程的简化以及N—

S方程的解法。

5

讲授、讨论、案例等

目标

2、3

四、课程实施

（一）采用板书结合多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。

（二）采用案例式教学，注重将理论与实际工程中的应用联系，激发学生的学习兴趣，培养学生