冬日出行打車(chē)，遇上滿(mǎn)是異味的“臭車(chē)”實(shí)在糟心，不少人第一反應(yīng)是打開(kāi)手邊的車(chē)窗換氣，可冷風(fēng)灌臉后，臭味卻遲遲不散，這背后藏著空氣動(dòng)力學(xué)的小奧秘。單開(kāi)一扇窗，窗外快速氣流會(huì)與車(chē)內(nèi)空氣形成“夾層風(fēng)”，看似有風(fēng)，實(shí)則空氣只在窗邊兜圈，車(chē)廂深處的濁氣根本無(wú)法被新鮮空氣置換，所謂的通風(fēng)不過(guò)是自我安慰。

其實(shí)想要有效換氣，關(guān)鍵在打造貫穿車(chē)廂的空氣對(duì)流，而開(kāi)窗的組合方式大有講究。汽車(chē)行駛時(shí)車(chē)身存在高低壓區(qū)，利用這一特點(diǎn)選對(duì)開(kāi)窗方法，才能讓新鮮空氣真正穿艙而過(guò)。不僅如此，遇上車(chē)內(nèi)有人吸煙的情況，不同的開(kāi)窗策略還會(huì)直接影響煙霧消散效果，選錯(cuò)方式只會(huì)讓煙味四處擴(kuò)散。

而開(kāi)窗帶來(lái)的風(fēng)噪、油耗問(wèn)題也同樣有解，共鳴噪聲和寬帶風(fēng)噪的成因不同，應(yīng)對(duì)方法也各有門(mén)道，選對(duì)開(kāi)窗方式能大幅降低不適感。這篇文章從流體力學(xué)角度，拆解打車(chē)遇上“臭車(chē)”的科學(xué)換氣技巧，教你選對(duì)開(kāi)窗組合，既高效祛除異味、快速排出煙霧，又能兼顧風(fēng)噪與油耗，讓冬日乘車(chē)告別憋悶與不適。以下，Enjoy：

來(lái)源：果殼（ID:Guokr42）

作者：魚(yú)有吉

編輯：Luna

封面圖來(lái)源：即夢(mèng)AI創(chuàng)作

冬天到了，出門(mén)打車(chē)遇到“臭車(chē)”的概率直線(xiàn)上升。換車(chē)已經(jīng)來(lái)不及了，除了上車(chē)之后全程屏住呼吸，還有其他辦法嗎？

對(duì)，你會(huì)想到開(kāi)窗換氣，并打開(kāi)手邊這扇窗戶(hù)。車(chē)啟動(dòng)了，冷風(fēng)嗖嗖地灌進(jìn)來(lái)了；緊接著，你耳邊可能出現(xiàn)一串怪響，呼呼、嘶嘶、還夾著低沉的呼嚕。

圖丨AI生成

或許你還敏銳地發(fā)現(xiàn)了，這時(shí)只能感覺(jué)到進(jìn)風(fēng)，很難感覺(jué)到出風(fēng)。雖然車(chē)內(nèi)的臭味漸漸地沒(méi)有那么濃烈了，但你不禁懷疑：是已經(jīng)成功“換氣”了，還是人對(duì)臭氣習(xí)慣了？

01

開(kāi)窗后，怎么會(huì)“有風(fēng)但沒(méi)換氣”？

能從車(chē)窗灌進(jìn)來(lái)風(fēng)，就說(shuō)明車(chē)內(nèi)成功換氣換氣了嗎？并非如此。

有一種情況是，窗邊風(fēng)很大，離窗幾十厘米的車(chē)內(nèi)卻沒(méi)什么空氣對(duì)流。

開(kāi)單個(gè)窗口時(shí)，窗口外側(cè)的快速氣流與車(chē)內(nèi)幾乎靜止的空氣間，會(huì)形成一層很薄的“夾層風(fēng)”?？梢园阉胂蟪梢粡埍粊?lái)風(fēng)拉緊的薄幕。窗口上的這張薄幕會(huì)起伏、波動(dòng)、卷成小渦。它還會(huì)貼著門(mén)框和玻璃滑行，剛進(jìn)來(lái)不遠(yuǎn)就回卷成局部小環(huán)路，很快又被帶回窗外。

這時(shí)，坐在窗口的你在被大風(fēng)吹臉。但實(shí)際上，大部分空氣是在窗附近“自己兜圈”，很難進(jìn)入到車(chē)廂深處把臭氣“置換”出來(lái)。

車(chē)內(nèi)的空氣也在轉(zhuǎn)。車(chē)窗內(nèi)外的空氣渦流，像是兩個(gè)齒輪，依靠空氣的粘性相互嚙合，你動(dòng)才能讓我動(dòng)：窗口外兜圈的空氣回流，驅(qū)動(dòng)車(chē)內(nèi)的空氣跟著循環(huán)。

因此你能感受到車(chē)內(nèi)空氣流動(dòng)，但動(dòng)來(lái)動(dòng)去都還是這團(tuán)臭氣自己，沒(méi)有 “換氣”。

如何改變這種窘境？打破原本單窗循環(huán)路線(xiàn)，讓外部空氣穿過(guò)車(chē)內(nèi)。

02

打開(kāi)多扇窗，怎么組合最好？

要形成真正有效的換氣，需要同時(shí)具備兩個(gè)條件：穩(wěn)定的壓差，穿過(guò)全艙的路線(xiàn)。用這兩個(gè)條件，能反推出進(jìn)氣在哪個(gè)窗口、出氣又在哪。

通過(guò)仿真，我們得到了車(chē)身外表面壓力分布：紅為高壓，藍(lán)為低壓。高壓區(qū)驅(qū)動(dòng)外部空氣進(jìn)入車(chē)內(nèi)（氣流入口），低壓區(qū)則抽吸車(chē)內(nèi)空氣排出（氣流出口）。

換氣最好的組合是對(duì)角兩窗。前部窗口壓力較低，后部窗口壓力較高，空氣主流會(huì)從后窗進(jìn)入繞行至壓力更低的對(duì)側(cè)前窗流出，于是自然形成了“穿堂風(fēng)”。

開(kāi)左后窗與右前窗時(shí)，兩窗都會(huì)同時(shí)進(jìn)出氣，后窗相對(duì)進(jìn)氣更多。

同側(cè)前后窗也能形成進(jìn)出分工，但因?yàn)閮缮却岸荚谝粋?cè)，空氣常沿著門(mén)板近壁“短路”進(jìn)出，中間區(qū)域仍然缺少換氣能力。

四窗同開(kāi)會(huì)并聯(lián)出兩條穿艙通道，換氣能力更強(qiáng)，但持續(xù)行駛時(shí)風(fēng)噪和溫度變化明顯，不適合長(zhǎng)期保持。

同排兩窗很難形成通路，在沒(méi)有側(cè)風(fēng)干擾的情況下，壓力水平相當(dāng)。改進(jìn)辦法是一扇窗開(kāi)大、另一扇開(kāi)??；這是因?yàn)榇翱诳可系奈恢脡毫Ω停】谝粋?cè)可以形成空氣出口。

天窗是被低估的“高位排氣口”。天窗微開(kāi)會(huì)給車(chē)廂一個(gè)穩(wěn)定的上方泄流通道，能把開(kāi)窗形成的滯留旋渦抽走，讓穿艙主通道更通暢。冬天怕冷、不想直吹時(shí)，只留天窗微開(kāi)，車(chē)內(nèi)空氣仍能緩慢但持續(xù)地更新，體感也更溫和。

03

警告，有人在吸煙！

比遇上臭車(chē)更倒霉的，是跟你同車(chē)的人在吸煙，而且不肯把煙熄掉！

此時(shí)要讓煙霧被氣流迅速帶出窗外、少跨越其他乘員。仿真對(duì)比不同吸煙位置與開(kāi)窗組合后，得到的煙霧殘留分布清晰可讀：

四窗全開(kāi)時(shí)艙內(nèi)殘留最低，快速換氣效果最好（圖6顏色最淺）。

前排吸煙時(shí)，只要前窗參與排氣，絕大部分煙都能被迅速帶走（見(jiàn)圖2、圖5）；相反，吸煙一側(cè)若關(guān)窗，其他座位的濃度會(huì)明顯上升（見(jiàn)圖3、圖4）。

后排吸煙影響更大。這是由于后排煙氣往往會(huì)因車(chē)內(nèi)湍流而擴(kuò)散。這種時(shí)候怎么開(kāi)窗的效果都差不多， “吸煙者同側(cè)、同排開(kāi)窗”略好一點(diǎn)。

最后：吸煙有害健康，能不能別在車(chē)?yán)锍闊煟?/p>

04

風(fēng)噪：呼嘯與低鳴

開(kāi)窗時(shí)車(chē)速越快越吵，大家都深有體會(huì)。但噪音分兩類(lèi)，需要分類(lèi)處置。

有一類(lèi)噪音像“嗡嗡”，音調(diào)固定，來(lái)去突然，多出現(xiàn)在單窗半開(kāi)、車(chē)速中等的時(shí)候。這是共鳴噪聲。這時(shí)“車(chē)窗—車(chē)廂”構(gòu)成類(lèi)似“瓶口—腔體”的結(jié)構(gòu)，開(kāi)口處氣體不斷壓縮、反彈，形成的振動(dòng)頻率與腔室固頻一致，進(jìn)而產(chǎn)生亥姆霍茲共振，放大了噪音。這也是樂(lè)器共鳴腔的工作原理。

最簡(jiǎn)單的止“嗡”方法就是再開(kāi)一個(gè)開(kāi)口，讓壓力有路徑泄出去，讓這套“瓶口+瓶身”不同頻，無(wú)法共振。微開(kāi)天窗常常立竿見(jiàn)影。當(dāng)然也會(huì)有“多口”共鳴，簡(jiǎn)單改變一下窗口大小即可。

高速行駛時(shí)最常聽(tīng)到的“呼呼”“沙沙”是寬帶風(fēng)噪。它沒(méi)有固定音高，能量分散在一整段頻率里，所以叫“寬帶”。 相比低頻的共鳴“嗡”，它的聽(tīng)感更尖更吵。

寬帶風(fēng)噪主要來(lái)自氣流在后視鏡、A柱、行李架橫桿等處發(fā)生分離，形成湍流，隨后拍打玻璃和門(mén)框并通過(guò)結(jié)構(gòu)傳入車(chē)內(nèi)。開(kāi)窗時(shí)，貼著耳邊掠過(guò)的勁風(fēng)也會(huì)產(chǎn)生顯著的噪聲。

寬帶風(fēng)噪不可避免，只能盡量減少車(chē)外的湍流進(jìn)入車(chē)內(nèi)。開(kāi)窗要遠(yuǎn)、后、小、分：把大面積開(kāi)口放在遠(yuǎn)離耳朵的后窗，把近窗的開(kāi)口縮小，一大口不如兩小口。

05

開(kāi)窗駕駛更費(fèi)油

開(kāi)窗會(huì)增大風(fēng)阻，速度越高越明顯。根因是能量損失變多：其一，車(chē)身流線(xiàn)被打亂，側(cè)面氣流更早分離，尾跡變大，尾部負(fù)壓更深，前后壓差上升，壓力阻力隨之上升；其二，車(chē)內(nèi)外打通后出現(xiàn)穿流，空氣在窗緣收縮、膨脹、混合并在艙內(nèi)回旋，消耗掉了原本可用于向前運(yùn)動(dòng)的能量，等效成額外阻力。

實(shí)用做法是窗戶(hù)開(kāi)得越小越好（尤其是高速行駛時(shí)）；有條件可天窗微開(kāi)作高位排氣，。

總結(jié)

換氣實(shí)操只記四點(diǎn)：對(duì)角為先、遠(yuǎn)開(kāi)后開(kāi)、小開(kāi)分開(kāi)、高速能關(guān)就關(guān)。調(diào)節(jié)后窗的大小，可以有效控制車(chē)內(nèi)進(jìn)氣量。

控制風(fēng)噪就“小開(kāi)側(cè)窗+微開(kāi)天窗”。車(chē)速越快越要關(guān)窗，否則油耗多。

作者：魚(yú)有吉

編輯：Luna

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