王 东,章辰益,李理光

(同济大学汽车学院,上海 201804)



2015014

敞篷车与硬顶车流场特性的CFD对比研究*

王 东,章辰益,李理光

(同济大学汽车学院,上海 201804)

采用经过有效性验证的计算流体力学方法，对某敞篷车及其硬顶变型车进行流场数值模拟。计及前端进气、内流场和地面效应的影响，得到了敞篷车与硬顶车的外流场。通过敞篷车与硬顶车流场特性的对比分析认为，敞篷车较大风阻的产生机理主要在于座舱区域的低压分离气泡和回流涡旋不受控制地向车尾拖曳。通过适当改变敞篷车前风窗和车背造型，有效控制分离气泡和座舱回流，使风阻降低了16%。文中对风阻产生机理的分析，为敞篷车造型设计与气动性能优化提供了重要的依据。

敞篷车；CFD；流场特性

前言

汽车在高速行驶时的空气阻力在所受到的所有阻力中占据大部分，通过降低汽车空气阻力的方法来提高燃油经济性比其他汽车节油技术成本更低，因此在过去的几十年里，汽车空气动力学研究在整车开发过程中一直处于十分重要的地位。

国内外研究人员在优化汽车造型、降低风阻方面做了大量的计算机仿真和实验工作，并发现对于普通三厢轿车，合适的A柱造型和前后风窗角度设计能较大程度地降低汽车风阻[1-3]。此外，在汽车尾部造型对气动性能影响方面，也有不少研究成果[1,4-6]。敞篷轿车由于其敞开式的车顶，使车内所有内饰件和乘客均暴露在外部流场中，因此其流场结构比封闭式车顶的乘用车复杂得多。……