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基于CFD的超车过程车辆气动特性研究

2019-06-21唐洪涛陈广厚苗秀奇董林源

天津科技大学学报 2019年3期

唐洪涛,陈广厚,苗秀奇,董林源

(天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室,天津科技大学机械工程学院,天津 300222)

近年来,随着社会的不断进步,汽车保有量快速增加,公路等级不断发展,路面状况越来越好,因此经常出现汽车高速超车的情况.对于不同等级的公路,其车道宽度不一,车辆行驶间距不一,行车速度有较大的差异,超车情况更为复杂.作用在汽车上的空气,35%~40%从车身上面经过,10%~15%流经汽车底部,25%被分离到汽车的侧面[1],当一辆汽车超过另一辆车的时候,车身周围的空气流场和气压不断发生变化,它们之间将会产生强烈的气动干扰,这种干扰会对车辆产生附加力,引起车辆的阻力、侧向力和横摆力矩发生变化,对汽车的操纵稳定性和安全性有很大影响[2].

目前,对超车过程的研究多是针对单一车辆的气动特性,或某一变量与两车气动力的关系,对超车时主超车与被超车所受侧向力变化规律与两车相对位置之间关系,以及车身尺寸对两车气动力影响的研究很少.大多采用的是稳态研究的方法,即用“有限递增步”[3]处理超车过程.但是,超车是一个瞬态过程,瞬态超车试验和数值模拟的结果更加接近真实的超车情况[4].吴允柱等[4]在研究车速对超车车辆瞬态气动特性的影响后得出:被超车侧向力系数和横摆力矩系数的变化量随两车相对车速的增加呈线性增加的趋势.Minato等[5]利用激光流态显示方法对……

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