殷硕 于梦阁 陈焕明 王亚伦

摘要：  为研究强降雨环境下的汽车空气动力学特性问题，本文以标准MIRA阶梯背汽车模型为研究对象，建立汽车外流场空气动力学数值计算模型。同时，利用ANSYS Fluent软件，研究在不同降雨强度、不同偏航角对车身气动力、速度特性、压力特性的影响，并追踪了离散相雨滴的运动轨迹及其与车身的接触，分析了车身表面附近区域雨滴质量浓度分布和变化。研究结果表明，在无降雨环境下，随着车速的增加，车身表面正压区和负压区覆盖范围均明显增大，部分雨滴在车身表面发生明显的反弹现象，车速对气动阻力影响较大，而对气动阻力系数没有实质性影响;相同车速条件下，降雨强度越大，气动阻力（系数）增幅越大，并且与降雨强度近似呈线性关系;在一定降雨强度下，随着偏航角的增大，整车气动阻力（系数）和气动侧力（系数）相比无雨时增大，左侧面表面压力逐渐增大，汽车后侧窗边缘区域压力减小，车顶高流速区域覆盖范围增大，并向车身右侧延伸，车身右侧低流速区域覆盖范围变大;降雨使得汽车左侧迎侧风区域的表面压力增大，尾箱盖区域的压力分布发生改变，验证了该模型的准确性。该研究为强降雨环境下汽车气动研究和应用提供了参考。

关键词：  数值计算; 车辆气动特性; 车速; 降雨强度; 偏航角

中图分类号： U461.1  文献标识码： A

收稿日期： 20210508; 修回日期： 20210620

基金项目： 山东省高等学校科技计划资助项目（J18KA048）

作者简介：  殷硕（1997），男，硕士研究生，主要研究方向为车辆空气动力学。……