高伟,余伟，易强，刘磊

（442002 湖北省 十堰市 湖北汽车工业学院 汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室）

0 引言

随着全国大学生方程式大赛（FSC）竞争愈来愈激烈，赛车发动机和底盘技术逐渐走向成熟，赛车的空气动力学性能已经成为各车队关注的重点。赛车车身及空气动力学套件的气动性能对赛车动力性、燃油经济性、操纵稳定性及制动性能等有重要的影响[1]。赛车高速行驶时，仅依靠自身的重力不能够产生足够的抓地力。据研究，赛车行驶时，80%的抓地力是由负升力即下压力产生，轮胎提供的抓地力仅占20%[2]。目前的赛车均通过安装空气动力学套件实现负升力的增加，以提高赛车的过弯速度及操纵稳定性[3]，前翼和尾翼提供的下压力合计可达60%左右[4]，因此，空气动力学套件的合理设计对改善赛车的空气动力学性能尤为重要。本文利用CFD 技术对电动方程式赛车的车身和空气动力学套件进行了设计，并对加装空套的赛车的气动特性进行了仿真分析，旨在改善赛车的空气动力学性能，提高赛车的操纵稳定性。

1 赛车气动特性数值模拟理论基础

1.1 控制方程

为了便于对各控制方程进行分析，并用同一程序对各控制方程进行求解，建立各基本控制方程通用形式[2]，如式（1）所示：

式中：——通用变量，可以代表u，v，w，T等求解变量；Γ——广义扩散系数；s——广义源项。对于特定的方程，，Γ，S 具有特定的形式。表1 为3 个符号与特定方程的对应关系。

表1 通用控制方程中各符号具体……