汽車空氣動(dòng)力學(xué)(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上隨著高速公路的發(fā)展，燃油價(jià)格的上漲以及越發(fā)嚴(yán)格法規(guī)的頒布，對(duì)汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性和舒適性提出了越來越高的要求，這使得汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究成為汽車行業(yè)的重點(diǎn)研究方向之一。采用計(jì)算流體力學(xué)方法對(duì)其性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，相比風(fēng)洞試驗(yàn)可以節(jié)約資金，縮短新車型開發(fā)周期。 面對(duì)這種形勢(shì)，本文針對(duì)車身設(shè)計(jì)提出了一種通過空氣動(dòng)力學(xué)性能分析來確定造型的工業(yè)設(shè)計(jì)方法，并對(duì)汽車三維外流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。 本文首先闡述了轎車外流場(chǎng)數(shù)值模擬的整個(gè)過程，包括幾何、物理模型的建立、湍流模型的選取、邊界條件的添加等。所分析的模型選擇某豪華轎車1:2實(shí)車模型，對(duì)實(shí)車模型作了如下簡(jiǎn)化：忽略車身外部突

2、起物如后視鏡、刮雨器等部分；沒有考慮車輪影響；對(duì)車身底部做了簡(jiǎn)化，沒有模擬車底真實(shí)的幾何形狀。為了節(jié)省計(jì)算耗費(fèi)，只取實(shí)車模型沿縱向?qū)ΨQ面的一半。 利用FLUENT進(jìn)行模型分析，得出車身表面壓力分布圖、壓力場(chǎng)的流態(tài)顯示，并計(jì)算了相應(yīng)的阻力系數(shù)，從而較好地模擬了轎車的外流場(chǎng)，確定了車身空氣動(dòng)力學(xué)特性，并對(duì)模型在不同的邊界條件下和不同的湍流模型下進(jìn)行了比較和分析，為數(shù)值模擬的實(shí)用化做了一些有益的嘗試。 本文還詳細(xì)論述了基于空氣動(dòng)力學(xué)的車身造型設(shè)計(jì)方法，以及其兩條技術(shù)路線，積極探索空氣動(dòng)力學(xué)在車身造型中的具體應(yīng)用，為車身設(shè)計(jì)提供了新的思路。 最后得出結(jié)論，汽車空氣動(dòng)力特性的數(shù)值模擬可以輔助汽車設(shè)計(jì)師，

3、在設(shè)計(jì)初步完成之后，對(duì)其進(jìn)行流場(chǎng)的數(shù)值模擬，對(duì)設(shè)計(jì)提出改進(jìn)意見，爭(zhēng)取達(dá)到美學(xué)與空氣動(dòng)力性完美結(jié)合的程度。 汽車空氣動(dòng)力學(xué)主要是應(yīng)用流體力學(xué)的知識(shí)，研究汽車行駛時(shí)，即與空氣產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車周圍的空氣流動(dòng)情況和空氣對(duì)汽車的作用力(稱為空氣動(dòng)力)，以及汽車的各種外部形狀對(duì)空氣流動(dòng)和空氣動(dòng)力的影響。自從世界上有了第一輛汽車以后，德國(guó)就在航空風(fēng)洞中進(jìn)行了車身外形實(shí)驗(yàn)研究。后來德國(guó)人賈萊·克蘭柏勒提出前圓后尖的水滴狀最小空氣阻力造型設(shè)計(jì)方案，從而找到了解決形狀阻力的途徑。美國(guó)人WElay于1934年用風(fēng)洞測(cè)量了各種車身模型的空氣阻力系數(shù)。法國(guó)人JAndreau則提出了汽車表面壓差阻力的概念，

4、并研究了側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性。2O世紀(jì)40年代，另一位法國(guó)人LRomani對(duì)誘導(dǎo)阻力進(jìn)行了研究。6O年代初，英國(guó)人white通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)提出了估算空氣阻力系數(shù)的方法。到7O年代，汽車空氣動(dòng)力學(xué)才真正成為一門獨(dú)立學(xué)科。我國(guó)是在8O年代才較為系統(tǒng)地研究汽車空氣動(dòng)力學(xué)的。目前世界上許多公司都在汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究方面進(jìn)行探索與競(jìng)爭(zhēng)， 并且大都實(shí)力雄厚、各有建樹。美國(guó)幾乎各大汽車公司都有自己的飛機(jī)制造子公司。通用有休斯飛機(jī)公司，克萊斯勒有灣流公司。蘇聯(lián)的伏爾加有一個(gè)27m²的風(fēng)洞，最高風(fēng)速1 20kmh。法國(guó)雷諾已經(jīng)開展了計(jì)算機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的研究。西德大眾最近也購(gòu)得CDCgo00型計(jì)算機(jī)，其目的之一可能就

5、是汽車空氣動(dòng)力學(xué)的摸擬?，F(xiàn)在世界上計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)一流水平當(dāng)屬美國(guó)NASA。NASA在飛行器計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)方面擁有一流的學(xué)術(shù)、研究和應(yīng)用水平,并且在不斷更新其巨型機(jī)。許多高超音速空氣動(dòng)力試驗(yàn)無法進(jìn)行，就用計(jì)算機(jī)進(jìn)行摸擬。我國(guó)汽車工業(yè)由于近年來開始生產(chǎn)轎車才開始了汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究。當(dāng)前的主要任務(wù)應(yīng)該是抓住太好時(shí)機(jī)， 建立起我國(guó)自已的汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究，試驗(yàn)、設(shè)計(jì)的綜合系統(tǒng)， 爭(zhēng)取國(guó)家及有關(guān)高等院?？蒲袉挝坏闹С郑⑾鄳?yīng)的開放實(shí)驗(yàn)室，爭(zhēng)取第一流的專家及廣泛的國(guó)際交流。開放實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行汽車空氣動(dòng)力學(xué)的計(jì)算機(jī)摸擬、外形的空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)及相關(guān)的并行軟、硬件，計(jì)算數(shù)學(xué)的研究。其中轎車的空氣動(dòng)力學(xué)

6、摸擬與優(yōu)化必將太大加快新車型的開發(fā)速度， 以提高產(chǎn)品在世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，并為我國(guó)產(chǎn)品參與世界市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造一個(gè)開放的高水乎研究環(huán)境。在空氣動(dòng)力學(xué)的研究、應(yīng)用的世界范圍的角逐中， 不斷提高水平、提高素質(zhì)。汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀空氣動(dòng)力學(xué)特性直接影響汽車的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性等。為改進(jìn)汽車性能，汽車工業(yè)界投人大量人力、物力和財(cái)力研究汽車內(nèi)外的空氣流動(dòng)及其相關(guān)的各種現(xiàn)象。風(fēng)洞試驗(yàn)是汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究的傳統(tǒng)而又有效的方法，但風(fēng)洞建設(shè)投資大，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，且存在堵塞效應(yīng)、地面效應(yīng)與車輪旋轉(zhuǎn)效應(yīng)模擬等問題。僅采用風(fēng)洞試驗(yàn)和路面測(cè)試技術(shù)研究汽車空氣動(dòng)力學(xué)，已不能滿足更快速度開發(fā)出更經(jīng)濟(jì)、安全

7、、舒適的汽車的需要。隨著計(jì)算機(jī)和計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展而蓬勃興起的數(shù)值仿真方法為汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究開辟了新的途徑。近年來，汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真發(fā)展迅速，數(shù)值仿真在汽車流場(chǎng)研究中的重要性不斷增加，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。下面從不同方面闡述汽車空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展情況。 一、汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況國(guó)外的汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究可以追朔到本世紀(jì)的20-30年代，但直到7O年代以覷，還沒有比較完整系統(tǒng)的研究。此學(xué)科在近3O年中得到了較大發(fā)展。7O年代以來，國(guó)外陸續(xù)發(fā)表了汽車空氣動(dòng)力學(xué)方面的研究成果、研究報(bào)告和專著，研究手段普遍采用航空試驗(yàn)用的風(fēng)洞對(duì)汽車空氣動(dòng)力特性進(jìn)行研究，研究的重點(diǎn)主要是空氣動(dòng)力的特性以

8、及它們對(duì)汽車性能的影響。國(guó)內(nèi)在這方面的研究起步較晚，盡管也開過專題性的學(xué)術(shù)會(huì)議，但總體上說還處于起步階段。從有關(guān)學(xué)術(shù)刊物上看到，有關(guān)汽車空氣動(dòng)力學(xué)方面的論文很少，也還沒有見到國(guó)內(nèi)學(xué)者編著有關(guān)汽車動(dòng)力學(xué)方面的學(xué)術(shù)著作或教科書。也就是說，國(guó)內(nèi)還沒有有效地進(jìn)行汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究。但是，鑒于這項(xiàng)課題研究的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略，都迫切地需要將這個(gè)課題的研究提到議事日程上來。就國(guó)內(nèi)目前的情況看，無論從人力還是設(shè)備上都完全具備研究的條件與實(shí)力，關(guān)鍵是要引起國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)此項(xiàng)研究的重視以及有關(guān)部門的組織與必要的投資，從而有遠(yuǎn)見地對(duì)汽車空氣動(dòng)力學(xué)進(jìn)行先期研究，以適應(yīng)今后十年乃至更長(zhǎng)期國(guó)

9、民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，為國(guó)家創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益。二、汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究方法(1)基礎(chǔ)理論研究空氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)是質(zhì)量守衡、動(dòng)量守衡和能量守衡定律，可由Euler、NS等數(shù)學(xué)方程組來描述。然而有關(guān)不可壓流體特性、流體阻力理論以及汽車?yán)@流特性等基礎(chǔ)理論研究還有待深化。9(2)風(fēng)洞試驗(yàn)風(fēng)洞是利用巨大的風(fēng)扇，把空氣吸入管孔中，再利用整流板及管孔漸小的設(shè)計(jì)，把吸進(jìn)的空氣加以整流和加速，使之達(dá)到所需的風(fēng)速，然后再送入風(fēng)洞的試驗(yàn)段中。在設(shè)計(jì)和改進(jìn)汽車時(shí)，作出相應(yīng)的模型或?qū)嵨?，并放入風(fēng)洞進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)試。國(guó)內(nèi)外大型汽車制造公司不惜耗費(fèi)巨資建造汽車試驗(yàn)風(fēng)洞，美國(guó)通用汽車公司研制出4 500 kW、葉片直徑131

10、 m的世界上最大的風(fēng)洞裝置。風(fēng)洞或?qū)嵻嚨缆房諝鈩?dòng)力學(xué)特性試驗(yàn)包括：通過表面絲帶法和網(wǎng)格絲帶法測(cè)試車身表面流態(tài)；通過煙度發(fā)生器實(shí)施煙流法測(cè)試汽車車身周圍流態(tài)；通過熒光添加劑噴霧法和水流模擬法進(jìn)行流動(dòng)模擬試驗(yàn)，以及用高速攝影法對(duì)雨水和灰塵流動(dòng)特性進(jìn)行印證；通過肥皂泡法、絲帶法和煙流法，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)室和駕駛室內(nèi)的氣流流態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)印證；通過滑石粉法和泥土重量分析法印證泥垢附著狀態(tài)等。9三、改善汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能的措施汽車具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)性能，有利于提高汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性、改善汽車的操縱性和行駛穩(wěn)定性進(jìn)而提高汽車的安全性、改善汽車的乘坐舒適性。隨著汽車設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)汽車性能的要求越來越高

11、，汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能已成為汽車車身設(shè)計(jì)中必須考慮的重要因素。車頭造型中影響汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能的因素很多，如車頭邊角、車頭形狀、車頭高度、發(fā)動(dòng)機(jī)罩與前風(fēng)窗造型、前凸起唇及前保險(xiǎn)杠的形狀與位置、進(jìn)氣口大小和格柵形狀等。車頭邊角主要是指車頭上緣邊角和橫向兩側(cè)邊角。對(duì)于非流線型車頭，存在一定程度的尖銳邊角會(huì)產(chǎn)生有利于減少氣動(dòng)阻力的車頭負(fù)壓區(qū)；車頭橫向邊角倒圓角，也有利于產(chǎn)生減小氣動(dòng)阻力的車頭負(fù)壓區(qū)，圓角與阻力的關(guān)系rb=0045(r為車頭橫向邊角倒圓角半徑，b為車寬)時(shí)，即可保持空氣流動(dòng)的連續(xù)；整體弧面車頭產(chǎn)生的氣動(dòng)阻力比車頭邊角倒圓產(chǎn)生的氣動(dòng)阻力小；車頭頭緣位置較低的下凸型車頭的氣動(dòng)阻力系數(shù)最小。但

12、氣動(dòng)阻力系數(shù)不是越低越好，因?yàn)榈偷揭欢ǔ潭群?，車頭阻力系數(shù)不再變化，車頭頭緣的最大離地間隙越小，則引起的氣動(dòng)升力越小，甚至可以產(chǎn)生負(fù)升力。增加下緣凸起唇，氣動(dòng)阻力變小，減小的程度與唇的位置有關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)罩與前風(fēng)窗的設(shè)計(jì)可以改變?cè)俑街c(diǎn)的位置，從而影響汽車的氣動(dòng)特性。發(fā)動(dòng)機(jī)罩的縱向曲率越小(目前采用的縱向曲率大多為002 m )，氣動(dòng)阻力越?。话l(fā)動(dòng)機(jī)罩的橫向曲率也有利于減小氣動(dòng)阻力。發(fā)動(dòng)機(jī)罩具有適當(dāng)?shù)男倍?與水平面的夾角)對(duì)降低氣動(dòng)阻力有利，但如果斜度進(jìn)一步加大，則降阻效果不明顯。風(fēng)窗玻璃縱向曲率越大越好，但不宜過大，否則將導(dǎo)致視覺失真、刮雨器刮掃效果變差；前風(fēng)窗玻璃的橫向曲率也有利于減小氣動(dòng)阻力

13、；前風(fēng)窗玻璃的斜度(與垂直面的夾角)小于30°時(shí)，降阻效果不明顯，但過大的斜度，將使視覺效果和舒適性降低；前風(fēng)窗斜度等于48°時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩與前風(fēng)窗凹處會(huì)出現(xiàn)明顯的壓力降，因而造型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)這個(gè)角度；前風(fēng)擋玻璃的傾斜角度(與垂直面的夾角)增大，氣動(dòng)升力系數(shù)略有增加。發(fā)動(dòng)機(jī)罩與前風(fēng)窗的夾角及結(jié)合部位的細(xì)部結(jié)構(gòu)對(duì)氣流也有重要影響。汽車前端形狀對(duì)汽車的空氣動(dòng)力學(xué)性能具有重要影響。前端凸且高，不僅會(huì)產(chǎn)生較大的氣動(dòng)阻力，而且還將在車頭上部形成較大的局部負(fù)升力區(qū)。具有較大傾斜角度的車頭可以達(dá)到減小氣動(dòng)升力乃至產(chǎn)生負(fù)升力的效果。 前立柱上的凹槽、小臺(tái)面和細(xì)棱角處理不當(dāng)，將導(dǎo)致較大的氣

14、動(dòng)阻力、較嚴(yán)重的氣動(dòng)噪聲和側(cè)窗污染，因此，應(yīng)設(shè)計(jì)成圓滑過渡的外形。英國(guó)White于1967年根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)氣動(dòng)阻力影響最關(guān)鍵的車身外形參數(shù)進(jìn)行分級(jí)，具有重大實(shí)際指導(dǎo)作用。轎車側(cè)壁略外鼓，將增加氣動(dòng)阻力，但有利于降低氣動(dòng)阻力系數(shù)；外鼓系數(shù)(外鼓尺寸與跨度之比)應(yīng)避免處于002004。頂蓋有適當(dāng)?shù)纳蠑_系數(shù)(上鼓尺寸與跨度之比)，有利于減小氣動(dòng)阻力、綜合氣動(dòng)阻力系數(shù)、氣動(dòng)阻力、工藝、剛度和強(qiáng)度等方面因素，頂蓋的上擾系數(shù)應(yīng)在006以下。對(duì)階背式轎車而言，客艙長(zhǎng)度與軸距之比由093增至117，會(huì)較大程度地減小氣動(dòng)升力系數(shù)。但發(fā)動(dòng)機(jī)罩的長(zhǎng)度與軸距之比對(duì)氣動(dòng)升力系數(shù)影響不大。 車身尾部造型中影響氣動(dòng)阻力的因

15、素主要有后風(fēng)窗的斜度(后風(fēng)窗弦線與水平線的夾角)與三維曲率、尾部造型式樣、車尾高度及尾部橫向收縮。后風(fēng)窗斜度對(duì)氣動(dòng)阻力的影響較大，對(duì)斜背式轎車，斜度等于30°時(shí)，阻力系數(shù)最大；斜度小于30°時(shí)，阻力系數(shù)較小。后擋風(fēng)玻璃傾斜角一般以控制在25°之內(nèi)為宜；后風(fēng)窗與車頂?shù)膴A角為28°32°時(shí)，車尾將介于穩(wěn)定和不穩(wěn)定的邊緣。典型的尾部造型有斜背式、階背式和方(平)背式。由于具體后部造型與氣流狀態(tài)的復(fù)雜性，一般很難確切地?cái)嘌晕膊吭煨褪綐拥膬?yōu)劣，但從理論上說，小斜背(角度小于30°)具有較小的氣動(dòng)阻力系數(shù)。流線型車尾的汽車存在最佳車尾高度，此狀態(tài)

16、下，氣動(dòng)阻力系數(shù)最小，此高度需要根據(jù)具體車型及結(jié)構(gòu)要求而定。后車體橫向收縮可以減小截面面積，一定程度的后車體的橫向收縮對(duì)降低氣動(dòng)阻力系數(shù)有益，但過多的收縮會(huì)引起氣動(dòng)阻力系數(shù)增加。收縮程度因具體車型而定。車尾最大離地間隙越大，車尾底部的流線越不明顯，則氣動(dòng)升力越小，甚至可以產(chǎn)生負(fù)升力。長(zhǎng)尾車可能產(chǎn)生較大的橫擺力矩，而切尾的快背式汽車的橫擺力矩并不大，可以通過加尾翼減小橫擺力矩，改善汽車的操縱穩(wěn)定性。一般隨車身底部離地高度的增加，氣動(dòng)阻力系數(shù)有所減小，但高度過小，將增加氣動(dòng)升力，影響操縱穩(wěn)定性及制動(dòng)性；另外，確定離地高度時(shí)，還要考慮汽車的通過性與汽車重心高度。車身底部縱傾角對(duì)氣動(dòng)阻力影響較大，縱傾

17、角越大，氣動(dòng)阻力系數(shù)越大，故底板應(yīng)盡量具有負(fù)的縱傾角，將底板做成前低后高的形狀有利于減小氣動(dòng)升力。車身底板適度的縱向曲率(用彎度線與直線的最大高度差與直線長(zhǎng)度之比為彎度來描述)可以降低平均壓力，相應(yīng)地減小氣動(dòng)升力；適度的車身底板橫向曲率可以減小氣動(dòng)阻力，但太大，可能引起底部橫向氣流與側(cè)面氣流相干擾。合適的后部離去角，也可能減小空氣阻力。擾流器通過對(duì)流場(chǎng)的干涉，調(diào)整汽車表面壓強(qiáng)分布，以達(dá)到減小氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)升力的目的。前擾流器(車底前部)的適當(dāng)高度、位置和大小對(duì)減小氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)升力至關(guān)重要。目前，大多將前保險(xiǎn)杠位置下移并加裝車頭下緣凸起唇，以起到前擾流器的作用。后擾流器(車尾上部)的形狀、尺寸

18、和安裝位置對(duì)減小氣動(dòng)阻力及氣動(dòng)升力也非常重要，但后擾流器對(duì)氣流到達(dá)擾流器之前就已分離的后背無效。有的把天線外形設(shè)計(jì)成擾流器，裝在后風(fēng)窗頂部；在賽車上設(shè)計(jì)前、后負(fù)升力翼，以抵消部分升力，從而改善汽車轉(zhuǎn)向輪的附著性能。車身主體與車輪之間存在很大的相互干涉。hD<O75時(shí)，hD越大，則氣動(dòng)阻力系數(shù)和氣動(dòng)升力系數(shù)越??；hD=075時(shí)，氣動(dòng)阻力系數(shù)和氣動(dòng)升力系數(shù)最??；hD>O75時(shí)，氣動(dòng)阻力系數(shù)回升。適度加寬輪胎對(duì)氣動(dòng)阻力系數(shù)有利，但不宜過寬，存在一個(gè)最佳寬度。不同形狀的車輪輻板及車輪輻板上開孔面積的布置方式對(duì)氣動(dòng)性能有很大影響，在總開孔面積相同的情況下，適當(dāng)增加開孔數(shù)有利于改善氣動(dòng)性能。改

19、善汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能，除了優(yōu)化汽車造型之外，人們也在尋求其他方法。雖然低阻汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性得以提高，但任何事物都有兩面性。Kamm認(rèn)為，對(duì)于流線型汽車，隨著橫擺角的變化，阻力系數(shù)有很大變化，即低阻汽車的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性差。汽車設(shè)計(jì)中必須綜合各方面因素，權(quán)衡利弊，才能設(shè)計(jì)出高性能的汽車。6四、空氣動(dòng)力學(xué)的研究前沿 隨著我國(guó)汽車保有量的顯著增加和高速公路的發(fā)展，超車現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。汽車高速超車時(shí)，車身周圍的空氣流場(chǎng)之間將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動(dòng)干擾，嚴(yán)重影響汽車的氣動(dòng)特性、操縱穩(wěn)定性和行駛安全性。目前，對(duì)單輛汽車外流場(chǎng)的研究較多，而對(duì)汽車超車過程外流場(chǎng)的研究較少，對(duì)車輛隊(duì)列行駛、會(huì)車及超車等復(fù)數(shù)車輛行駛狀態(tài)氣

20、動(dòng)特性的研究更少，并且國(guó)外大多從風(fēng)洞試驗(yàn)的角度對(duì)此進(jìn)行研究，國(guó)內(nèi)已有學(xué)者對(duì)超車和會(huì)車情況進(jìn)行了初步研究，但尚未見有關(guān)隊(duì)列行駛情況的報(bào)道，因此研究高速時(shí)汽車超車過程的氣動(dòng)特性具有十分重要的意義。6數(shù)值仿真的興起促進(jìn)了汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究的發(fā)展，改變了汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)與分析評(píng)價(jià)的狀況，大量的數(shù)值仿真研究結(jié)果已有效地應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)，同時(shí)也促進(jìn)了數(shù)值仿真研究的發(fā)展。從計(jì)算方法看，面元法只限用于特定性質(zhì)的流場(chǎng)，分區(qū)法可計(jì)算機(jī)和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，Euler法比RANS法計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn)已不很明顯，因此Euler法在汽車工程中應(yīng)用較少，RANS法在數(shù)值仿真中應(yīng)用的主要難點(diǎn)在用于汽車設(shè)計(jì)早期階段的空氣動(dòng)力學(xué)分

21、析，提供有益的方向性指導(dǎo)。 隨著于分離流動(dòng)、湍流模型和阿格系統(tǒng)的優(yōu)化。LES法僅處在研究階段，要具體應(yīng)用于數(shù)值仿真的工程實(shí)際還較困難。大量文獻(xiàn)中所謂的DNS實(shí)際上并不是真正直接數(shù)值模擬，其大尺度和小尺度渦團(tuán)分別是通過耗散效應(yīng)、數(shù)值粘性來模擬的，當(dāng)然這些工作為將來真正應(yīng)用DNS法積累了有益的經(jīng)驗(yàn)。數(shù)值仿真應(yīng)用的主要目的是為了提供影響汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能的流動(dòng)特性和現(xiàn)象的詳細(xì)信息，增加對(duì)流動(dòng)特性的了解，為汽車設(shè)計(jì)提供方向性的指導(dǎo)。從目前的發(fā)展?fàn)顩r看，僅采用計(jì)算流體力學(xué)的商業(yè)軟件是不能夠很好地模擬汽車外部流場(chǎng)。盡管我國(guó)在汽車空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和理論研究方面起步較晚，但數(shù)值仿真為我們?cè)谠擃I(lǐng)域盡快趕上發(fā)達(dá)國(guó)家的研究水平提供了新的契機(jī)，因此，為提高我國(guó)汽車自主開發(fā)的能力，積極開展汽車空氣動(dòng)