侧风作用下的汽车气动特性研究

【摘要】： 侧风对汽车行驶稳定性、安全性和舒适性有重要影响,本文结合数值模拟和风洞试验对侧风作用下的汽车气动特性进行了系统研究。进行了横摆模型的稳态数值模拟和风洞试验,分析稳态侧风对汽车气动特性的影响,并验证了数值模拟方案的正确性。应用动网格技术实现车身壁面边界的运动,建立侧风作用下汽车气动特性的动态数值模拟方案,真实地再现了汽车与侧风的相互运动关系,对比了动态数值模拟与稳态数值模拟结果的异同。针对非稳态车速和侧风速度研究的难点,根据用户自定义函数编写程序,实现了汽车加速运动和随时间变化的侧风速度边界条件。动态数值模拟研究表明,车速和侧风速度的变化会引起汽车气动特性的显著变化,严重影响汽车行驶稳定性。本研究开发了车速和侧风速度随时间变化条件下汽车气动特性的研究方法和策略,研究结论对以往稳态车速和侧风速度条件下的研究结果做出重要补充,为汽车在实际侧风环境下的行驶稳定性研究提供了重要的参考依据。