汽车队列行驶的气动特性研究

【摘要】： 本文从空气动力学角度研究汽车队列行驶的气动特性,旨在为汽车自动驾驶和智能交通系统中控制系统的开发提供参考。本文基于三维、不可压缩、定常N-S方程和笛卡尔网格方案,采用有限体积法和k-ε两方程湍流模型对汽车队列行驶的外流场进行数值模拟,并进行风洞试验验证。研究了车身外形、纵向间距和汽车数目等参数对队列行驶汽车气动特性的影响规律。研究结果表明:不同车型队列行驶时的尾流结构各不相同,但是它们的减阻机理都是一致的。两车队列行驶时,随着纵向间距的减小,两车的阻力系数都减小,都低于单车的阻力系数,后车的阻力系数低于前车的阻力系数。多车队列行驶时,汽车数目越多,平均阻力系数越小,汽车数目增加到较大的值,平均阻力系数将会逼近一个极限值,阻力系数最小的汽车位于队列的中心位置。