發(fā)布時間：2021-09-12 09:36

　　汽車行駛速度提升的同時也帶來了高速穩(wěn)定性和節(jié)能減排2個問題。運用汽車空氣動力學原理,基于某款車型,利用STAR-CCM+仿真工具建立尾翼的物理模型。通過模擬仿真,發(fā)現(xiàn)加裝尾翼后,在車速小于120 km/h的5種不同速度條件下,整車氣動阻力可降低1%～3%,氣動升力可降低43%～46%。結(jié)果表明,加裝尾翼可改善汽車的氣動特性,降低油耗并顯著提高汽車的操縱穩(wěn)定性。該結(jié)果可為汽車動力學研究提供參考。 

【文章來源】：汽車工程師. 2020,(06)

【文章頁數(shù)】：2 頁

【部分圖文】：

氣動六分力示意圖

其中，汽車升力的產(chǎn)生原理和機翼升力的產(chǎn)生原理基本相同。汽車行駛時，氣流流到汽車前方分為上下2股，一股氣流沿著汽車上表面流到汽車尾部，另一股氣流沿著汽車下表面流到汽車尾部，如圖2所示。由于汽車上半部分向上凸出將汽車表面的氣流向上擠壓，迫使汽車上半部分氣流管線收縮。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，當氣流管線截面收縮時，流過這里的氣流速度加快。再根據(jù)伯努利方程，氣流速度大的地方壓力小，所以在氣流速度較快的車頂附近產(chǎn)生了低壓區(qū)。同時汽車車底，由于表面沒有明顯外凸物，流過此處的氣流沒有明顯加速，相對于車頂，車底壓力較大，這就在車身上下形成了壓差，即氣動升力產(chǎn)生的主要原因。2 計算結(jié)果及分析

不考慮側(cè)向風的影響，可認為流場以車身中心面為中心成左右對稱狀態(tài)。為全面分析尾翼對氣動特性的影響，以某車型為例，利用STAR-CCM+仿真工具對速度為30,50,70,90,110 km/h時的有尾翼和無尾翼2種模型進行模擬對比計算[2]。不同速度下的車身阻力系數(shù)和升力系數(shù)，如圖3和圖4所示。由圖3和圖4可知，對于驗證模型有無尾翼的2種狀態(tài)，隨著速度的增加，阻力系數(shù)呈減小趨勢，而升力系數(shù)呈增大趨勢，有尾翼的模型相對于無尾翼的模型起到了明顯的氣動優(yōu)化效果，阻力系數(shù)和升力系數(shù)均小于無尾翼狀態(tài)。圖4 不同速度下車身升力系數(shù)曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]隨動尾翼技術(shù)在調(diào)控汽車升力方面的研究[J]. 計時鳴,陳先兵.  機電工程. 2016(08)
[2]某跑車尾翼外形變化對氣動升力影響的仿真分析[J]. 谷正氣,郭建成,張清林,金益峰.  北京理工大學學報. 2012(03)

碩士論文
[1]汽車隨動尾翼行進提升機理與調(diào)控作用研究[D]. 陳先兵.浙江工業(yè)大學 2016



本文編號：3393990