带有减阻增稳仿生结构的车辆空气动力学特性仿真研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2015年(第37卷)第12期AutomotiveEngineering2015(Vo1．37)No．1220l5234带有减阻增稳仿生结构的车辆空气动力学特性仿真研究冰倪捷，刘志强，胡国梁‘，范秦寅(1．江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013；2．大阪大学工学部，日本大阪5650871)[摘要]本文中采用CFD数值模拟的方法，研究仿生结构对某轿车空气动力学特性的影响。先对原车进行不同行驶速度下风阻系数的仿真计算，并通过风洞试验来验证数值模拟的有效性。再在原车的尾部加装扰流板和采用非光滑棱纹仿生结构，并进行不同行驶速度下的车辆气动特性仿真。结

2、果表明，棱纹形态的仿生表面能够延迟气流分离，较好地梳理了尾部气流；在高速行驶时，采用带有扰流板和棱纹仿生结构有显著的减阻增稳效果，最大减阻率为2．59％，升力系数下降幅度在55％以上。关键词：车辆；空气动力学特性；工程仿生；减阻增稳；计算流体力学ASimulationStudyontheAerodynamicCharacteristicsofaVehiclewithBiomimeticStructureforDragReductionandStabilityEnhancementNiJie，LiuZhiqiang，HuGuoliang&FanQinyin1．SchoolofAutomobil

3、eandcEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang2120132．SchoolofEngineering，OsakaUniversity，Osaka5650871[Abstract]TheeffectsofbionicstructureontheaerodynamicscharacteristicsofacararestudiedbyCFDnumericalsimulationinthispaper．Firstlyasimulationontheaerodynamicdragcoeficientoforiginalcarisconduc—tedunder

4、differentdrivingspeeds，withitseffectivenessverifiedbywindtunneltest．Thenaspoilerisaddedandanunsmoothbiomimeticridgestructureisadoptedontherearendsurfaceofthecarwithasimulationonitsaerodynam-iccharacteristicsperformed．Theresultsshowthattheridge—shapedbionicsurfacecandelaytheseparationofair—flow，bett

5、ercardingitswakeflow．Theadoptionofspoilerandbionicridgestructureproducesasignificanteffectofdragreductionandstabilityenhancementinhighspeeddriving，withadragreductionrateupto2．59％andanover55％dropinliftcoeficient．Keywords：vehicle；aerodynamicscharacteristics；engineeringbionics；dragreductionandstabilit

6、yen-hancement；CFD经济性提高约7％。因此，在“节能减排”的国家号日IJ舌召和现实需求下，提出行之有效的车辆减阻增稳方法，显得尤为迫切和重要。车辆空气动力学特性直接影响着其经济性、动生物界普遍存在的非光滑的表面形态通过控制力性和行驶稳定性。大量研究发现，车辆在高边界层改变物体表面流场，从而具有减阻功能J。速行驶时，发动机输出的有效功中，大约有60％用同时，通过对鱼类游动方式的研究发现，鱼类中央来克服空气阻力，空气阻力系数每降低10％，燃油鳍／对鳍的运动可以调整自身运动形态，对流经身体教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20113227110014)和江苏省普通高校研究生科研创

7、新计划项目(CXLX12—0657)资助。原稿收到日期为2014年4月24日，修改稿收到Et期为2014年7月3日。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com·l394·汽车工程2015年(第37卷)第l2期55％～70％。因而，在高速行驶时，后轮附着力显著工程技术大学学报．2009(3)．[2]傅立敏．汽车