汽车气动附件对气动力优化的数值仿真
空气动力测试技术在汽车轮廓气动优化中的应用
空气动力测试技术在汽车轮廓气动优化中的应用近年来，随着汽车行业日益发展，汽车设计已经从简单的美学考虑转变为全新的角度，即环保和能源效率。
在汽车运输领域，气动性能是非常重要的一方面，因为它可以显著影响车辆的性能和燃油经济性。
为了优化汽车轮廓的气动性能，空气动力测试技术已经成为了汽车设计的必要环节。
一、空气动力测试技术的介绍空气动力学是物理学中的一部分，它主要研究空气在运动体上的作用。
在汽车领域，空气动力学是指车辆行驶时空气在车体上和周围运动方向产生的一系列复杂作用力。
这些力量可以影响车辆的气动性能，例如空气阻力、升力和失稳等。
因此，空气动力测试技术被广泛应用于汽车行业中，以评估车辆的气动性能和设计车辆轮廓。
目前，空气动力测试技术主要分为三个方面，包括数值模拟、风洞试验和道路试验。
二、空气动力测试技术在汽车轮廓设计中的应用气动性能是车辆运动中非常重要的因素，在设计中需要密切关注。
现代汽车如今大多数都通过气动性能测试进行优化设计。
这些设计技术包括减小车体阻力和被动燃料经济性的提高。
1.减小车体阻力减小车体阻力是一种非常有效的方法，因为低阻力车曾经被证明是更加燃油经济和环保的。
通过在车辆设计各个方面的实验，气动试验将一直发挥重要作用。
一些重要设计技巧包括车体的翼型学，通风系统的改进和车身的平滑性。
通过这些技巧，汽车设计师可以大大降低车体阻力，进而制造出更加环保和经济的汽车。
2.提高被动燃料经济性被动燃料经济性是指车辆在行驶中不进行特殊调整而能够节省燃料的区域。
通过空气动力学测试，汽车设计师可以使车辆更加节能，通过车体的航空学设计，可以在降低车辆行驶中的阻力的同时，使车辆的效率大大提高。
3.提高汽车运动性能空气动力学不仅可以在经济和环保方面起到关键作用，还可增强汽车的性能。
一些汽车制造商使用空气动力学来改进底盘的制动性能和轮胎的轻松滚动性。
通过签入轮胎的轮胎体积和形状，可以使轮胎更容易滚动，造成更小的阻力，这将导致汽车在道路上更快的移动。
汽车空气动力学仿真优化研究
汽车空气动力学仿真优化研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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汽车气动附件对气动力优化的数值仿真
摘要 ： 汽 车 气 动 附件 在 汽 车上 有 很 广 泛 的 应 用 ， 对 汽 车 的 气 动 特 性 有 显 著 的影 响 ， 常 见 的 气 动 附 件 有 阻 力 气 动
附件 和 升 力 气 动 附 件 。 为 研 究 汽 车 气 动 附件 对 气 动 力 的 影 响 ， 采 用 数值 仿 真 的 方 法 ， 分别 以 Ｓ Ｕ Ｖ模 型 和 跑 车
果， 本 文运用 Ｃ Ｆ Ｄ仿真 的方 法 ， 分 别对 某 Ｓ Ｕ Ｖ模 型 的气 动 阻力 附件 及某 跑 车 升力气 动 附件 进行 仿 真研
究 。研究 的气动 阻力 附件 主要 有 车轮 阻风板 、 底 盘导 流板 、 侧 裙及 后扰 流器 ， 气 动升力值 模 拟
对模 型 的尖 角处 进行 圆整 处理 ； 为 准确模 拟 实 际风洞 的气 流状 况 ， 建立 一外 轮廓 为长 方体计 算域 。根据 汽 车外 流场 的特 点 ， 结 合 以往计 算 经验 ， 设置 计算 域 的大小 为 ： 入 口距模 型前 端 ３倍车 长 ， 出 口距 模 型后 端 ６倍 车长 ， 总 高度为 ４倍 车高 ， 总 宽度 为 ７倍 车 宽 。以 Ｓ Ｕ Ｖ为例 ， 其计 算域 如 图 １ 所示。
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目（ ５ ０ ９ ７ ５ ０ ８ ３ ） ； 湖 南 省 科 技 攻 关 计 划 重 点基 金 项 目（ ２ ０ ０ ９ Ｊ Ｔ １ ０ １ ４ ） ； 湖 南 大 学 汽 车 车 身 先 进 设 计 制 造
ＶＯ ｌ ＿ ３ ４ ＮＯ ． １ Ｆ ｅ ｂ． ２０１ ３
文章 编号 ： １ ６ ７ ２— ６ ８ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ４ ５— ０ ６
车辆设计中的空气动力学优化与仿真
车辆设计中的空气动力学优化与仿真在当今的汽车工业中，车辆的设计不再仅仅局限于外观的美观和内饰的舒适，空气动力学优化与仿真已经成为了一项至关重要的技术。
它不仅能够提升车辆的性能，还能对燃油经济性、行驶稳定性和驾驶安全性产生深远的影响。
空气动力学在车辆设计中的重要性不言而喻。
当车辆在行驶过程中，空气会对其产生阻力。
这种阻力会消耗车辆的能量，导致燃油消耗增加。
通过优化车辆的空气动力学特性，可以显著降低风阻，从而提高燃油经济性。
以一辆乘用车为例，如果能够将风阻系数降低 10%，其燃油效率可能会提高 5%左右。
这对于消费者来说，意味着更低的使用成本；对于环境来说，也能减少尾气排放，降低对环境的压力。
此外，良好的空气动力学设计还能增强车辆在高速行驶时的稳定性。
当气流流经车辆时，如果产生了不稳定的气流，可能会导致车辆出现抖动、飘移等现象，影响驾驶的安全性。
优化后的空气动力学设计可以使气流更加顺畅地流过车身，减少乱流和升力的产生，增加车辆与地面的附着力，从而提高行驶的稳定性和操控性。
那么，如何在车辆设计中进行空气动力学优化呢？这就需要借助仿真技术。
在过去，车辆的空气动力学研究主要依赖于风洞试验。
风洞试验虽然能够提供较为准确的数据，但它成本高昂、周期长，而且在设计的早期阶段难以进行大规模的试验。
随着计算机技术的飞速发展，仿真软件成为了车辆空气动力学设计的重要工具。
通过使用专业的仿真软件，工程师可以在虚拟环境中建立车辆的三维模型，并模拟气流在车身周围的流动情况。
在仿真过程中，可以对车辆的外形、车身细节、底盘结构等进行调整和优化，实时观察这些变化对空气动力学性能的影响。
与风洞试验相比，仿真技术具有成本低、效率高、可重复性强等优点。
它能够在设计的早期阶段就为工程师提供有价值的参考，帮助他们快速筛选出最优的设计方案。
在进行空气动力学仿真时，需要准确地建立车辆的几何模型和设定边界条件。
几何模型的精度直接影响仿真结果的准确性，因此需要对车辆的外形进行细致的测量和建模。
汽车空气动力学的仿真与优化设计
汽车空气动力学的仿真与优化设计一、概述汽车空气动力学是指汽车与运动空气之间的相互作用。
汽车在高速行驶时会在前方形成一个压缩空气区，而在车身后方则形成一个低压区，这个区域叫做“尾流”。
汽车空气动力学仿真与优化设计可以帮助设计者在保证车辆外观美观的前提下，将车辆的空气动力学性能进行优化，从而提高车辆的性能。
二、汽车空气动力学仿真汽车空气动力学仿真是利用计算机对车辆在不同速度下的空气动力学特性进行模拟和分析。
通过仿真可以得到车辆的气动系数、压力分布、气动阻力、升力等等数据。
其中，气动系数指的是车辆外形、前进速度、气流方向等参数对空气动力学特性的影响。
在汽车空气动力学仿真时，需要采用数学模型对车辆在运动时所承受的气流压力、阻力进行分析，同时要考虑车辆的形状、尺寸、质量等因素。
针对不同的车型和设计方案，需要选取不同的数值模拟工具和方法。
以CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）为例，利用CFD软件可以对空气在车辆表面流动的物理过程进行数值求解。
在求解过程中，需要将车身模型放入数值计算区域内，通过建立网格、设定运动状态和气流条件等设定参数，得出汽车在不同速度下的气动力学特性。
三、汽车空气动力学优化设计汽车空气动力学优化设计是指在保持车辆外观美观的前提下，对车辆外型进行改良，从而降低车辆的空气阻力和汽车的油耗。
优化设计主要包括以下几个方面：（一）车身风阻降低车身的设计和外形是在保证车辆美观的基础上进行优化的。
优秀的外形设计不仅能够提升车辆品质的形象，还可以通过降低车身风阻来减少空气阻力。
例如，凸起和边角分明的车身设计会导致流体分离，提高拖拽系数，增加风阻。
相反，流畅的车身设计会减缓空气流动并降低阻力，使车辆动力性能更好。
（二）提高车辆通风性在车辆高速行驶时，为了降低车辆的空气阻力，通风口和散热孔一般要尽量少，但是这也会导致车内温度过高。
因此，通过改变通风口位置或者设置特殊的气流引导装置，可以解决车内通风问题。
气动力与控制的仿真分析与优化
气动力与控制的仿真分析与优化在现代工业中，气动力与控制的仿真分析与优化是一个非常重要的课题。
从机械工业到汽车工业，再到航空航天工业，气动力与控制技术无处不在，对产品的性能和品质有着直接的影响，因此，对气动力与控制技术进行仿真分析与优化，对于提高技术水平和经济效益具有重要作用。
一、气动力与控制简介气动力与控制是机械工程中最为基础的专业知识之一。
在机械领域，气动力是一个广泛的领域，它涉及到导流、气流控制、推动和制动系统等方面。
而控制则一般是指机械运动的自动化控制技术。
在现代工业中，控制技术可以分为电气、机械、液压和气动四大类。
二、仿真分析与优化的意义对于气动力与控制技术的仿真分析与优化，可以从以下几个方面来解释其意义：1、提高产品性能通过对气动力与控制进行仿真分析，可以尽可能地模拟产品在各种情况下的运行状态，以便深入了解产品的性能优化空间，进而提高产品的性能指标。
2、减少产品研发成本传统的研发方式多为试错，将试验产生的数据进行统计分析，从而确定最优方案。
这种方式无论是时间成本还是经济成本都非常高，而通过仿真分析就可以在产品研发的初期尽早预测系统的行为，从而更加快速地找到最优解，进而减少制造与研发成本。
3、提高产品设计的精确性仿真可以模拟各种复杂的工况，并将其分析结果反馈至实际产品设计中，从而提高设计结果的精确性。
三、气动力与控制仿真技术的发展在过去的几十年中，气动力与控制仿真技术得到了蓬勃发展。
早期，仿真技术还处于一个相对原始的阶段。
随着计算机技术的不断进步和成本的下降，仿真技术得到了更好的发展，算法越来越先进，仿真精度也越来越高。
近年来，在气动力与控制仿真技术方面，业界主流的计算包括有限元法（FEM）、贝塞尔等高雷诺数方法、欧拉方程法和雷诺平均纳维尔-斯托克斯方程法（RANS法）等。
各种方法各有优劣，在不同的产品与工况下，也需要根据具体情况选择适合的仿真方法。
四、气动力与控制仿真优化的应用范围气动力与控制仿真分析是一个非常重要的技术，因此在各个领域都有它的应用，主要包括以下几个方面：1、航空航天领域在航天和航空产业中，气动力与控制技术的仿真分析和优化是推进技术升级的关键。
气动系统动力学建模与仿真分析
气动系统动力学建模与仿真分析随着现代化制造业的发展，气动系统正在越来越广泛地应用于机械、汽车、航空、军事、电子等领域。
气动系统的研究与优化已经成为了研究领域，为了更好地了解气动系统的运作，需要对其进行建模与仿真分析。
一、气动系统的构成和基本特点气动系统通常包括气源、用户、执行机构、控制系统等部分。
其中，气源主要负责提供气源，用户是气动系统的输出端，执行机构用于控制气动系统的输出，控制系统用于控制输出的大小和速度。
气动系统的特点是具有高速、高效、节能、稳定性好等优点，能够在各种恶劣环境工作，不受电磁干扰，具有一定的抗干扰能力。
二、气动系统动力学特征气动系统的运动过程是液态动力学过程，它受到气体、液体的机械力的作用，包括压力力、重力和惯性力。
压力力的作用是压缩气体从而增加气体的密度，在气动系统中，液体通过压缩气体来传递压力，从而达到皮托管流量计或其他流量仪表的目的。
重力是液态动力学中的重要因素，液态动力学过程中，液体受到重力的作用而呈现出流动形式。
气动系统中，由于液体是以气体为动力的媒介，所以重力对液态动力学过程的影响不可忽略。
惯性力主要是因为气体在运动过程中具有一定的惯性，与重力、压力力一起作用，影响液态动力学过程的稳定性和速度。
三、气动系统动力学建模气动系统的动力学建模通常是建立基于动力学方程的模型，以描述气动系统的运动过程，分析气动系统各个部件的运动状态，指导气动系统的运作和优化。
1、质量守恒方程气动系统的质量守恒方程是表示气体在气动系统内流动的质量守恒方程，可以用来描述气体的流量变化情况。
守恒方程可以写成下列形式：其中，ρ表示气体密度，u表示气体速度，S表示面积，t表示时间，Q表示面积S内的质量流量。
2、动量守恒方程气动系统的动量守恒方程描述了各个部分在气流过程中的速度和压力变化情况。
动量守恒方程可以写成下列形式：其中，ρ表示气体密度，u表示气体速度，p表示气体压力，F表示面积，n表示或其他物质量，g表示重力加速度，t表示时间。
气动汽车主要性能的仿真研究
Ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｍａ ｉ ｎ Ｐｅ ｒ ｏｒ ｆ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ Ｐｎ ｅ ｕｍ ａ ｔ ｉ ｃ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ
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第３ ２ 卷 第 Ｏ ８ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ６— ９ ３ ４ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ８—０ １ ７ ５— ０ ５
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万方数据
第１期
唐天宝等：汽车气动附件对气动力优化的数值仿真
・４７・
３阻力气动附件分析
３．１
ＳＯＹ原车分析 选取某ＳＵＶ模型分析阻力气动附件作用效果，对ＳＵＶ原车进行分析。绘制原车网格后，将网格文
件导人Ｆｌｕｅｎｔ软件进行计算，边界条件设置为：计算域入口设为ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎｌｅｔ，速度大小为３８．９ ｍ／ｓ；计 算域出口为ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｕｔｌｅｔ；车身表面设为无滑移壁面边界条件；计算域上表面及左右侧面均设置为滑移
止气流前进的压力与车身尾部使压力恢复的压力差。对气动阻力的优化，彳鏖重要的手段就是削弱尾涡，
减小尾部涡流包含的湍动能。因此，气动阻力附件的重要目标，就是削弱利破坏尾涡，减少尾涡包含的 湍动能。 汽车尾涡是由来自顶部、侧面和底部的气流汇聚并相互作用而形成的。汽车底面通常高低不平，使 得底部气流变得复杂，形成强湍流区和各种复杂的涡流，当汽车底面光顺度提高时，使得气流流经下表 面的摩擦损失降低，同时使气流得到有效的梳理，到达汽车尾部时会降低尾涡的湍流度，因此，可以通过 在汽车底部加装气动附件来优化底部的流场。而流经汽车顶部的气流，在流到汽车尾部时向下移，与底 部上扬的气流及侧面的气流汇聚，因此，可在顶部加装气动附件，使顶部气流与底部及侧向气流汇聚的 位置远离车身。ＳＵＶ车型的特点是具备较高的车身和较大的离地间隙，应重点对汽车顶部和底部的气 动附件进行设计。本文ＳＵＶ设计的底部气动附件为车轮阻风板、侧围及后底盘导流板，顶部气动附件 则是对其后扰流器进行改型。 ２．２气动升力附件设订目标 气流流经汽车表面到尾部汇聚，车身上部的气流和流经车身下部的气流经过的长度不同，从而造成 上、下部的气流流速不同，使得上、下部分间形成压力差，从而产生气动升力。气动升力过大时，会降低 汽车的地面附着性，从而影响汽车的操纵稳定性和安全性，特别是在转弯时，由于侧向风的影响会造成 不安全因素。对普通的轿车和ＳＵＶ等车型，由于自身质量较大，气动升力一般在安全范围内。但对于 高速的赛车和跑车，一方面大量选用轻型的材料（如全铝车身和碳纤维）使得自身质量较轻；另一方面， 赛车和跑车在高速范围内行驶，受到的气动升力更大，所’以必须减小其受到的升力，一般应受负升力的 作用。赛车和跑车的外形都经过优良的气动造型，车身具备很好的流线性，底板一般都是平直的平板， 因此，主要通过加装气动附件的方法来产生负升力，最常见的气动升力附件就是尾翼。气动升力附件的 主要目标，就是减小车身上、下部的压力差，而对于跑车来讲应产生较大的负升力，因此，本文选取一个 跑车模型，主要研究尾翼端板及尾翼形式对其气动升力的影响。
分别为前、后轮腔最大宽度；侧裙位于车身侧边下缘，长度为１
８５０
ｍｍ，高度为４０
ｍｍ。
在绘制网格并进行仿真计算，得到安装车轮阻风板和侧裙后，原车的气动阻力因数降低至０．３７４。
车轮对于气动阻力的影响很大，对于Ｆ１赛车，由于车轮完全暴露，车轮所引起的气动阻力占总阻力的 ４０％以上。而本文的ＳＵＶ车型，从图４和图５所示的前轮车轮压力云图可以看出：加装车轮阻风板后， 车轮上的正压区明显减小，这表明车轮及轮腔内流场得到优化。车轮阻风板阻挡了气流对车轮的正面
关键词：计算流体力学仿真；ＳＵＶ；跑车；气动阻力附件；尾翼
中图分类号：Ｕ４６１．１ 文献标志码：Ａ
０
引言
随着现代汽车技术的发展，对汽车的空气动力学性能也提出了更高的要求。提高汽车的气动性能，
一方面可以通过气动造型来实现；另一方面可以通过加装气动附件来实现¨。。事实上，气动附件已经 成为汽车结构中非常重要的一部分，在实际车型中得到了很广泛的应用。 汽车在行驶时受到的气动力中，对汽车气动性能影响最大的是气动阻力和气动升力。气动阻力附 件的主要目的是减小汽车行驶时的气动阻力，从而提高燃油经济性；气动升力附件的主要目的和作用是 降低汽车的气动升力，从而增强汽车的地面附着性，提高汽车的操纵稳定性和安全性。 计算流体力学（ＣＦＤ）方法因为其耗时短、不受试验环境及试验器材影响、模型修改方便等优点，广 泛应用于汽车气动性能的研究口。。此外，大量的试验已经证实，ＣＦＤ仿真对汽车气动性能的数值模拟 已经达到很高的精度¨。。 国外对气动附件的研究较为深入，在赛车和乘用车上进行了一定的数值模拟研究。而中国由于 ＣＦＤ仿真的方法起步较晚，对汽车车身气动附件的研究较少。为研究气动附件对汽车气动力的优化效 果，本文运用ＣＦＤ仿真的方法，分别对某ＳＵＶ模型的气动阻力附件及某跑车升力气动附件进行仿真研 究。研究的气动阻力附件主要有车轮阻风板、底盘导流板、侧裙及后扰流器，气动升力附件主要是尾翼。 １
壁面边界条件；为消除地面效应的影响，设置地面为移动壁面，速度同样为３８．９
ｍ／ｓ。
仿真得到原车的气动阻力因数为０．３８７，其底部压力云图和尾涡示意图分别如图２和图３所示。 从图２可以看出：车轮上存在有较大的正压区。从图３可以看出：尾部的涡流附着在后风窗下缘，离车
身的距离很近，说明气流在距离车身很近的位置即发生了分离，这将导致较大的气动阻力。因此，可以
从图７所示的原车及底部加装导流板后的流线图中可以看出：后底盘处的气流经过导流板的梳理，在油 箱和后车轮附件的紊流程度得到削弱，这表明气流在底部的能量损耗减少。导流板使后底盘复杂结构 对气流流速的降低作用削弱，气流能以较高的速度到达尾部，从而降低车身顶部和底部的压力差，尾部 气流的向上翻卷状况得到改善，从而一定程度上抑制了尾涡的产生，降低诱导阻力和压差阻力。
（ａ）原车 图６加装附件后模型
（ｂ）加装附件后
图７底部流线图对比
３．４顶部气动附件优化 汽车行驶时，流经顶部、底部和侧面的气流，会在尾部汇聚形成涡流区，一般来讲，涡流区离尾部越
近，表明气流分离越早，能量耗散越大，气动阻力越大。从图３可以看出：原车的尾涡几乎附着在车身 上，说明气流在车尾即发生了分离。因此，考虑对其车身顶部的后扰流器进行改型，使流经汽车顶部的 气流在到达后扰流器时流向向后，从而得以与来自底部和侧面的气流汇聚于距离车尾较远的区域。为 了使尾部涡流区进一步远离车身，将原ＳＵＶ的后扰流器延长３０ ｍｍ，如图８所示。
・４６・
河南科技大学学报用
ＡＮＳＹＳ软件绘制模型网格。采用Ｄｅｌａｕｎａｙ 三角形方法在整个计算流域面生成半尺寸 化网格，在车身表面拉伸出与其平行的三棱 柱网格作为附面层，以消除壁面函数的影 响。为提高计算精度，建立包围车身的密度
图１
ＳＵＶ计算域示意图
第３４卷第１期 ２０１３年 ２月
河南科技大学学报：自然科学版
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
Ｖ０１．３４ Ｆｅｂ．
Ｎｏ．１
２０１ ３
文章编号：１６７２—６８７１（２０１３）０ｌ一００４５—０６
汽车气动附件对气动力优化的数值仿真
唐天宝１，郭建成２’３
（１．湖南长丰汽车沙发有限责任公司，湖南永州４２５１０１；２．湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙
４１００８２；３．一汽一大众汽车有限公司，吉林长春１３００１ｉ）
摘要：汽车气动附件在汽车上有很广泛的应用，对汽车的气动特性有显著的影响，常见的气动附件有阻力气动
附件和升力气动附件。为研究汽车气动附件对气动力的影响，采用数值仿真的方法，分别以ＳＵＶ模型和跑车
２气动附件设计目标
２．１
气动阻力附件设计目标 汽车行驶过程中受到的气动阻力可以分为外部阻力和内部阻力旧１，外部阻力所占总的气动阻力的
比例要远大于内部阻力，而形状阻力和诱导阻力占外部阻力的绝大部分。
诱导阻力是律随升力而产生的阻力成分。汽车顶部和底部的压力差会产生尾涡，这个涡包含着一 定的动能，它必须克服部分阻力的功，这部分阻力就是诱导阻力。形状阻力主要取决于汽车车身前方阻
冲击，而侧裙阻挡了两侧气流涌人底部，两者共同削弱了汽车轮腔内和底部气流的紊乱程度，起到了降 ｝ 低气动阻力，优化流场状况的作用。
压力／ｋＰａ
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压力／ｋＰａ
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核，同时为了避免网格差异对仿真结果的影响，在每次仿真过程中，保持模型的相同部分网格尺寸不变， 同时用不同数目的网格验证网格的无关性”１。 １．３湍流模型选取 汽车周围流场可以看作是三维不可压缩黏性等温流场。由于其外形复杂，容易引起气流分离，所以 应按湍流处理。仿真中常用的湍流模型有Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｓｔｒｅｓｓ模型、标准｜｜｝一８模型、ＲＮＧ｜｜｝一８模型和Ｒ｜｜｝一ｅ模 型。湍流模型研究表明：ＲＮＧ ｋ－８模型考虑涡流因素影响和低雷诺数效应，可有效模拟汽车尾部和底部 复杂漩涡流动结构，计算湍流精度较高，且计算量小，是５种模型中较适于汽车外部复杂流场数值仿真 计算的湍流模型＂］。因此，本文对ＳＵＶ和跑车的仿真均选用ＲＮＧ ｋ－８湍流模型。
模型为基础，对气动阻力附件和气动升力附件进行研究。研究结果表明：对于ＳＵＶ车型，气动阻力附件能够
有效地降低汽车的气动阻力，而由于ＳＵＶ具备较高的车身和较大的离地间隙，顶部气动附件的作用较底部气 动附件更加明显；尾翼的端板能阻挡气流向两侧的逸散，因而带有端板的尾翼能产生更大的负升力；双尾翼能
产生更大的压力差，所以对升力的优化效果最为显著。
１．１
计算流体力学数值模拟
ＣＡＤ模型建立
本文以某ＳＵＶ和跑车模型为基础，其ＣＡＤ模型是在ＵＧ中建立的。由于实车模型比较复杂，会给
网格绘制和仿真计算带来很大困难，而且耗时长、效率低，因此需要对车身模型进行简化。忽略一些对 气动力计算影响很小的细节，如门把手、雨刮器等；为了保证后续绘制网格的质量，保证结果的收敛性， 对模型的尖角处进行圆整处理；为准确模拟实际风洞的气流状况，建立一外轮廓为长方体计算域。根据 汽车外流场的特点，结合以往计算经验，设置计算域的大小为：入口距模型前端３倍车长，出口距模型后 端６倍车长，总高度为４倍车高，总宽度为７倍车宽。以ＳＵＶ为例，其计算域如图１所示。