FLUENT在某轿车外流场中的应用
FLUENT在汽车工业中的应用
FLUENT在汽车工业中的应用前言Fluent公司是目前世界上最大的计算流体力学（CFD）软件供应商。
在全球众多的CFD软件开发、研究厂商中，Fluent独占了大约40%以上的市场份额。
而汽车领域更是Fluent公司最为重视的行业之一。
几乎全球所有知名的汽车厂家都是FLUENT的用户，例如Chrysler、Ford、GM、Hino、Honda、Jaguar、Mitsubishi、Peugeot、Renault、Toyota、Volvo等。
2000年FLUENT在全球汽车领域的营业额上升了23%，处于绝对的领先地位。
作为专业的CFD软件，FLUENT可用于汽车领域的外流场分析及风阻计算、发动机气缸燃烧模拟、发动机进排气管道模拟、发动机水套换热分析、空调系统气流分析、玻璃除霜模拟、油箱晃动模拟、车盖下部件换热分析、各种油泵、风扇模拟等方面。
一、FLUENT软件介绍FLUENT商用程序可以模拟许多的工程实际问题，包括可压缩、不可压缩流动，牛顿流体、非牛顿流体，单相、多相流动，有旋、无旋流动，惯性坐标系、非惯性坐标系下的流动，有化学反应、无化学反应的流动问题等。
其生成非结构网格的程序把计算复杂几何条件下的流动及传热传质问题变得简单。
同时，软件还提供了许多的湍流模型、壁面处理及燃烧、传热模型，可以针对特定问题进行合理选择。
用户自定义函数还可以改进和完善模型，处理个性化问题以及给出更合理的边界条件。
FLUENT软件主要由前处理、求解器以及后处理3大模块组成。
FLUENT采用自行研发的GAMBIT前处理软件来建立几何形状及生成网格，然后由Fluent进行求解。
GAMBIT具有超强的组合建模能力，可以生成并处理结构化网格或者非结构化网格，主要包括的二维网格有三角形和四边形网格，三维网格有四面体、六面体、楔形和金字塔形网格。
借助功能灵活，完全集成的和易于操作的用户界面，GAMBIT可以大大缩短用户在CFD应用过程中建立几何模型和划分网格所需要的时间。
轿车尾流fluent仿真分析与设计
轿车尾流fluent仿真分析与设计1.1空气动力学在汽车中的应用空气动力学特性是汽车的重要特性之一,它直接影响汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、舒适性与安全性。
其中,空气动力学中的空气阻力(风阻)是影响油耗的首要因素,降低风阻系数则是提高汽车燃油经济性的重要途径之一。
汽车空气动力学性能对汽车的安全性、经济性和舒适性具有重要影响。
汽车空气动力学的首要研究任务是通过试验或者数值模拟研究获得汽车行驶时汽车本身所受到的气动力的变化，改善汽车的行驶性能，评价汽车的节能水平。
1.2阶背式轿车与直背式轿车简述阶背式轿车国际上简称L型车，也称为三厢式轿车，具有后备箱。
它通常是中高档轿车的款式，涵盖的车型最多，从夏利三厢、富康988、捷达、奥迪一直到凯迪拉克、劳斯莱斯。
在一般人的眼中，这车型是引擎置在车头，中间省几个座位，四扇车门，车尾有个分隔的行李厢，即三厢式设计。
缺点是扁阔的尾厢放不下较大件的行李，而且乘客在行车时，也照顾不到放在后备厢的东西。
在驾驶方面，由于车身重心是在前方偏中位置，所以有中性转向的特性。
随着生活水平的日益提高, 外出旅行成了人们休闲的新时尚, 直背式旅行轿车(简称直背式轿车)在人们旅行时起着非常重要的作用, 既能载人又能载物.但缺点是后行李仓空间不足以简化的直背式轿车模型为研究对象。
1.3国内外研究现状当前国内外对汽车外流场的研究已经比较深入，已经有大量的相关文献发表，北航的康宁、李光辉教授借助商用计算流体力学软件STAR-CD,利用移动边界条件进行三维数值模拟,计算加装行李架前后的轿车在不同车速下的车身气动阻力系数和升力系数,并通过与试验结果的对比,验证数值计算结果的正确性。
计算结果表明,不同剖面形状的行李架对直背式轿车外流场有不同程度的影响.研究结果为合理选择行李架的剖面形状,改善轿车的气动特性提供了依据。
西华大学杨海波应用国内外广泛采用的合成风的方法模拟侧风作用下的汽车外流场。
根据模拟结果对车身周围流场进行了分析,并根据车身外流场不同位置截面上的速度和压力等物理量的分布与变化情况,定性的分析了轿车受到侧风作用时侧向力和升力发生相应变化的原因,并重点结合GB7258标准,从气动升力入手,对模型车高速行驶时的行驶安全性进行了定量分析。
基于CFD的汽车外流场数值模拟及优化
基于CFD的汽车外流场数值模拟及优化钱娟;王东方;缪小东;苏国营【摘要】以某客车车型为研究对象，利用CATIA和FLUENT软件结合进行三维外流场模拟分析及车型优化。
通过对汽车进行数值模拟计算，并对优化后的模型进行气动特性分析，减小了气动阻力系数并为汽车造型优化提供了基本的参考。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】4页(P74-76,92)【关键词】空气动力学;fluent;数值模拟;造型优化【作者】钱娟;王东方;缪小东;苏国营【作者单位】南京工业大学机械与动力工程学院，南京 211816;南京工业大学机械与动力工程学院，南京 211816;南京工业大学机械与动力工程学院，南京211816;南京工业大学机械与动力工程学院，南京 211816【正文语种】中文【中图分类】U461.10 引言汽车空气动力特性是指在运动过程中与空气的作用力对汽车燃油经济性、操纵稳定性、舒适性等性能有重要影响[1]。
汽车空气动力学的研究通常是对汽车性能、汽车流场与压强、冷却系统等内容进行，可以降低气动阻力系数从而改善稳定性，可以减小空气阻力来提高燃油经济性，可以通过改善内部空气流通散热提高乘坐舒适性[2]。
计算流体力学CFD（Computational fluid dynamics）广泛应用于各种数值计算，其基本思想是用一个离散的变量值的集合来代替原先在时间、空间域上连续的物理量场，并建立起能够代表变量关系的方程组，最后求解方程组得到变量近似解[3]数值。
计算CFD技术在模拟流场时的优势首先体现在利用CFD可以充分模拟流动结构，为之后开发者有效的发现问题和改进方案；其次与试验相比缩短设计周期、节省试验开销。
1 数值模拟的基本控制方程汽车空气流动的特性实质是流体流动、换热的问题，任何流体流动问题都要遵守基本物理守恒定律，本文可以用Navier-Stokes方程来描述，在笛卡尔坐标中x、y、z三分量上的动量方程：式中：P—流体微元体所受压力；Fx、Fy、Fz—微元体中流体受到x、y、z三个方向上的体力。
基于CFD的某汽车外流场数值模拟与分析
基于CFD的某汽车外流场数值模拟与分析雷荣华【摘要】运用流体力学STAR-CCM+分析软件，对某自主品牌车型外流场进行了阻力系数的数值模拟，通过试验和模拟数据的对比，得到了比较合理的结果。
并计算出了压力分布图和声功率图，根据模拟结果提出了一些有利于减小汽车阻力系数，提升汽车性能与乘员舒适性的建议，为汽车外形设计方提供了参考。
%A research on numerical simulation of external flow field of a self-owned brand vehicle was conducted by the use of fluid mechanics analysis software STAR-CCM+, and reasonable results were got by the comparison of trial data and simulated data, the pressure distribution chart and acoustic power chart were calculated as well. Some suggestions were put forward in order to reduce the drag coefficient, improve the performance of the car and comfort of the driver. Results can provide some references in shape design.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】2页(P24-25)【关键词】STAR-CCM+;数值模拟;外形优化【作者】雷荣华【作者单位】重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言近几十年以来，我国汽车工业飞速发展，汽车诸多性能得到了很大的提高，例如行驶稳定性以及乘员舒适性，同时又随着我国高速公路网的完善与道路质量的提升，使得汽车行驶速度有了提升的前提。
基于CFD的某跑车外流场数值模拟
0 引言
汽车空气动力特性是指在运动过程中与空气的作用力对汽车燃 油经济性、操纵稳定性、舒适性等性能有重要影响 [1]。随着计算机技 术的发展，计算流体力学 (CFD) 在汽车空气动力学研究方面的应用 也越来越重要，CFD 方法具有周期短、成本低，不需实车模型等特 点，用此方法分析指导设计，无论在汽车开发还是改进方面，都起到 提高产品质量、增强自主开发能力的作用 [2]。在计算精度方面，计算 结果已经可以把 Cx 的误差控制在 5% 以内。由于 ANSYS, STAR.CD, FLUENT 以及 CFX 等商业软件的大量使用，现在汽车空气动力学解 析系统的研究取得了巨大进步 [3]。 跑车在高速行驶时为了减少空气阻力和保证整车的稳定性，通常 车身成流线型、底盘低矮。那么，研究跑车的空气动力特性就具有重 要的意义。本文将采用 Fluent 软件对国内某款跑车进行三维外流场的 数值模拟，结合模拟的结果和空气动力学理论对跑车的外形结构进行 局部的优化。
2 计算模型的建立及网格划分
理论研究
和车身表面等。出口边界条件设定为压力出口（pressure-outlet）；进 口边界条件设定为速度出口（velocity-inlet）；固定壁面和车身表面设 定为固定无滑移壁面（no slip wall）；速度大小为 40m/s。 本文采用标准 κ − ε 模型，Quick 一阶迎风格式，由经验公式计 算可得：入口处湍流动能 k 为 0.035，湍流耗散率 ε 为 0.0023。
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理论研究
基于 CFD 的某跑车外流场数值模拟
张 震 , 李 旭 , 崔行振 （山东科技大学交通学院为研究对象，首先使用 CATIA 三维软件建立跑车的三维模型，然后用 GAMBIT 软件完成体网格的划分，最后用 FLUENT 软件完成数值模拟和后处理，并对跑车的空气动力性进行研究。结果表明，采用局部优化的方法改变跑车的外形参数，可以优化跑车周 围的速度场和压力场，降低跑车的风阻系数 Cd 值和升力系数 Cl 值。 关键词：跑车车身；Fluent；外流场分析；风阻系数；局部优化 DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.256
基于CFD技术的轿车外流场数值模拟及优化
基于CFD技术的轿车外流场数值模拟及优化
黄硕
【期刊名称】《中国科技论文》
【年(卷),期】2013(008)011
【摘要】利用CATIA软件建立爱丽舍轿车车身的三维模型,在ANSYS Workbench软件中建立其有限元模型.导入fluent软件中,采用Realizable k-ε湍流模型,对轿车车身外流场进行数值模拟,得出其风阻系数和升力系数,并根据数值模拟的结果对该款车的外部流场的空气动力学特性进行分析.在此基础上对该车车身外形进行优化设计,减小了风阻系数和升力系数,同时也减弱了轿车尾部的涡流运动,获得较好的空气动力学特性.
【总页数】6页(P1159-1164)
【作者】黄硕
【作者单位】东风商用车有限公司发动机厂,湖北十堰442001
【正文语种】中文
【中图分类】U-461.1
【相关文献】
1.基于某型轿车的外流场数值模拟 [J], 王文亮;魏道高
2.基于 CFD技术的过滤器滤芯出口流场数值模拟及其结构优化 [J], 巴鹏;房元灿;欧周华;张鹏飞
3.基于CFD的汽车外流场数值模拟及优化 [J], 钱娟;王东方;缪小东;苏国营
4.基于CFD的轿车外流场数值模拟 [J], 许建民;戴腾清;刘金武
5.基于CFD技术的轿车外流场数值模拟及优化 [J], 黄硕;
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汽车外流场的数值模拟
汽车外流场的数值模拟宁燕，辛喆中国农业大学， 北京 （100083）E-mail ：rn063@摘 要：利用CFD 方法，运用FLUENT 软件对斜背式车型的外流场进行了数值模拟，并对结果进行了处理与分析。
研究了车身周围涡系的三维结构和车身表面分离流的情况，表明由于车身前后的压力差和主流的拖拽作用等，在汽车尾部形成了极其复杂的涡系。
关键词：汽车空气动力学；CFD ；车身外流场；FLUENT1. 引 言汽车空气动力学的研究主要有两种方法[1]：一种是进行风洞实验，另一种是利用计算流体动力学（CFD ）技术进行数值模拟。
传统的汽车空气动力学研究是在风洞中进行实验，存在着费用昂贵、开发周期长等问题。
另外，在风洞实验时，只能在有限个截面和其上有限个点处测得速度、压力和温度值，而不可能获得整车流场中任意点的详细信息。
随着计算机技术和计算流体动力学的发展，汽车外流场的计算机数值仿真由于其具有可再现性、周期短以及低成本等优越性而成为研究汽车空气动力学性能的另一种有效方法。
2. 控制方程和湍流模型汽车外流场一般为定常、等温和不可压缩三维流场，由于外形复杂易引起分离，所以应按湍流处理。
汽车外流场的时均控制方程式[2]如下：3,2,1,=j i ；z x y x x x ===321,,；，：u u =1w u v u ==32,平均连续方程：0=∂∂ii x u 平均动量方程：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂+∂∂∂∂+∂∂−=∂∂i j j i eff j j j i j x u x u x x p x u u µρ κ方程 ρεκσµµκρκ−+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂+∂∂=∂∂G x x x u j t jj j )( ε方程 κερκεεσµµερε221)(C G C x x x u j t j j j −+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂+∂∂=∂∂ -1-其中， ji i j j i t x u x u x u G ∂∂⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂+∂∂=µ εκρµµ2C t = µ为动力粘性系数，t µ为湍流动力粘性系数，它的提出来源于Boussinesq 提出的涡粘假定，是空间坐标函数，取决于流动状态，满足：⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂+∂∂=−i j j i t j i x u x u u u µρ 其中，j i u u ρ−是由于对动量方程式平均化后得到的雷诺应力项。
CFD在某轻卡车身外流场中的应用
CFD在某轻卡车身外流场中的应用张鑫【摘要】CFD(计算流体力学)软件以电子计算机为工具在汽车动力学上得到广泛应用,使用离散化的数学方法,对问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究,从而预测和改进汽车的气动性能,对汽车产品设计起指导作用.利用CATIA软件对某轻卡车身(含驾驶室、货厢)进行三维建模,并利用ANSYS FLUENT模块对其外流场进行数值模拟,通过所得数据分析车身外流场实际情况,为优化汽车性能提供理论依据.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】3页(P146-148)【关键词】CFD;车身;外流场;数值模拟【作者】张鑫【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】U467CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-146-03 汽车空气动力学（Automobile aerodynamics）空气动力学的一个分支，是研究汽车与周围空气在做相对运动时两者之间相互作用力的关系及运动规律的学科，还是汽车设计当中的一项重要环节，影响着车辆的动力性、经济性与操纵稳定性。
从整车性能层面而言，气动阻力在影响车辆驱动力的同时影响燃油消耗率。
汽车行进时所受阻力大致可分为机械阻力和空气阻力两部分。
随着车速的提高，空气阻力所占比例迅速提高。
汽车空气阻力由压力阻力和摩擦阻力构成，压力阻力又分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力，压力阻力对空气阻力影响最大，约占91%。
采用CATIA软件来建立驾驶室、导流罩三维模型，货厢采用简易模型。
为了提高计算效率，对模型实体表面进行简化处理，雨刮器、门把手、后视镜等部件忽略，其他不影响流场或影响较小的的部位做平整处理。
模型参考实际尺寸，外形长度9835mm，宽度2550mm，高度3900mm，货厢宽度2400mm，高度2691mm，几何模型如图1。
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2009年第9期农业装备与车辆工程doi ：10．3969／j．issn．1673－3142．2009．09．003FLUENT 在某轿车外流场中的应用李萍锋，张翠平，李红渊，武玉维（太原理工大学机械工程学院，山西太原030024）摘要：汽车空气动力学的特性在很大程度影响着汽车的动力性、经济性和操纵稳定性。
利用Pro/E 软件对某轿车进行三维建模，并且利用大型计算流体动力学(CFD)分析软件FLUENT 对轿车的外流场进行数值模拟，同时，对其求得结果进行可视化分析。
该仿真的数据对进一步进行汽车空气动力学分析具有一定的参考价值。
关键词：汽车空气动力学；CFD ；外流场；FLUENT 中图分类号：U461．1文献标识码：A文章编号：1673-3142（2009）09-0010-03Application on FLUENT in the External Flow Field of Some CarLI Ping－feng ，ZHANG Cui－ping ，LI Hong－yuan ，WU Yu－wei（College of Mechanical Engineering ，Taiyuan University of Technology ，Taiyuan 030024，China ）Abstrac t ：Vehicular aerodynamics greatly influence the power performance ，economic efficiency and the operatingperformance of vehicles．In this paper ，three－dimensional model of some car is set up by Pro ／E ，and numerical simulation to its external flow field is processed by the CFD analysis software FLUENT．Meanwhile ，visualized analysis is done on the results．The simulated data could be of some value for further analysis of the automotive aerodynamic properties．Keywords ：vehicular aerodynamics ；CFD ；external flow field ；FLUENT收稿日期：2009－05－21基金项目：重型载重汽车环境指标控制研究（800104／02990005）作者简介：李萍锋（1985－），男，浙江诸暨人，在读硕士，研究方向：汽车现代设计与理论。
农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT &VEHICLE ENGINEERING2009年第9期（总第218期）No．92009（Totally 218）引言汽车空气动力学是研究汽车与周围空气作相对运动时两者之间相互作用力的关系及运动规律的科学，它属于流体力学的一个重要组成部分。
汽车行驶时与空气产生复杂的相互作用，这对汽车的行驶状态影响很大，特别是汽车高速行驶时会承受强大的气动力作用。
众所周知，汽车行驶时受到的气动力是与汽车速度平方成正比，而汽车克服气动阻力所消耗的功率和燃料是随车速的三次方急剧增加的。
因此，使汽车具有良好的形状以降低汽车的气动阻力，不但可以提高汽车的动力性，而且还可以提高汽车的燃料经济性。
对于高速汽车来说，空气动力稳定性是汽车高速安全行驶的前提。
1空气动力学的研究方法汽车空气动力学研究的方法可分为理论分析、数值计算和实验三大类，三种方法相互补充、相互促进。
随着计算机技术的发展，汽车的计算机辅助空气动力学CAA(Computer Aided Aerodynamics)近年来发展迅猛，已经和理论分析计算及实验具有同等的重要性。
目前对流体或流场进行有效数值计算的CFD (Computational Fluid Dynamics)方法，已经能够用来预测或解决一些理论解析法及实验法难以处理的复杂流动问题，模拟部分风洞实验环节等优点。
同时，CFD 方法被越来越多地应用到了汽车设计中。
汽车CFD 方法的实质，就是通过对作为边界的车身外表面以及流场的网格划分，把这些偏微分方程或积分方程离散化，即变成大型代数方程组使之代数化，并采用适当的矩阵代数算法，得到汽车外部流场的近似数值解，以便了解汽车周围流速、压力等的分布情况，进而确定汽车的气动特性与参数。
汽车CFD 按其采用的数值解题方式可以归有限差分法、有限元法和边界元法。
2汽车的实体建模和网格划分研究采用Pro/E 软件来建立轿车三维模型（图1）。
模型参考原车的基本参数：车长3920mm ，车宽1680mm ，车高1499mm ，轴距2480mm ，轮胎185/图1轿车三维模型10··2009年9月60R14；对汽车实体表面作了简化处理，省略了刮雨器、门把手、后视镜等附件，同时对汽车底部等作了相应的平整处理，这些改变不但给建模带来了方便，而且对流场总体特性并没有很大的影响，却缩短了设计时间，提高了计算效率。
把建立的三维汽车CAD 模型，以STP 格式导入FLUENT 软件的前处理软件Gambit 进行网格划分。
在网格划分之前，首先要确定的是一个与壁面不相邻的计算域，计算域一般采用规则的长方体。
此长方体的各个侧面平行都将垂直于坐标轴，这对于控制网格的生成具有很重要的作用。
根据国内外学者的研究经验，流场仿真计算时所取的计算域达到一定范围时,汽车的外流场就不再受计算域范围的限制，或者说可以忽略其影响。
网格划分在进行数值计算中具有非常重要的意义，生成网格质量的好坏将直接影响模拟结果的精度和所消耗的CPU 处理的时间，网格太稀就不能有效地捕捉到流场的一些重要信息，甚至可能导致不收敛，网格太密也会使耗用的CPU 时间急剧增加。
复杂模型的网格划分需要花费大量的时间和精力，迫切需要功能完善的网格自动生成器。
为此，近十多年来CFD 领域发展了不少新的分区结构网格和非结构网格方法。
经过反复分析和试验，本文在前处理中采用四面体网格单元对模型划分了159万多的网格（图2）。
3边界条件确定与数值仿真一个物体，如汽车在静止空气中以匀速V 向左直线运动(坐标系取在静止空气中)，引起的流体运动是不定常的，但让汽车静止不动，由远处来流以等速V 向右流过汽车(坐标系取在静止汽车上)，则流线与迹线重合，如图3所示，成为定常流。
这样就比非定常流减少了一个时间参量，当然处理问题起来就简单多了。
实际中的大多数是非定常流问题，其分析十分复杂，许多问题至今没有得到完满的解答。
因此仿真作某些假设或简化，转换成定常流来讨论是有必要的。
汽车外流场的数值模拟是在计算域内进行的仿真处理的，因此在此区域的边界上要给定一些与实际相近或相似的边界条件。
汽车外流场的数值模拟的边界条件一般为：进口边界、出口边界、壁面边界等。
其中本文采用进口边界：给定速度10m ／s ；出口边界：压力出口；对称面：对称边界条件；其余：壁面边界；初始条件：以进口条件给定。
考虑到所研究汽车运动的实际情况，认为汽车外流场是三维、等温、定常、不可压的粘性湍流流动，控制方程组采用雷诺平均N-S 法(RANS)，并在标准κ-ε模型、RNG κ-ε模型、可行性κ-ε模型等模型中选择RNG κ-ε湍流模型。
RNG κ-ε湍流模型是RANS 法中经常使用的计算汽车外部流场的湍流模型。
这是由于κ-ε湍流模型适应于二维的流场模拟，对于三维的流场就并不是很准确。
基于这个原因，在标准κ-ε湍流模型的基础上进行改进变形后得到了RNG κ-ε紊流模型。
在结构上它基于标准κ-ε模型，不同点在于：RNG κ-ε湍流模型在ε方程增加了限制条件，可以显著地提高湍流的准确度，RNG κ-ε湍流模型增加了涡流对湍流的影响，同时，也提高了涡流计算的准确度。
RNG k-ε湍流模型动能方程：坠坠t (ρk )+坠坠x i(ρku i)=坠i (αk μeff 坠k j)+G k +G b -ρε-Y M +SK4外流场仿真的结果与分析计算结果收敛后，可以得到汽车所受到的各个气动力及汽车外流场任意界面上的流速图、流速矢量图和压力分布图等。
从图4轿车对称面周围的基本外流场流速矢量图和图5轿车对称面周围的基本外流场压力分布图可以看出。
包围汽车的空气流在汽车最前端有一个驻点，由于来流速度与汽车车头部相遇，气流遇到汽车头部而受到阻滞，使气流速度大大降低，而在驻点附近气流产生分支，从上、下而形成对车身的绕流。
因此在驻点周围的一个区域内，压力都高于未受扰动气图2FLUENT中模型网格图3轿车对称面流线李萍锋等：FLUENT 在某轿车外流场中的应用11··2009年第9期农业装备与车辆工程流的压力，形成一个高的正压区。
流向汽车上方的气流，气流需要加速拐过车头的“鼻部”，由于这部分曲率大，气流来不及转折而出现局部分离，这时的气流速度也较大，会产生一个低压区（有时甚至可以观察到，汽车在低温潮湿大气中行驶，由于车头“鼻部”附近足够大的压降而产生水蒸汽冻结成一层薄冰的自然现象）。
气流继续向上运动，理论上是气流无法紧贴发动机罩的廓线流动，而在风窗与发动机罩的某点出现脱体流动，气流在位于前风窗上部某点又重新附着，在分离点与附着点之间形成一个相对较稳定且具有明显涡旋的区域，称为“分离气泡”，从而形成死水区，该区内为正压区。
由于本文在设计中对这个区域采用了较大的过渡圆角，在很大程度上减小了涡旋，而在现实汽车的设计中往往是在前风窗底部开设车内通风格栅。
在汽车顶棚处，由于流速较高，重新出现了较低的压力。
压力的分布取决于顶棚的总体形状和曲率。
不论怎样，在车顶后部流速总会减慢下来，使压力趋于升高，形成了产生气流分离和出现尾涡流的条件。
而在顶棚与车尾交界处出现了一个较大的负压区，在汽车外形一定的情况下，想要减小汽车的气动阻力，就要设法减小分离气流产生的涡流。
在气流到达风窗上边缘时，有一个又较大的转角，在此形成了一个吸力峰，之后，气流到达汽车顶棚，流动较为通畅，流速也较快，产生一个负压区。
当气流达到车尾时，由于汽车顶棚与车尾过渡角度较大，气流很难向车尾下部运动，并沿汽车顶棚上表面切向流出，形成一个负压区。
不论怎样，在车顶后部流速总会减慢下来，使压力趋于升高，形成了产生气流分离和出现尾涡流的条件。
从图6中我们可以清楚地看出在汽车周围存在两个大的涡流区：汽车前部和车尾后部。
汽车前部涡流区的产生是因为在这个区域存在显著的气流分离现象，前部涡流区的产生是因为驻点的存在，而车尾后部涡流区的产生是因为从汽车底部和汽车顶部绕过的两股气流重新汇合造成的。