针对目前汽车气动减阻中基于工程师经验的试凑法所存在的盲目性和低效率,以及气动优化设计中车身曲面难于参数化等问题,将自由变形方法引入汽车气动减阻优化设计中,为减阻优化设计提供一种快速、有效的参数化方法.文中以外形简单的Ahmed模型为研究对象,根据正交试验设计构建样本空间,采用FFD方法对各样本点模型进行参数化,通过CFD仿真获得各样本的气动阻力系数;建立3种常用的近似模型,选择可信度最高的RBF模型构建近似模型,采用多岛遗传算法求解近似模型的最优值,根据优化结果重新构建最优模型并采用CFD计算其气动阻力系数.计算结果显示优化后的Ahmed模型气动阻力系数减少了51.96%.

为了研究并列行驶工况下汽车的横向间距对其气动特性的影响,采用后倾角为35°的Ahmed车体模型,结合定常的Realizable k-ε湍流模型进行数值模拟研究。首先,针对单个Ahmed模型,以阻力系数为评价指标,通过与风洞实验数据比较,对数值模拟方法进行验证;然后,分析3辆车在并列行驶的情况下,其阻力系数、侧向力系数和升力系数随均匀间距变化的规律;最后,通过汽车车身表面压力和尾部流场的分布分析了气动力发生变化的原因。结果表明相比单辆车行驶工况,在各间距下,并列行驶的类车体阻力系数均有较大的增加,其中横向间距为0.25W时,第一辆车、第二辆车和第三辆车的阻力系数分别增加22%、35%和22%;第一辆车和第三辆车的阻力系数随不同横向间距的变化趋势类似,而第二辆车的阻力系数始终大于其他2辆车;对于侧向力系数,即使未受到横向侧风的影响,由于气动干...

汽车尾部结构气动减阻优化时,各几何特征参数间往往存在此消彼长的现象,使得优化变得盲目而复杂.对此,为探明关键几何参数的交互影响规律,以Ahmed类车体为研究对象,在HD-2风洞试验对标验证基础上,对后背3个主要特征参数进行了CFD仿真研究,并在此基础上,为克服盲目性,应用集成优化平台对尾部特征参数进行优化设计.结果表明,后背倾角角度对减阻的贡献量最大,背部两侧圆角半径次之,后背顶部圆角半径最小;三者的改变对气动阻力的影响都具有非单调性;当后背倾角角度、后背顶部圆角半径和背部两侧圆角半径分别为13°、283 mm、58 mm时,能有效减小气动阻力,减阻率达到11.76%,为具体车型减阻优化研究提供借鉴.