利用动网格和滑移界面技术进行侧风条件下厢式货车超车过程数值模拟,以研究道路中央隔离带对车辆气动力影响规律。结果表明:无侧风时,隔离带对车辆气动力影响较小;但在侧风条件下,隔离带对车辆气动力产生了较大影响。密集和稀疏两种隔离带皆使主超车所有气动力和被超车的侧向力和升力减小,而被超车的气动阻力在稀疏隔离带作用下减小,在密集隔离带作用下增大。

为解决超车过程中的行车稳定性和安全性问题,应用计算流体力学(CFD)中的动网格技术对瞬态超车过程进行空气动力学数值模拟,并对不同纵向位置、不同速度、不同间距下的超车过程进行气动特性分析研究,分析纵向位置、速度和间距对汽车稳定性和安全性的影响。结果表明,当行车间距和速度发生变化时,超车侧向力有着不稳定波动的变化曲线;侧向力和侧倾力矩在超车时会发生正负变化,同时伴有极值出现,侧向力第一次正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,负向最大值出现在主超车和被超车车头平齐时,第二次正向最大值出现在主超车刚好离开被超车时;主超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,而被超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车到达被超车中部时,两车侧倾力矩负向最大值都出现在主超车超过被超车半个车身...

基于风洞实验和数值模拟方法,研究了简化车辆模型在超车过程中气动特性的变化规律。整个过程视作准静态,两车横向间距固定且为模型宽的35%,测得两车在不同纵向相对位置时被超车的气动力及流场分布。结果表明:主超车从被超车的后部运动至前部时,被超车受到的气动力和横摆力矩会发生显著变化,当主超车刚到达被超车尾部时,后者所受阻力和侧力均取得最大值。

采用低雷诺数(Re)SSTk-ε模型和高雷诺数(Re)SSTk-ε模型两种方法来模拟类车体超车过程。分析了气动阻力系数、侧向力系数和倾覆力矩系统的变化规律,并对分析结果与相关的参考文献和试验结果进行,验证了数值模拟方法的有效性和可行性。

采用网格变形和局部网格重构的动网格技术对超车过程进行二维瞬态模拟,并记录不同超车位置处的模拟数据.研究结果表明:相对超车速度增加,两车侧向力均增大;超车间距增大,两车侧向力均减小;主超车长度增加,主超车侧向力增大,被超车侧向力减小;主超车宽度增加,主超车侧向力减小,被超车侧向力增大;在设计汽车时,选择合理的车身长度与宽度能够降低车辆在复杂工况下的侧向力,提高气动稳定性.超速超车使两车侧向力变化更加剧烈,车辆的操纵稳定性有被破坏的倾向,对公共交通安全有潜在危害.在实际超车时,驾驶人员降速并适当增加超车距离,可以确保安全超车,这对于交通安全系统的发展有一定指导意义.