基于CFD 分析挡风玻璃风阻系数

杨 扬

（晋中职业技术学院 车辆工程学院， 山西 晋中 030600）

卡车能够在路面上运动，是由于卡车驱动力大于或者等于外界产生的阻力，从而可以实现各种模式的运动。卡车在平整路面上以同一速度运动时，必须克服来自卡车轮胎与地面之间运动产生的滚动阻力和卡车车身与空气摩擦产生的空气阻力；当卡车在具有一定角度路面上行驶，还需要克服自身重力所产生的阻力即坡度阻力；当卡车加速行驶时，还需要克服加速阻力［1］。结合以上叙述，可以看出无论卡车以哪种方式运动，空气阻力和滚动阻力是无法避免的。

本文主要通过数值模拟CFD方法，来研究挡风玻璃阻力系数与车速之间的关系。研究对象选取某品牌自主研发的6×4大型卡车，主要模拟该车型在水平道路上以同一速度运动行驶，分别研究行驶速度为50km/h、80km/h、110km/h下前挡风玻璃阻力系数与速度之间的关系。

1 理论基础

工作介质不管是可压缩还是不可以，层流还是湍流或者其它状态的流体，FLUENT对这些问题都有非常巧妙的处理方法，FLUENT强大的功能有多种方法来解决工程中的实际问题［2］。CFD软件在求解现实中的工程相关难题时，会处理一些比较特殊的层流或者湍流问题［3］。下面给出流体分析的连续性方程和动量方程［4］。

1） 连续方程

对于不可压缩的工作介质来说，无论是以哪种运动形式流动，因为ρ=常数，公式可以简化为：

流场中的V和ρ，都可以通过以上公式连续方程得到。

2） 动量方程

在求解相关问题时，我们选取研究的一部分工作介质，选取这部分流体进入区域的和流出该区域的动量都是守恒的。……