基于自适应近似模型的GTS模型低风阻尾板优化

胡兴军 刘一尘 李金成 兰巍 张扬辉 王靖宇†

(1．吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室，吉林 长春 130012；2．吉林大学 汽车工程学院，吉林 长春 130012)

随着能源问题的不断凸显，商用车因其能耗较高、受空气阻力影响大的特点，逐渐成为气动减阻领域的研究热点。Hakansson[1]通过改变重型卡车货箱外形及增加各种气动附加装置，发现合理布置的气动附加装置可以达到与流线型货箱同等的气动减阻效果，而并不压缩货箱容积，从而说明了气动附加装置的重要性。其中，尾板由于形状简单、容易布置，且减阻潜能大而获得了广泛关注。Salati等[2]通过对某汽车列车梯形尾板及圆锥形气动附加装置进行研究和优化，发现当梯形尾板倾角为13°时，汽车列车气动阻力系数随着梯形尾板的板长增加呈现出先增加后降低的趋势；Ellis等[3]通过在尾板中间增加副尾板，使得某汽车列车在0°～5°偏航角的平均气动阻力系数降低最高达26%；Hassaan等[4]基于无车轮GTS模型增加尾板结构，并以尾板长度和倾角作为变量探究最优阻力方案减阻机理，发现尾板越长气动阻力系数越小，倾角为15°时气动阻力系数最小，并指出C柱涡引起的上洗气流变化是控制尾部上洗涡、下洗涡分布的关键因素；国内的胡兴军等[5]通过对比5种不同的尾板方案指出，推迟气流分离的尾板方案相比产生分离涡的尾板方案可以获得更大的气动减阻效果。

另一方面，气动减阻中的试验设计(DOE)和优化也是研究重点。张凯歌[6]通过使用静态SVR(支持向量回归)近似模型，对重型卡车尾板进行优化，取得了气动减阻8.2%的成果；……