阶背车尾部结构对尾流场气动特性影响的仿真分析

屈 贤，余 烽，张金龙

（1. 重庆工程职业技术学院 智能制造与交通学院，重庆 402260，中国；2. 机械传动国家重点实验室，重庆大学，重庆 400044，中国）

随着汽车对能源消耗日益增加，节能减排已成为汽车技术研究的一个热点，其中气动减阻是汽车结构造型设计的一个重要关注点。有文献指出车速达150 km/h时，气动阻力相当于滚动阻力的2～3倍[1]，在经济性方面，气动阻力所消耗的燃油与车速的立方成正比[2]。汽车气动特性与其外流场紧密相关，而汽车尾流场是整车外流场的重要部分，其流场结构由尾部造型决定[3-5]，因此研究尾部结构对尾流场的影响规律，对指导车尾结构设计，减小气动阻力具有重要意义。

针对汽车尾部结构对尾流场特性的影响，已有大量研究。刘成晔等[6]对阶背车尾流结构进行仿真分析，具体分析车尾结构对尾流场的影响，指出汽车尾涡源头是后视窗顶部分离流与来自后柱两侧的气流相互作用产生的。张之豪等[7]则利用自动“粒子影像测速”（particle image velocimetry，PIV）技术对DrivAer汽车模型的三维尾流场结构进行试验研究，重构出了三维平均速度场和尾涡结构分布，为进一步认识、控制和优化尾流结构提供了详细的流场信息。一些学者提出在车尾部采用主动射流的方法来改善汽车尾流结构，减小气动阻力[8-10]。主动射流技术在有效减小气动阻力的同时，一定程度上会增加能量消耗。而汽车尾流场结构与汽车尾部造型紧密相关，通过优化汽车尾部结构来改善汽车的气动特性，是汽车气动结构设计的重要研究点。……