某轿车侧风作用下的气动特性分析与改进研究

陆润明，廖抒华，覃紫莹

(广西科技大学机械与交通工程学院，广西柳州 545006)

1 引言

在汽车实际行驶中，气流是不会总是与汽车的纵对称面平行的，当气流与汽车存在横偏角时，汽车都会产生气动侧力[1]。汽车在有侧风的环境下行驶，会受到侧向力、侧倾力矩和横摆力矩的作用，其行驶稳定性就会受到影响，会威胁到汽车的行驶安全。在如今，汽车追求低能耗的大背景下，汽车轻量化作为降低能耗的重要手段，但汽车轻量化的同时，会使得汽车的侧风稳定性变差，高速行驶时会使潜在的危险性加剧。所以，在新车型开发中，应重视汽车的侧风稳定性的研究，降低汽车的侧风敏感度，以提高行驶稳定性。

近年来，很多学者在如何提高汽车侧向气动性能上做了研究。如王夫亮等[2]采用稳态方法和动态方法对侧风作用下的汽车外流场进行了3种情况的数值模拟，将3种模拟结果进行对比，同时将部分模拟结果与试验值进行了对比；王露等[3]运用CarSim仿真软件构建特定道路模型和侧风模型，系统地模拟了侧风作用下山区高速公路行车稳定性；张英朝等[4]采用横摆模型法对不同侧风下的赛车气动特性进行了CFD仿真和试验研究，并对不同侧风下流场中速度以及压力的分布进行了分析，探究了气动力系数和尾部流场的差异；杨彬[5]对阶背式MIRA模型在自然侧风下的风阻、压力场、外流场等表现进行了数值模拟仿真研究。在汽车受侧风影响这个方向上的研究，对汽车行驶中侧向风带来的影响研究居多，对汽车侧向气动性能优化的偏少。……