某SUV车底气动附件的仿真与试验研究.pdf

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1、2016年(第38卷)第4期汽车工程AutomotiveEngineering2016083某SUV车底气动附件的仿真与试验研究郭军朝，史建鹏，陈赣，朱永胜，陈世旺(东风汽车公司技术中心，武汉430058)[摘要]在汽车主造型冻结后，进一步改善整车风阻特性的主要途径是在车底增加气动附件。本文中运用计算流体动力学仿真和试验技术分析了某SUV车型在车底不同状态下的风阻特性。结果表明，车底布置气动附件不但能降低整车的气动阻力系数，而且能降低整车高速行驶时的升力。另外，文中还通过试验数据分析，研究了SUV车

2、型在来流风速为120km／h时的气动六分力特性。关键词：SUV；气动附件；气动特性SimulationandExperimentalStudyontheAerodynamicAccessoriesontheUnderbodyofaSUVGuoJunchao，ShiJianpeng，ChenGan，ZhuYongsheng＆ChenShiwangTechnologyCenterofDongfengMotorCorporation，Wuhan430058[Abstract]Themainapproach

3、tothefurtherimprovementofvehicleaerodynamicdragcharacteristicaftervehiclestylingisfrozenisaddingaerodynamicaccessoriesonunderbody．Inthispaper，thedragcharacteristicsofaSUVwithdifferentaerodynamicaccessoriesareanalyzedbybothCFDsimulationandexperiments．Th

4、eresultsshowthattheaerodynamicaccessoriesonunderbodycannotonlyreducetheaerodynamicdragofvehicle。butalSOlowertheliftforceinhighspeeddriving．Inaddition．thesix-componentaerodynamiccharacteristicsofaSUVunderawindvelocityof120km／harealsostudiedbyanalyzingte

5、stdata．Keywords：SUV；aerodynamicaccessories；aerodynamiccharacteristics日U舌随着生活节奏越来越快，汽车的行驶速度也日益提高，降低汽车的燃油消耗也愈加迫切。对于大排量的SUV车型而言，为降低其高速行驶时的油耗，改善其外气动特性是有效的方法之一¨·。气动特性不仅影响着整车的动力性、经济性，而且影响着车辆的操纵稳定性。在车辆主体造型冻结的前提下，通过优化车辆底部结构进而降低整车风阻特性显得尤为重要旧J。文献[3]中虽然研究了车底不同结构对

6、风阻的影响，但它仅限于比例模型阶段风阻特性的研究，没有从实车角度开展气动特性的仿真和试验研究，因此对认识实车的气动特性具有一定的局限性。文献[4]中开展了SUV车型在高速行驶时侧风对整车操稳特性影响的研究，但它未考虑车底附件对实车气动特性的影响。文献[5]中将1：1的油泥模型车底区域处理成平面(flatfloor)的形式，研究了特斯拉造型未冻结前的风阻和升力特性。本文中以东风某款SUV车型为研究对象，以降低实车风阻系数c。为目标，最终通过运用虚拟风洞仿真和物理风洞试验两种方法达到了设计目标。具体方式

7、是在车底增加气动附件，它不但降低了SUV车型c．值，也改善了实车高速行驶时的升力特性。同时，进行SUV初始状态C。值的仿真和风速为120km／h时气动六分力特性的试验。这些工作对今后车型的气动开发具有指导意义。1不同车底护板布置状态原稿收到13期为2014年12月11日，修改稿收到日期为2015年2月4日。汽车工程2016年(第38卷)第4期1．1不同车底的状态为比较车底护板对实车风阻特性的贡献，设置了5种不同车底结构，如图l所示，对前4种状态均开展了实车仿真和风洞试验。Ia)进气格栅全封闭状态b)

8、底板初始状态蒯内c)减掉油箱前护板(d)减掉油箱前护板和发动机F护板(e)增加油底壳卜I护板图1不同车底护板布置状态1．2风阻系数仿真与试验结果的对比运用仿真和试验方法比较了前述5种状态下的风阻系数，结果如表1所示。为突出车底不同状态结构对气动特性的影响，试验数据以车底护板初始状态(b)为基准进行归一化处理。表1SUV不同车底状态对C。值的影响状态Cd试验Cd仿真(a)进气格栅全封闭0．9480．987(b)底板初始状态l1．016(c)初始状态、减掉油箱前护板1．0