汽车后扰流板对外气动性能影响的研究.pdf

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1、汽车技术·AutomobileTechnology汽车后扰流板对外气动性能影响的研究朱忠华张雷许志宝祝文举杨静刘东峰(安徽江淮汽车股份有限公司，合肥230601)【摘要】以某SUV车型为分析对象，采用CFD和风洞试验相结合的方法，对车体尾部后扰流板角度调整方式、角度和断面结构调整对外气动性能产生的影响进行分析，并根据分析结果对后扰流板进行优化，优化的后扰流板断面几何结构和攻角的后扰流板装置可使整车风阻系数下降3％．5％，从而提高整车动力性和燃油经济性。主题词：SUVCFD空气动力学后扰流板STAR—CCM

2、+中图分类号：U463．82；U461．1文献标识码：A文章编号：1000—3703(2017)05-0019-05ResearchonInfluenceofRearSpoileronExternalAerodynamicPerformanceZhuZhonghua，ZhangLei，XuZhibao，ZhuWenju，YangJing，LiuDongfeng(AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．，Hefei230601)【Abstract】Inthisarticle，CFDa

3、ndwindtunneltestmethodswereappliedtoanalyzetheinfluenceofrearspoiler(angleadjustmentmode，ande，sectionalstructureadjustment)onexternalaerodynamicperformanceofaSUV，andtherearspoilerwasoptimizedaccordingtotheanalysisresults．Theresultshowsthat，vehicleairdragc

4、oefficientcanbedecreasedby3％to5％aftersectionalgeometryandangleofattackoptimization，andthusvehicle’Spowerperformanceandfueleconomywereimproved．Keywords：SUV，CFD，Aerodynamics，Rearspoiler，STAR-CCM+1前言空气动力学研究对于汽车设计的意义不仅在于改善汽车的高速行驶稳定性和侧风稳定性，同时也可以降低油耗n，。在对汽车进行气动

5、优化的过程中，后扰流板作为一种附加装置表现出了良好的效果，因此，汽车后扰流板的合理设计和装配显得尤为重要。具有适当高度的后扰流板可有效降低空气阻力系数c。和升力系数cl，此外，后扰流板还可以增加车身上表面后部的压力。国外汽车空气动力学起步较早，对后扰流板的研究也更为深入。近年来，国外大型汽车企业不断将赛车空气动力学的研究成果应用于乘用车，如可调尾翼已在部分量产车或概念车上得到了应用。国内对汽车后扰流板的研究，其对象多为车体基本形状，车身模型相对粗糙，车轮、保险杠、后视镜等均被忽略，计算模型中划分的网格数目

6、也比较少，因此计算精度受到一定影响。本文以某SUV车型为研究对象，通过仿真分析和风洞试验相结合的方法，重点研究后扰流板角度、角度2017年第5期调整方式及结构形式对整车气动性能影响的规律。研究对象为实车全细节模型，流场更为真实。研究结果对进一步减小SUV车型的空气阻力和升力、合理选择和设计后扰流板剖面形状、优化气动特性提供了依据。2风洞试验2．1风洞试验模型构建本研究使用的风洞试验模型是某SUV车型的整车40％全细节模型，如图1所示。模型包含发动机舱、底盘、地板等详细结构，骨架和上部车身的材料分别为铝合金

7、和碳纤维，悬架结构(包括制动系统等)与实车结构完全一致，试验过程中，设置轮胎与地面保持同步转动，发动机舱布置和散热器阻尼特性与实车完全一致。为在试验中更好地研究后扰流板对整车气动性能的影响，将后扰流板制作成独立模块(见图2)，通过调整该模块实现其角度的变化。2．2风洞试验室汽车空气动力学试验分为模型风洞试验法、实车风一】9一朱忠华，等：汽车后扰流板对外气动性能影响的研究洞试验法和实车道路试验法3种闭。本研究风洞试验完成于国外某模型风洞试验室，该试验室整体流道采用回流式结构”1，测试段为3／4开式，其结构形

8、式如图3所示，关键参数如表1所示．(a)底盘(b)发动机舱图1风洞试验模型图2风洞试验模型后扰流板结构示意f冬I3肛lfMi式验气i±占构刁j意表1风洞试验室关键参数最高风路面最高移喷嘴尺收缩移动地面皮带边界层厚速／m·S“动速度／m·s’1寸／mxm比例尺寸／mXm度／toni502．3x2．14．83．4x1．71．02．3试验结果风洞试验边界条件见表2。试验中，将后扰流板角度下调3。，其他结构和参数均不变，研究其气动阻力