尾翼对汽车性能的影响分析

1、尾翼对汽车性能的影响分析p班级：T1043-4p学号：2010043041p姓名：陈和维尾翼对汽车性能的影响分析 外观方面，尾翼可以起到改善汽车造型；空气动力学角度，尾翼可以增强或减弱汽车车身局部气压，改变汽车行驶时空气阻力，影响汽车经济型和动力性斯柯达明锐RS尾翼的类型 汽车经常使用的尾翼有3种形式，如下图： 尾翼 根据顶棚后部和柱上部的造型特点设计并安装在顶棚和后风窗交接处 尾翼 在尾翼的基础上镂空中部得到尾翼 尾翼， 其主体部分是两端有小翼的反翼型板， 用支架支撑在顶棚后沿并向前倾斜使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响 建立两厢轿车的三维模型 在造型软件中建立两厢轿车的 比例的三维

2、模型 如图 整车总长为 ，不包括尾翼时总高为 ，包括后视镜时总宽为 ，不包括后视镜时总宽为。模型封闭为实体，简化外表面，其主要措施如下： 对表面局部凹凸如门缝线等做平滑处理省略车门把手、车灯、雨刮器等附件 建立简化的刹车盘 刹车钳 车轴 轮罩在轮胎接地处拉伸出高的凸台 这样可以避免划分网格时出现狭长尖锐的低质量网格使用软件ANSYS FLUENT, 对安装了三种不同尾翼的两厢轿车的外部流场进行三维空气动力学数值模拟使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响为了提高计算结果的精确度， 在尾部建立网格加密区域在整车的外部建立一个长方体计算域， 模拟汽车周围的空气流动由于计算域较大，侧壁对车身周围流

3、场影响不大，侧向力接近于零，忽略侧向力系数使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响 求解计算： 本次计算假定空气为不可压缩气体， 湍流模型选用 模型，空间离散采用二阶迎风差分格式，迭代方式选用算法，残差选0.0001，计算边界条件为： 进口边界给定速度30m/s ； 出口边界为压力出口； 地面、顶面和侧面为壁面边界； 初始条件以进口条件给定。 结果是从不同尾翼的阻力系数和升力系数2个参数研究尾翼对行驶中的汽车性能的影响使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响 安装不同尾翼时的表面压力分布使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响u 1、汽车上部的气流在尾翼的引导下快速平稳地与下u 部的气流

4、汇合。尾翼起到了有效引导尾部气流u ,尽量消除尾部气流分离的作用， 有效降低了两u 厢轿车的阻力系数后风窗附近的负压区面积最小，u 尾部的“ 后拉力” 较小， 阻力系数较小。2、尾翼u 上表面有数值较大的正压区， 能提供一定的负u 升力安装A尾翼时的表面压力分布安装A尾翼时截面流线显示使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响u 安装B尾翼时， 尾部出现了明显的乱流， 气流不能平稳汇合，使得阻力系数增大。u 安装尾翼时， 后风窗附近的负压区面积较大，这个负压区会对行驶中的汽车施加与行驶方向相反的“ 后拉力”， 增大阻力系数。u 尾部有面积和数值较大的正压区提供负压力， 减小升力系数。这个正压区

5、是尾翼中空部分有效地把气流引向后风窗表面而引起的。u 尾部出现了明显的乱流， 气流不能平稳汇合， 使得阻力系数增大安装B尾翼时的表面压力分布安装B尾翼时截面流线显示使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响u 尾翼反翼型板的上表面是个数值较大的正压区，使两厢轿车的阻力系数明显增大， 下表面是一个负压区， 上下表面压差使气流对尾翼施加了一个很大的负升力， 这是安装尾翼时两厢轿车的升力系数最小的重要原因。u 尾部出现了明显的乱流， 气流不能平稳汇合， 使得阻力系数增大安装C尾翼时的表面压力分布安装C尾翼时截面流线显示使用ansys软件分析尾翼对汽车性能的影响 结果分析 两厢轿车数值模拟结果见表1，气动力系数见图 安装 尾翼时 阻力系数最小 动力性和燃油经济性最好 升力系数最大 高速行驶时的稳定性在三者中最差 但也产生了一定的负升力 一般情况下也能满足要求 安装 尾翼时 综合考虑动力性 燃油经济性 高速行驶时的稳定性 其性能是三者中最理想的 安装尾翼时 阻力系数和升力系数都居中 动力性 燃油经济性 高速行驶时的稳定性均居中 安装尾翼时 阻力系数最大 与安装 尾翼时相比差值较大 动力性和燃油经济性最差升力系数最小 高速行驶时的稳定性最好 但产生的负压力过大 严重影响了两厢轿车的其他性能安装 尾翼时 虽然可以增加汽车的操纵稳