车辆高速行驶时,气动噪声是影响车内舒适性的重要噪声源,车身周围的非定常流动是产生气动噪声的重要因素。一方面非定常流动产生流体压力脉动直接作用到车身外表面,激励车窗玻璃等振动,并向车内辐射噪声;另一方面非定常流动本身产生气动噪声,声学压力透过车窗玻璃和车身钣金件向车内直接传递噪声。本文提出标度律概念,用于描述和区别车身周围流体压力与声学压力随车速的变化规律,并对风洞试验结果进行标度律分析。结果表明:在给定工况下,汽车气动噪声以偶极子声源为主,车内和远场声学压力的幅值与速度的3次方成正比,而频率与速度无关;前侧窗表面流体压力的幅值与速度的1.5次方成正比,频率与速度成正比。

汽车高速行驶时的气动噪声成为用户抱怨的主要问题之一。现今对于车外气动噪声的研究主要集中于后视镜区域,对于来流方向的汽车引擎盖的研究相对较少。文章运用star ccm+稳态分析方法,对比引擎盖-4.5°、0°和4.5°三种后缘角度的流场特性,分析其对于前挡风玻璃及侧窗区域气动噪声的影响。结果表明,引擎盖后缘角度对前挡风玻璃区域的气动噪声影响很大,对于侧窗区域气动噪声有一定影响,4.5°后缘角度对前挡风玻璃区域有较好的降噪效果。

基于计算流体力学(CFD)中的动网格技术对双道超车进行了数值模拟,研究表明,双道超车过程中,3辆车周围均出现强烈的压强和空气流速变化,当主超车在两车之间时,流场变化更为复杂。随着车辆相对位置的变化,3辆车周围的涡形态发生明显变化,涡的变化消耗流场中的能量,使车身受力发生变化。行驶过程中,3辆车的侧向力、风压中心位置和横摆力矩均发生明显变化。绝对速度增加,主超车与被超车的最大侧向力均呈线性增长,给车辆行驶稳定性带来负面影响。

汽车油耗和排放法规对正确测量和降低行驶阻力提出了更高的要求,空气阻力是汽车中高速巡航工况的主要阻力来源,真实道路自然风对汽车的气动阻力具有显著的影响。通过提出汽车在真实道路环境行驶的偏航角概率分布特征以及基于偏航角概率分布特征的风平均阻力系数的计算方法,对比了不同风平均阻力系数的计算方法,分析了车辆基本尺寸参数对风平均阻力系数的影响。研究表明,基于道路自然风的概率分布可以获得真实道路偏航角的分布特征,基于此计算获得的风平均阻力系数与MIRA法的计算结果一致,风平均阻力系数受车高影响较大,与车长和车宽相关性不大。

计算流体力学(CFD)在汽车空气动力学设计中得到了广泛应用,但传统的CFD方法只能在产品的CAD几何数模设计完成之后进行分析,CFD分析工程师所提出的优化方案无法得到立即验证,设计周期增长,成本高。文章基于某车的CFD网格模型,针对汽车前部相关设计变量,利用优化软件HyperStudy与网格变形软件HyperMorph、商用流体分析软件STAR-CCM+耦合,实现了汽车气动外形减阻的自动优化流程。

计算流体力学（CFD）在汽车车身造型设计阶段具有重要作用。针对某SUV车型的中后期造型阶段的CAS面模型，经过几何清理和模型网格划分，构建了整车CFD计算模型。采用CFD软件STARCCM++对整车的气动阻力进行了模拟仿真计算，计算结果显示该车的空气阻力系数为0.325，在对该车型整车汽车流场分析的基础上指出了影响汽动阻力的车身关键部件，为后续汽车外形的进一步优化指出了方向。