侧风环境下减阻装置对重型货车气动特性的影响

作     者：许建民 莫靖宇 龚晓岩 郑庆杰 XU Jian-min;MO Jing-yu;GONG Xiao-yan;ZHENG Qing-jie

作者机构：厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 福建省客车及特种车辆研发协同创新中心福建厦门361024 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2022年第39卷第1期

页      面：136-145页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：福建省自然科学基金项目(2020J01269) 厦门理工学院科研攀登计划资助项目(XPDKT20024) 

主　　题：汽车工程 复合减阻装置 计算流体动力学 重型货车 侧风环境 

摘      要：为了获得侧风环境下减阻装置对重型货车气动特性的影响,采用计算流体动力学方法研究了货车原始模型和加装封闭式仿生导流罩、尾部减阻装置、仿生非光滑表面3种新型气动减阻装置货车模型分别在无侧风和有侧风的11种工况下行驶的气动特性。结果表明:在无侧风和有侧风环境下,受海狮头部形状启发设计的封闭式仿生导流罩对货车具有显著的减阻效果,当横摆角为6°时导流罩模型相对于货车原始模型的减阻率为27.9%,但同时会增大货车的侧向力系数。尾部减阻装置在无侧风和有侧风环境下均具有较好的气动减阻效果,这是因为尾部减阻装置可以改善货车的尾部气流状态,而且该尾部减阻装置还能减少货车所受的侧向力,进而可以增加货车在侧风环境下的行驶稳定性和安全性;在有侧风环境下,非光滑表面结构的减阻效果有限,而且会增大货车所受侧向力。复合减阻装置在所有侧风工况下均具有显著的减阻效果,当横摆角为12°时,复合减阻装置具有最佳的减阻效果,其减阻率为68.8%;在横摆角位于0°~30°之间时,复合减阻装置的平均减阻率达到了37.3%。在侧风工况下,复合减阻装置会增大货车所受的侧向力,且横摆角增大,侧向力系数也急剧增大。