纵向间距对汽车三车队列气动阻力的影响

以MIRA标准车型组(方背车S、快背车F和阶背车N)为研究对象,采用数值模拟研究纵向间距(0.1 L~1.0 L)统编(队列各车为同种车型)三车队列气动阻力的影响,并通过各部位压差阻力和流场分析,探究队列阻力变化的原因。结果表明:对于3种统编队列,整个队列的减阻量均是随着间距增大而不断减小,其中头车减阻量最大,其次是中车和尾车;头车减阻基本都随着间距增大而不断减小,归因于垂直尾部和后风窗背压回升的不断减弱;中车的方背车减阻量随着间距增大而逐渐减小,其他两车型均是在0.1 L~0.2 L减阻量大幅减小,随后基本保持较低减阻量不变;尾车的方背车减阻量同样随着间距增大而逐渐减小,在0.5 L后出现增阻,其他两车型减阻量基本较低并保持不变或有所增阻。以上阻力变化主要归因于不同间距下的尾迹低速流场改变导致的背压回升,以及前脸正压减弱、前缘圆角和A柱吸力减弱等的综合作用所致。

汽车车型对三车队列行驶气动阻力的影响

采用数值模拟方法研究3种MIRA汽车车型(方背车、快背车和阶背车)对三车队列在一倍车长间距下气动阻力的影响。通过对27种编队工况下的整体队列和单车各部位气动阻力以及车间流场进行详细分析,结果表明:头车受到中车阻塞造成其背部压力回升,3种车型作为头车,自身均可实现减阻;中车由于头尾车和自身车型的共同作用,会受到背部压力回升,前部正压以及前缘圆弧负压减弱的综合影响,3种车型的中车阻力有减有增;尾车受中车和自身车型共同作用,压力变化同中车类似,阻力也有减有增。前车的低速尾流区会对后车起到庇护作用,但也会造成后车前缘圆弧部位吸力减小,不利于队列减阻,甚至造成增阻。三车队列最佳编队是快背头车—方背中车—方背尾车,减阻量可达0.12(120 counts)。