风雨耦合环境下驾驶队列的气动特性研究

为了探究风雨环境下驾驶队列的气动载荷特性和流场特性,该文基于Euler-Lagrange法,考虑雨滴和气流的相互作用,建立风雨耦合环境下的驾驶队列模型,并对比试验数据验证模型的准确性,进而研究降雨量、侧向风风速、车辆间距对队列中车辆的气动载荷特性和流场特性的影响。研究表明:随着降雨量和侧向风风速的增大,驾驶队列中车辆受到的力和力矩不断增大,当降雨量为50~250mm/h时,队列中第1辆车阻力从27.21N增大到28.49N;当侧向风为4.4~15.5m/s时,第1辆车的侧向力从101 N增大到554.3 N。随着队列间距的增大,队列中车辆受到的气动阻力先增大后减小,侧向力和侧倾力矩不断增大,横摆力矩不断减小;当队列间距为0.25~0.75倍时,尾车(第5辆车)的侧向力从137.6 N增大到174.74 N,横摆力矩从39.29 Nm降低到12.47 Nm。