全尺寸汽车风洞天平附加升力修正影响研究

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.07.018

摘要/Abstract

摘要：

以CAERI Aero Model模型车辆为研究对象，研究了全尺寸汽车风洞测试过程中天平车轮移动带产生的附加升力，运用风洞试验与数值仿真的方法获取前后车轮移动带表面的压力数据与流场数据，分析了附加升力修正的影响因素与差异来源。研究表明，风洞测试过程中，轮胎旋转、轮胎尺寸对附加升力修正有较为明显的影响。同时，模型测试位置是影响附加升力修正的重要因素，轮胎相对车轮移动带位置改变时，对前后轮附加升力修正最大可造成26、14个counts的影响。

关键词: 汽车空气动力学, 风洞试验, 车轮移动带, 数值仿真, 附加升力

Abstract:

Based on the CAERI Aero Model vehicle， the additional lift generated by wheel driving units （WDU） in the process of vehicle wind tunnel test is studied. The pressure data and flow field data of the front and rear WDU surface are obtained by wind tunnel test and numerical simulation， and the influencing factors and differences of the additional lift correction are analyzed. The results indicate that tire rotation and tire size have obvious influence on additional lift during wind tunnel test. At the same time， the test position of the model is an important factor affecting the additional lift correction. When the position of the tire relative to WDU changes， the maximum influence on the additional lift correction of the front and rear wheel is 26 and 14 counts respectively.

Key words: automotive aerodynamics, wind tunnel test, wheel drive units, numerical simulation, additional lift

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参考文献 22

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序号	测试工况	车轮状态
1	雷诺数扫略	旋转、静止
2	只封闭上格栅	旋转、静止
3	只封闭下格栅	旋转、静止
4	封闭上下格栅	旋转、静止
5	增加前轮阻风板	旋转、静止
6	封闭车辆轮辋	旋转、静止

边界条件	设置情况
入口	速度入口=20 km/h
入口	湍流强度=0.002，湍流黏度比=5
出口	压力出口
边界层控制系统	流量入口
五带系统速度	120 km/h
车轮模拟方法	旋转壁面法（rotating wall， RW）
其他边界	静止壁面

仿真工况	前轮WDU/N	后轮WDU/N
基础工况轮胎旋转	35.26	18.27
基础工况轮胎静止	28.33	12.61
增加前轮阻风板轮胎旋转	36.73	18.23
增加前轮阻风板轮胎静止	29.37	13.13
封闭轮辋轮胎旋转	37.31	18.50
封闭轮辋轮胎静止	29.67	12.55

仿真工况	前轮附加升力系数C_Lf	后轮附加升力系数C_Lr
基础工况轮胎旋转	0.049	0.026
基础工况轮胎静止	0.040	0.018
增加前轮阻风板轮胎旋转	0.051	0.026
增加前轮阻风板轮胎静止	0.041	0.018
封闭轮辋轮胎旋转	0.052	0.026
封闭轮辋轮胎静止	0.042	0.018

工况	前轮/N	后轮/N
基础工况	35.26	18.27
轮胎加宽30 mm	40.06	20.28
轮胎缩窄20 mm	32.06	16.80