电动汽车底部流动分离对风阻的动态影响

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.011

汽车工程 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (5): 910-919.doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.011

电动汽车底部流动分离对风阻的动态影响

张倩文^1,²(),徐磊²,王庆洋²,徐胜金¹

^1.清华大学航空航天学院，北京 100084
^2.中国汽车工程研究院股份有限公司风洞中心，重庆 401122

收稿日期:2024-05-24 修回日期:2025-01-08 出版日期:2025-05-25 发布日期:2025-05-20
通讯作者: 张倩文 E-mail:zhangqianwen@caeri.com.cn
基金资助:
国家重点研发计划项目(2022YFE0208000);重庆市博士“直通车”项目(CSTB2023NSCQ-BSX0021)

Dynamic Effect of Underbody Flow Separation on Aerodynamic Drag in Electric Vehicles

Qianwen Zhang^1,²(),Lei Xu²,Qingyang Wang²,Shengjin Xu¹

^1.School of Aerospace Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084
^2.Wind Tunnel Center，China Automotive Engineering Research Institutue Co. ，Ltd. ，Chongqing 401122

Received:2024-05-24 Revised:2025-01-08 Online:2025-05-25 Published:2025-05-20
Contact: Qianwen Zhang E-mail:zhangqianwen@caeri.com.cn

摘要/Abstract

摘要：

本文对某量产电动汽车风阻和车底流动分离进行了数值研究。研究表明，在 $R e L = 1.1 × 107$ 时，车底部流动在尾部分离并向上卷曲形成展向大尺度涡。风阻系数脉动与平均值占比约为3.27%，这对乘坐舒适性及里程预报存在不可忽视的影响。车体背部、底部压力、近尾流中下部、整车气动阻力、车底中后护板近壁面压力以及车底分离流均存在12 Hz的特征频率，而车顶部及两侧的流动分离则无此特征频率，证明车底部的流动分离是引起风阻动态变化的主要原因。

关键词: 电动汽车, 底部流动, 尾流, 风阻

Abstract:

In this paper， an electric vehicle's aerodynamic drag and wake are numerically studied. The results show that the flow separates from the rear of the car may roll up into a large-scale vortex at Re_L =1.1 $×$ 10⁷. The ratio of the RMS drag and the mean drag reaches to 3.27%， making an unneglectable effect on ride comfort and mileage prediction. The pressure at the back， the underbody， the middle and lower parts of the near wake， the aerodynamic resistance of the entire vehicle， the pressure near the wall of the rear guard plate in the bottom， and the separation flow at the bottom all have a characteristic frequency of 12 Hz. However， the flow separation at the top and C-pillar of the car does not have this characteristic frequency. It proves that the underbody flow separation at the rear is the main cause of dynamic changes of the aerodynamic drag.

Key words: electric vehicles, underbody flow, wake, aerodynamic drag

张倩文,徐磊,王庆洋,徐胜金. 电动汽车底部流动分离对风阻的动态影响[J]. 汽车工程, 2025, 47(5): 910-919.

Qianwen Zhang,Lei Xu,Qingyang Wang,Shengjin Xu. Dynamic Effect of Underbody Flow Separation on Aerodynamic Drag in Electric Vehicles[J]. Automotive Engineering, 2025, 47(5): 910-919.

图/表 16

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参考文献 17

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Dynamic Effect of Underbody Flow Separation on Aerodynamic Drag in Electric Vehicles

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