受内部空间约束的车身气动优化

把分步遗传算法和以车辆人机工程学为基础设计的车身内部空间约束算子相结合，对车身进行受内部空间约束的气动优化，得到满足不同结构和尺寸的空间约束的三维无轮优化车身.优化车身的气动阻力系数CD值在0.070~0.090之间，气动性能较优.其中一款CD值为0.073的凸头车型优化车身和一款CD值为0.086的凹头车型优化车身可以满足由长前舱、大乘员舱和高后舱构成的内部空间约束条件的要求.内部空间约束的尺寸越小，结构越简单，优化结果越佳.造型越复杂的车身受到空间约束的影响越显著.  

低阻车身形体的参数化建模与气动试验

用控制点和曲线对车身的侧视图、俯视图和横截面图进行参数化，结合试验设计和局部加密的方法对2维车身进行优化得到全局较优解.从2维优化车身出发，构建不带车轮的2个3维车身形体.计算得到它们的气动阻力系数分别为0.057和0.089，可以作为低阻形体为理想车身的相关研究提供参考.缩比模型的风洞试验结果与数值计算结果基本吻合，验证了低阻车身形体参数化建模方法的可行性.  

两种改善汽车风洞轴向静压系数的方法

改善轴向静压系数对提高汽车风洞实验段流场品质具有重要意义.实验与数值模拟均发现,增加收集口角度或增加收集口喉部间隙都能有效改善汽车风洞实验段轴向静压系数,而且收集口角度越大或喉部间隙越大,轴向静压系数改善效果越明显.另外,实验还比较了单独增加收集口角度、收集口喉部间隙以及收集口角度和喉部间隙组合后对轴向静压系数的影响,旨在为全尺寸汽车风洞改善轴向静压系数提供依据.  

不同扩散角下汽车风洞试验段轴向静压系数

轴向静压系数是衡量汽车风洞试验段流场品质的重要参数。收集口角度影响轴向静压系数，它的改变对不同风洞表现出不一致的变化规律。通过研究不同风洞在不同扩散角下试验段轴向静压系数的变化发现：扩散角为1.70°时，试验段轴向静压系数不随收集口角度的变化而变化。当它小于1.70°时，收集口角度越大，试验段轴向静压系数越大。反之，当它大于1.70°时，变化规律相反。扩散角所导致试验段轴向静压系数变化规律的深层次的原因是：射流剪切层存在固定的耗散角，当扩散角等于耗散角时，收集口角度变大导致的扩散效应与外界气流进入带来的效应相同。当扩散角小于耗散角，收集口角度变大导致扩散效应更强。这揭示了不同风洞不一致的变化机理，为风洞建设确定收集口和试验段等关键尺寸提供理论和设计指导。  

轮毂电机电动车流场特性数值计算

建立了四轮轮毂电机驱动电动车的仿真模型，并在考虑前端进气，车轮旋转以及地面效应影响情况下，得到了最接近真实情况下电动车行驶时的外流场及轮边流场。对轮边驱动结构给流场带来的影响以及轮毂电机通风散热条件进行了分析。所得结果对轮边驱动电动车空气动力学性能优化以及轮边系统热管理提供了重要依据。  

小尺寸缩比模型车风洞试验及数值验证

采用已证明有效性的CFD方法，对小尺寸缩比模型车的风洞试验方案进行设计和验证。将风洞试验数据与数值仿真结果进行相互校核，同时验证了风洞试验和数值仿真的可靠性，并限定了此试验方案的适用范围。基于试验和仿真的结果，比较了四款模型车的气动阻力大小，在揭示其内在机理的基础上，明确了不同造型风格对气动阻力的影响。  

移动带系统升力实验与数值研究

对空载时移动带系统所产生升力进行实验测量和数值计算,两者得到的升力相差很小,表明所使用的数值计算方法具有可行性,并利用数值计算分析移动带系统与车型的关系.结果表明:对于不同车型,移动带系统给车身升力系数测量带来的影响均在0.040左右.风洞实验可利用该关系对测量结果进行修正.  

车轮宽度对轿车风阻的影响

针对某三厢轿车,采用计算流体动力学(CFD)数值计算方法,研究车轮宽度对整车气动性能的影响.通过综合分析不同宽度孤立车轮周围的流场结构变化及具有不同宽度车轮的整车周围流场的结构特性,得到结论:车轮宽度每减小5％,单车轮模型气动阻力约减小9.2％,整车模型气动阻力约减小2％.这是因为减小车轮宽度可以减小车轮两侧的气流分离,缩小尾部涡流区域,降低车轮及汽车尾部湍流强度,从而有助于降低车轮及整车气动阻力.  

管间距对矩形翅片椭圆管换热管束性能的影响

采用标准kε模型，就横向管间距和纵向管间距对矩形翅片椭圆管换热管束流动换热性能的影响进行分析.研究发现：横向管间距是主要影响因素，纵向管间距的影响较小；横向管间距越大，等压降约束条件下的综合性能越差；扰流孔的存在强化横向管间距和纵向管间距的作用，开设扰流孔使得管束综合性能有所下降.  

合成射流对类车体流动控制的影响

基于大涡模拟对有无合成射流控制的三维类车体流场进行仿真，与试验结果对比，验证仿真方法有效.平均场结果表明，当合成射流出口位于顶盖和斜背交界处时，可减弱流动分离, 缩小回流区, 改变背压，降低阻力.频谱分析显示，当激励动量系数超过1.0×10-4时，斜背表面压力、回流区速度和涡量以及阻力系数功率谱密度对应的峰值频率皆为激励频率.瞬态流场分析结果指出，合成射流与外流之间的交互作用导致了阻力系数曲线中出现周期性改变的波谷和波峰.