第３８卷第１期青岛大学学报（工程技术版）Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．１２０２３年３月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＱＩＮＧＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｅ＆Ｔ）Ｍａｒ．２０２３文章编号：１００６９７９８（２０２３）０１００７７０８；ＤＯＩ：１０．１３３０６／ｊ．１００６９７９８．２０２３．０１．０１０风雨环境下汽车空气动力学性能分析胡春雨，于梦阁，盛旭高，李美香（青岛大学机电工程学院，山东青岛２６６０７１）摘要：为了研究风雨环境对汽车空气动力学性能的影响，本文基于Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ方法建立风雨环境下汽车空气动力学模型，采用Ｍ－Ｐ（Ｍａｒｓｈａｌｌ－Ｐａｌｍｅｒ）雨滴谱对雨滴降落进行数值模拟。基于风－雨双向耦合算法进行风场和雨滴迭代模拟，开展不同侧偏角，不同降雨强度条件下汽车空气动力学特性研究。计算结果表明，当侧偏角相同时，车身迎风侧所受正压、车身表面的雨滴浓度及单位时间内降落至车身的雨滴质量均随着降雨强度的增大而增大，且雨滴降落位置主要位于前车窗附近，汽车的气动阻力系数随降雨强度的增大而增大；当降雨强度相同时，汽车的气动阻力系数随侧偏角的增大先增大后减小，而侧偏角的增大或降雨强度的增大，均会导致汽车的气动性能恶化。该研究为车辆安全行驶提供了理论依据。关键词：雨滴谱；降雨强度；离散相；风雨载荷；气动性能中图分类号：Ｕ４９２．８＋４；Ｕ４６２．３＋１文献标识码：Ａ收稿日期：２０２２０８２９；修回日期：２０２２１１１０基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１７０５２６７）；中国博士后科学基金资助项目（２０１８Ｍ６３０７５０）作者简介：胡春雨（１９９６），男，硕士研究生，主要研究方向为车辆空气动力学及纵向动力学。通信作者：于梦阁（１９８５），女，副教授，博士，主要研究方向为车辆空气动力学。Ｅｍａｉｌ：ｙｕｍｅｎｇｇｅ０６２７＠１６３．ｃｏｍ随着汽车保有量不断增加，公路里程不断增长，车辆运行环境变得愈加多样。当车辆以较高车速行驶时，风雨环境会对车辆周围气动性能产生消极影响，进而对驾驶员的行车安全造成潜在威胁［１３］。目前，国内外学者在车辆气动特性方面开展了大量研究。在无侧风环境下，以类汽车模型ＭＩＲＡ车型为研究对象，基于风洞试验得到该车型不同工况下的气动力系数［４５］。ＺＨＡＮＧＹ等人［６］采用格子玻尔兹曼方法，研究汽车的气动升力，发现尾部涡相互挤压可使升力震荡；ＺＨＡＮＧＹＣ等人［７...
