弯道行驶车辆的瞬态气动特性及其对操纵稳定性的影响

运用风洞试验平台的瞬态测试技术与基于动网格、动态边界条件的瞬态数值模拟技术，研究弯道行驶状态（包括弯道会车）下的车辆周围流场的瞬态特性及其对车辆系统动力学性能的影响。研究弯道行驶状态下车辆周围的分离流与旋涡的瞬态特性，分析总结其流动规律，获得车辆周围分离流与旋涡运动的瞬态拓扑结构；研究瞬态流场与行驶车辆的相互作用机理，定量给出车辆周围分离流动和旋涡运动的瞬态特性，获得车辆所受气动载荷的瞬态变化规律。本项目的研究将搞清弯道行驶状态下车辆周围流场的瞬态气动特性和气动载荷的变化规律，修正和完善研究工况下的汽车系统动力学理论模型，提高汽车系统动力学的仿真精度；改善车辆弯道行驶状态下的操纵稳定性，确保交通安全；同时也为国产汽车气动造型的开发、智能车辆系统的操纵提供了参考依据。

基于风洞试验平台的测试技术与基于动网格、动态边界条件的瞬态数值模拟技术，项目研究了弯道行驶状态下(包括弯道会车)车辆周围流场的瞬态气动特性及其对车辆系统动力学性能的影响。本项目的研究搞清了弯道行驶状态下车辆周围流场的瞬态气动特性和气动载荷的变化规律，改善车辆弯道行驶状态下的操纵稳定性，确保交通安全。.. 项目组首先进行了验证性研究，通过数值模拟结果与风洞试验结果的对比，验证了数值模拟采用重叠网格方法的正确性。在此基础上，将验证后的计算方法应用到单车弯道行驶的瞬态计算当中。获得车辆周围分离流与旋涡运动的瞬态拓扑结构；研究瞬态流场与行驶车辆的相互作用机理，定量给出车辆周围分离流动和旋涡运动的瞬态特性。研究了弯道半径、行驶速度等对车辆气动特性的影响，获得了特定工况下车辆周围分离流与旋涡的瞬态特性，得到了气动六分力随着弯道半径及行驶速度改变的变化规律。然后进行了弯道会车的瞬态数值模拟研究，研究不同因素,如两车的相对速度、绝对速度以及横向间距等对弯道会车气动特性的影响。.. 项目进行过程中，项目组成员参加国际及国内学术会议，同国内外的汽车空气动力学及风洞试验专家进行交流，并邀请相关专家到吉林大学进行交流讲学。发表论文8篇，授权专利两项，培养研究生7人，其中3名研究生已经顺利毕业，同时项目负责人作为副主编出版编著一部。