媒介：汽车行驶的流程中跟着车速的晋升，气动阻力占总阻力的比值慢慢增大。当汽车以 80km/h 的速率行驶时，个中 60%的功率是用来取胜气动阻力的。是以，减小气动

媒介：汽车行驶的流程中跟着车速的晋升，气动阻力占总阻力的比值慢慢增大。当汽车以 80km/h 的速率行驶时，个中 60%的功率是用来取胜气动阻力的。是以，减小气动阻力是下降动力损耗、俭约能源及下降用户行使本钱的根基途径。而车轮行动汽车的合键运动部件，正在气动阻力方面的影响较大[1]，斟酌解说，车轮及轮毂占气动阻力的 30%。以往对待汽车车轮的斟酌，仅限于简易形势的模子，然而，选装车轮的外流场环境丰富，外形几何特点的纤细改观会对一共流场有很大的影响[2]。是以，作品基于流体力学的领会步骤，通过差异几何特点的车轮对流场改观的影响趋向，领会出了轮胎的轮肩与轮毂之间较强的耦合合联，对刷新汽车三维判袂滚动个性、下降车轮阻力及提升汽车氛围动力学机能有首要旨趣[3]。

使用 STAR-CCM+软件对汽车模子举办仿真领会，为提升推算结果精度，选用整车全细节几何模子，模子中囊括车身轮廓面、机舱中的全体部件及底板中的全体部件。因为整车外流场仿真推算的区域为整车最外层外观以外的区域，是以乘员舱内的部件模子无需修设，整车几何模子如图 1 所示。

为深切斟酌轮肩曲率半径与轮毂之间的耦合合联，精确差异轮肩曲率半径下轮毂开闭及布局改观给气动阻力带来影响水平的秩序。作品共安排出8 个组合计划，为差异轮肩曲率半径与轮毂开闭或轮毂布局的组合，的确计划评释如表 1。

行使 STAR-CCM+中的包面及网格重构技巧，对模子举办搭接及网格重构处罚，使其天生封锁腔体的面网格。修设风洞推算域模子的的确尺寸，如图 2 所示。正在车体轮廓面与风洞边境之间天生体网格，体网格选用 Trimmer 网格，为尤其精准的模仿近壁面的滚动环境，正在近壁面处划分边境层网格，首层边境层厚度为 0.05mm，层数为 10 层，边境层总厚度为 8 层，体网格数约为 2050 万个支配。

风洞入口边境类型为 Velocity Inlet（速率入口），速率为 100 km/h，出口边境类型为 pressureoutlet（压力出口），压力为 0，车轮转速 100 km/h，地面速率 100km/h，氛围密度 1.18415kg/m^3。为确实模仿车辆行驶流程中气流与地面之间的无相对速率合联，地面无速率剪切，特将车身前哨地面修设为滑移壁面，其他壁面边境类型为 wall[5]。该推算模子琢磨地面运动、车轮转动、换热器（散热器、冷凝器）的阻尼个性及电扇转动对整车外气动机能的影响。

汽车外气动模仿的网格计划该当与所选用的湍流及壁面模子相顺应，网格尺寸的顺应性可能通过 Y+值来再现。遴选 high-y+的壁面模子，央求 Y+的限制是 30-100。遴选 low-y+的壁面模子，Y+的值约为 1。该模子中的 Y+值如图 3 所示，大局部区域落正在了正在 0 到 1 之间。因为稳态计划的 SSTK-Omega 湍流模子正在推算 low-y+壁面模子时相对精度较高，是以选用 SST K-Omega 湍流模子[6]。

通过稳态仿线 个组合计划的推算结果，下面分歧对差异轮肩曲率半径下的轮毂开闭及轮毂布局计划仿真推算结果举办领会。

计划 1、2、3 及 4 为比较差异轮肩曲率半径下轮毂开闭与气动阻力之间合联的计划，四个计划的车轮左近气流漫衍状态，如图 4 所示。图 4 可能看出，与曲率半径大的轮肩比拟，曲率半径小的轮肩其判袂点较为靠前，即正在轮毂之前，气流仍旧判袂。是以，轮毂是否封锁，对气流判袂影响不大，判袂点位子无明白改观。相反，曲率半径大的轮肩封锁轮毂后，判袂点明白后移。

为进一步量化比较差异计划，表 2 中统计出各个计划的风阻系数改观量。以轮肩曲率半径大且轮毂翻开的计划 3 为基准参考计划，考试各计划的风阻系数值，照旧可能获得上述秩序。图 4a 与图 4b比较，图 4c 与图 4d 比较可能看出轮肩曲率半径大的车轮，气流判袂点靠后。图 4a 与图 4c 比较可能看出封锁轮毂后，判袂点接续向后挪动 90mm，气流贴体性更好，风阻系数（Cd）值降落了 0.02。而图 4b 与图 4d 比较可知，轮肩曲率半径小的车轮，气流判袂点靠前，即正在轮肩位子气流仍旧判袂，轮毂开闭对判袂点位子影响较小，风阻系数（Cd）值改观略小，只降落了 0.009。是以，轮肩曲率半径大的车轮对轮毂开闭敏锐性更强。

计划 5、6、7、8 为比较差异轮肩曲率半径下轮毂制型布局与气动阻力之间合联的计划，其风阻系数（Cd）推算结果如表 3 所示，车轮左近气流漫衍状态如图 5 所示。

为精确轮毂制型变革所带来的流场变革，以轮肩曲率半径大、轮毂布局了得、启齿面积大的计划七为基准参考计划，考试各计划的风阻系数值。由表 3 可知，计划 8 风阻系数较计划 7 降落了 0.006，计划 6 较计划 5 风阻系数降落了 0.004。这合键是因为增加平整、启齿面积小的轮毂后，高速气流尤其贴体，以致整车风阻系数均有所降落。从图 5a与图 5b 比较可知，轮肩曲率半径大的车轮，判袂点位子靠后，增加平整、启齿面积小的轮毂后，Cd值降落了 0.006，后果明白。而轮肩曲率半径小的车轮，判袂点较为靠前，增加平整、启齿面积小的轮毂后，Cd 值只降落了 0.004，评释轮肩曲率半径大的车轮对轮毂布局的敏锐性更强。

作品以汽车详明模子为基本，行使推算流体力学的步骤对差异轮肩曲率半径、轮毂开闭及布局计划举办推算，比较领会获得如下结论：

1）车轮轮毂开闭状况及水平差异直接影响气动阻力系数，正在差异曲率半径轮肩的耦合影响下，其影响水平差异；

2）大曲率半径轮肩气流判袂点较为靠后，轮毂的开闭及制型状况对气动阻力敏锐性较强，是以，大曲率半径轮肩的车轮，正在举办轮毂安排时，更要体贴轮毂开闭和制型对气动阻力的影响。