汽车工程师可在设计阶段借助 CFD 仿真技术高效评估并优化多种车身方案。通过调整车身线条、部件形状等参数,无需制作成本高昂的物理模型,就能观测风阻系数的变化,从而确定最优设计方案。Model S Plaid 的 “水滴形” 车尾便是 CFD 迭代 2000 次的成果;小米 SU7 亦借助仿真技术,将风阻降低至百万级超跑水平。
COMSOL官网博客介绍了一款跑车侧门和后视镜风载荷模拟的仿真案例,如下图所示:
空气域中的网格,汽车周围的网格被放大。在汽车创建边界层网格。下图显示了汽车尾部的空气流动。
以 180 km/h 速度行驶的汽车尾部的流场扰动会到达汽车尾部很远的地方,因此需要设置很长的空气区域。后视镜周围、车门上半部和侧窗区域受到流动的影响相对最大。下图显示了来自前方和后方的气流,并放大了侧门周围的区域。该模型计算出这辆轿车的阻力系数为 0.19,这个值相对较低,但符合实际情况。汽车周围的流场和侧门附近的情况见下图。
汽车风阻系数这玩意儿,背后藏着汽车设计和空气动力学之间超复杂又超精妙的联动!从车身线条的每一处细节,到流体力学 CFD 仿真技术的酷炫应用,再到新能源车对风阻系数的疯狂 “内卷”,都能看出人类在提升汽车性能的路上有多拼。科技一路狂飙,未来汽车风阻系数肯定还能接着降,性能也会迎来新一波 “大杀四方”。下次跑高速的时候,别忘了关注一下风阻系数这位隐藏的 “大神”,感受它给你出行带来的高效和舒适~
参考来源:
1.Comsol官方博客:模拟跑车侧门和后视镜上的风载荷。