大学生方程式赛车空气动力学性
能研究文献综述
1 课题背景及研究意义
大学生方程式汽车大赛(Formula SAE,简称FSAE)是由国际汽车工程师学会主办的一项大学生工程设计竞赛。赛事要求大学生团队在一年的周期内自行构想、设计并制造一辆小型方程式赛车,并由大学生驾驶并完成规定的比赛项目[1]。
多年来,随着各国大学生方程式汽车大赛的成功举办,大赛规则不断完善,各个高校参赛赛车的设计水平也不断提高,在F1赛车上所应用的技术也越来越多的被应用到FSAE赛车上。作为一项竞技性赛事,为了提高参赛赛车的成绩,有不少高校车队已将空气动力学套件应用到赛车上,并越来越重视对赛车车身气动造型的研究[2]。
作为汽车空气动力学的主要内容,车身气动造型从研究方法上主要可以分为理论、实验和计算这三种[3]。其中理论法因受数学工具和解析方法的限制,难以满足情况复杂的实际案例的需要。以风动实验与道路实验为主的实验法,通过它得到的结果真实可信,对理论分析和数值计算具有指导和验证作用,但在实际操作中,受到了设备、场地、经费的限制,在以大学生为参赛主体的FSAE赛事中难以被车队所普遍采用。计算法(即计算流体动力学CFD)能够对流场现象进行可视化模拟并求出具体物理量参数,具有很好的适应性和可操作性,并随着计算流体力学的快速发展以及计算机仿真技术的不断提高,仿真计算的准确性越来越高。因此目前绝大多数的高校车队均以CFD为主要的赛车空气动力性能研究方法[4]。
南京理工大学NUT车队自2011年以来已连续参加六届中国大学生方程式汽车大赛(Formula Student China,简称FSC),并取得了优异成绩。本课题以NUT车队赛2017季赛车设计制造为背景,旨在做好赛车的空气动力学性能研究工作,为新赛季赛车设计一套具有良好空气动力学性能的车身套件,以期在新赛季中获得更好的成绩。
2 国内外研究现状
2.1 国外研究现状
