车尾凹坑非光滑表面气动减阻分析与优化设计

摘要

以凹坑型非光滑车身尾部气动特性为研究对象,探讨了一种将参数化建模、CFD计算和数值寻优方法相结合的非光滑表面气动减阻优化方法.通过分析凹坑型非光滑单元矩形阵列的气动减阻效果,以矩形排布和非光滑单元体尺寸作为优化对象,采用拉丁超立方抽样方法进行试验设计选取样本点.利用CFD仿真得到样本点的响应值,根据响应值建立了Kriging近似模型.在验证了近似模型可信度的基础上,以近似模型为基础进行全局优化.优化结果表明:车辆尾部凹坑单元体矩形排布最大减阻率可达7.9％,较大程度地改善了空气动力学性能.研究结果为汽车非光滑表面减阻和优化提供了理论依据和参考.