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转动车轮对轿车外流场影响的数值模拟的综述报告
随着汽车工业的发展，汽车产业应用越来越多，为了提高汽车行驶的安全性能和降低燃油消耗，车轮与车轮周围的气流相互作用的研究日益受到关注。在高速行驶时，车轮转动产生的气流会影响到轿车外流场，影响车辆的空气动力学性能，因此，在汽车设计阶段对这一情况进行数值模拟的研究显得尤为重要。本综述报告将介绍现有文献中关于转动车轮对轿车外流场影响的数值模拟研究方向和成果，并从几个方面进行综述。
1.数值模拟方法
数值模拟方法是研究车轮对轿车外流场影响的重要手段。现有的数值模拟方法主要有CFD（ComputationalFluidDynamics）和DNS（DirectNumericalSimulation）两种。其中CFD方法是最常用且成熟的数值模拟方法，它能够模拟流场中的物理过程和复杂的涡流结构，并得到各种气动参数。DNS方法可以模拟物理上精确的流场，但计算量非常大，只适用于小范围内的精细模拟。
2.数值模拟中的模型与边界条件
在进行数值模拟时，需要确定模型和边界条件。在轿车外流场模拟中，一般采用雷诺平均Navier-Stokes方程（RANS）模型，蒙特卡罗方法和显式算法等方法。此外，边界条件也非常重要，一般采用强迫壁面条件，在模拟中考虑车轮的形状、转速和方向等参数，可以更精确地模拟车轮对车身流场的影响。
3.数值模拟结果与解释
经过数值模拟，得到了一系列的数据和图表，如压力分布图、速度分布图和涡旋特征等，然后对这些数据进行分析和解释。研究表明，在轮框内部的压力较高，在轮框的后缘区域，车轮会产生强烈的涡流，这些涡流会对与轮框接触的部分产生影响，造成阻力增加。
4.数值模拟的应用
数值模拟在汽车设计中的应用是非常广泛的，例如通过数值模拟，可以预测不同车辆设计的气动性能，为汽车的外形设计带来实际贡献。此外，数值模拟还可以指导工程师改进车辆调节器的性能以减轻阻力。
总之，数值模拟通过研究轮轨与车身流场的相互作用，可以更深入地了解车辆行驶过程中的气动性能，实现减少燃油消耗，提高安全性和稳定性的目的。但是，目前的研究还存在模拟可信度和精度等方面的问题，需要深入探讨和改进。