从测量数据的一小部分中，前一篇论文指出了车辆模型之间横向间距的一些影响，表明在并排行驶时（X/L = 0），偏航对阻力系数有显著影响。中关于组合系统风平均阻力系数的结果表明，这种影响的幅度与横向间距成反比，其他人也观察到了这一点。
为了更详细地研究当前数据集中这种影响，图20展示了DrivAer模型在相邻AeroSUV模型的三种横向间距下的阻力系数变化，在纵向间距范围±1-车辆长度内，以及三个横摆角度下。总体而言，这些结果显示，随着横向间距的减小，邻近效应被放大，这与其他人观察到的结果一致，并显示出与之前观察到的横摆角度趋势一致，即在横摆角度为+10°时，迎风侧车辆（DrivAer在迎风位置）的阻力系数变化更大（右图）。在纵向间距为±0.5 X/L的范围内，ΔC D的幅度变化遵循近幂律变化（等对数图上为直线，此处未显示），但±1 L的结果显示趋势更接近线性关系或恒定偏移，表明与模型的关系更复杂。这在图21和图22中DrivAer/AeroSUV组合在极端横向间距(Y/WL = 0.75和1.25的CP,iso结果中得到了突出体现。对于Y/WL = 1的相应结果，请参见图13。在具有大致相同模式的极端情况下，观察到ΔC P，iso 幅值存在显著差异。然而，在极端的纵向位置（X/L = ±1.0），最接近的表面区域（近角）并不表现出相同的放大趋势。例如，在 X/L = -1.0 或 +1.0 处从 1.25 道宽移动到 0.75 道宽（从图 22 移动到图 21）时，后车的前内角压力显著增加，而尾车底部的表面压力尽管在更前方的表面上有所变化，但变化可忽略不计。这表明局部接近效应对分离流或尾迹区域表面的影响较小。
对于DrivAer和AeroSUV模型，本研究也使用邻近的Ahmed模型检查了其侧向间距敏感性，但仅限于并排（X/L = 0）条件。这些结果显示出与图20中所示力系数相似的反相关幂律型变化，因此在这里没有呈现。本研究没有提供检查尺寸和侧向间距综合影响的数据，但为了更全面地理解现实交通中的邻近相互作用，此类数据将是必需的。
图 20 侧向间距对 DrivAer 模型在靠近AeroSUV 模型时的阻力系数的影响，针对三个横摆角度
图 21 在横摆角为 0°且Y/WL = 0.75 的条件下，DrivAer 和 AeroSUV 的表面压力系数偏离孤立车辆条件的偏差，X/L 的范围从 -1.0（顶部）到 +1.0（底部）
图 22 在横摆角为 0°且Y/WL = 1.25 的条件下，DrivAer 和 AeroSUV 的表面压力系数偏离孤立车辆条件的偏差，X/L 的范围
06 结论
在本文中，对相邻车道邻近效应的风洞试验数据进行了评估，以了解导致气动性能变化的作用机制。对表面压力测量值，特别是与孤立车辆条件下的差异进行了研究，并用于突出显示相互作用导致的气动力变化。基于这些观察结果，对相互作用机制进行了推断。
从表面压力测量中推断出了三种独立的相互作用机制：
1. 放大阻塞效应：与每辆车在周围流场中的存在相关的阻塞效应会导致流场中流离失位空气的风速普遍增加，并导致局部静压降低，这超出了孤立地围绕每辆车的流动变化。静压降低集中在车辆体局部接近的区域附近，因此，当纵向分离时，对最接近另一辆车的前表面或后表面的影响最大。这会导致领先车辆因基压降低而阻力增加，并导致跟随车辆因前表面的低压推力而阻力减少。当并排时，两辆车都会经历基压降低和相应的阻力增加。这些阻塞效应随着横向距离的缩短和邻近车辆尺寸的增大而放大。
2. 有效横摆角的变化：车辆之间的横向接近会改变每辆车所经历的横向流动方向，导致停滞点的横向移动以及前表面压力大小的调整。这些有效横摆角的增加或减少会导致阻力和侧向力的变化。3. 尾迹-车身相互作用：当纵向偏移时，前车产生的尾迹会冲击或与相邻车辆的压力场相互作用。在侧风中，当冲击下风向的后车时，后车周围的流动加速减少，导致基底压力升高和阻力降低。后车的前表面压力场似乎也与前车的尾迹相互作用。这些推论是基于对地面气压分布的观测变化以及预期会导致此类变化的流动行为得出的。在计算流体动力学中重现该研究中的条件可能有助于验证这些结论。尽管本研究的结果为气动载荷对相邻车道车辆纵向和横向接近的敏感性提供了重要知识，但还需要开展更多工作来了解对相对车辆尺寸和形状的敏感性，特别是在非并排条件下，接近的影响更局限于前或后表面。通过计算流体动力学（CFD）或滚动道路风洞方法进行扩展，可以允许研究接近的影响对移动地面和旋转车轮效应的影响。END
本期编辑|孙志伟
审 核|何藤升、王艺霖
文献来源:McAuliffe, B., and Barber, H., "Wind-Load and Surface-Pressure Measurements of the Aerodynamic Interactions of a Passenger Vehicle with Adjacent-Lane Vehicles," SAE Technical Paper 2024-01-2549, 2024, https://doi.org/10.4271/2024-01-2549.
来源：AutoAero
