孤立车辆状况
对每个模型单独进行测试时测量的力系数如图9所示。在所有横摆角度下，AeroSUV模型的阻力系数都比DrivAer模型高约20%，这主要是由于其方形后部结构和相对较大的车轮和轮舱。两个模型的阻力系数都随着横摆角度的增加而增加，AeroSUV模型的增加率在大约±10°之后逐渐减小，而DrivAer模型在测试的横摆角度范围内则显示出持续增加。与DrivAer模型相比，AeroSUV模型还表现出更大的侧向力系数，大约高出30%，这主要是由于方形后部形状的侧向面积相对于前部面积比DrivAer模型更大。两种模型的升力系数相似，但这种相似性是由于两个相互抵消的因素。尽管这里没有显示，AeroSUV的前轴升力更高，可能是由于其较大的前部车身导致流速增加，而DrivAer模型的后轴升力更高，可能是由于后车窗和甲板上的压力降低。
本文以离散表面压力系数(Cp)或与孤立条件的差值（ΔC P,iso，将在下一节讨论）的平面视图散点图的形式呈现了表面压力分析。图10和图11分别提供了Drivaer和AeroSUV模型的孤立车辆散点图。作为参考，图6和图7显示了每个模型上的点位置。在图10和图11中，显示了五个横摆角度的压力系数数据。左侧列显示Cp值，右侧列显示ΔCp，yaw0值，从0°横摆角度条件开始。这两个参数的尺度不同，符号大小表示参数的大小，颜色和阴影表示大小和符号（黄色表示正数，蓝色表示负数）。DrivAer和Aero-SUV模型的Cp和ΔCp，yaw0的趋势相似，两个模型的主要区别在于不同背面的压力测量点。AeroSUV数据显示，在其更大的基底上，Cp值较低，与DrivAer相比，导致AeroSUV在所有横摆角度下的CD值更高。在每个模型的前部和风挡板上，发现了唯一的正Cp值。随着横摆角度的增加，模型迎风侧面的Cp增加，背风侧面的Cp减少，导致在交叉风方向上产生侧向力，相对基底压力较低（-ΔCP,yaw0)导致阻力系数增加）。尽管难以区分图10和图11，但AeroSUV前表面（引擎盖和挡风玻璃）上的Cp值低于DrivAer，导致上述的前升力较低。DrivAer 后部下方升程较短，从其向上暴露的后表面上较低的Cp 处即可明显看出。
图 9 在孤立条件下，DrivAer 和 AeroSUV 模型的力系数随横摆角的变化
图 10（左） 孤立的 DrivAer 模型的表面压力系数（流动方向由中心箭头指示）。CP 左栏为量级，右栏为与零偏航的差值（ΔC P,yaw0) ）。图 11（右）孤立的 AeroSUV 模型的表面压力系数（流动方向由中心箭头指示）。CP 左栏为量级，右栏为与零偏航的差值（ΔC P,yaw0) ）。
DrivAer 与 AeroSUV 组合的结果
在之前的论文中，展示了阻力、侧向力和升力测量值的一个子集，表明在存在邻近车辆模型的情况下，这些测量值会发生显著变化（例如，阻力系数变化高达±20%）。在这里，以不同的方式（散点图格式）呈现了相同的测量值，以方便对表面压力测量的解释。图12展示了在1个波长横向间距下，使用DrivAer和AeroSUV进行相互邻近测量时，所有纵向间距和横摆角度条件下的力系数结果。上排显示DrivAer模型的力系数值，中排显示AeroSUV模型的力系数值，下排显示净双车系统（使用方程5计算）的力系数值。在每个图中，每个条件下的圆圈大小表示相应的力系数的大小，而颜色和阴影表示与相应孤立车辆值的差异。在每个图的左侧为每个横摆角度提供了孤立车辆的结果，以供参考。作为提醒，AeroSUV（邻近车辆）的结果已转换以表示与DrivAer（主车辆）模型相邻的车道车辆，因此，相对于中呈现的数据，横摆角度和偏航不对称载荷系数（侧向力、滚转力矩、偏航力矩）的符号已改变。图8显示了图12中所示的横摆角度、力系数和纵向分离的符号约定。
图 12 的阻力系数结果凸显了麦考利夫和巴伯所观察到的趋势，即车辆的空气阻力可能更高或更低。
与相邻车道车辆存在时的孤立状态相比。如果考虑 0°横摆角，显然对于两辆车来说，当邻近车辆大约在后 0.5 车长处时出现阻力最大值，而当邻近车辆大约在前 0.5 至 1.0 车长处时出现阻力最小值。阻力的峰值增加约为峰值减少的两倍，这表明近距离的横向驾驶产生的有害影响大于有益影响。这反映在最低图例中的净双车系统阻力系数上，对于 0°横摆角，主要是在±1 车长范围内阻力增加。随着横摆角的变化，每辆车的最大和最小阻力条件的纵向位置在正横摆角时向后移动，在负横摆角时向前移动。对于每辆单独的车辆，这种移动约为从一个极端到另一个极端（±10°）的 0.5 车长，而双车系统在峰值阻力增加的位置上显示出约 1.0 车长的移动。
在图12的单车结果中，阻力系数的极端偏差发生在横摆角度最大值时，此时邻近车辆位于上风侧（对于DrivAer为+10°，对于AeroSUV为-10°）。对于双车系统，极端偏差也发生在横摆角度最大值时，但无明显偏向于某一侧风方向。
侧向力系数的结果也表明，当车辆模型侧向靠近时会有变化。与阻力不同，两辆车的侧向力系数随横摆角和纵向间距的变化趋势相同，甚至变化的幅度也相似。这反映在顶部、中部和底部侧向力系数图线的高度相似性上。在横摆角为 0°时，结果显示当车辆模型并排放置（X/L = 0）时变化不大，但随着纵向距离的变化，诱导侧向力出现在领先车辆的方向上（+X/L 时 +ΔCS ，-X/L 时 -ΔCS ）。这种情况在距离约为±1 辆车长以内都会发生，超过这个距离它们就会消失。在测试的极端横摆角下也观察到了相同的趋势，ΔCS 指向领先车辆，然而在较大的横摆角度下，存在一些较大幅度的变化。在约±1 倍车长分离距离内，侧向力为零的横摆角度会偏移多达几度，这表明近距离车辆的存在会导致有效流动倾斜度的变化。
升力系数数据的不确定性为±0.015，主要由随机不确定性贡献，这与图12中ΔC L颜色标度的范围一致。因此，ΔCL的大小不可靠，但DrivAer和AeroSUV升力系数结果之间的一些相似性表明，这些趋势可能是真实的。结果表明，当AeroSUV领先DrivAer（- X/L）时，两个模型的升力都会增加，而当DrivAer领先AeroSUV时，迎风模型的升力会减少。在三个力系数中，升力似乎最容易受到车辆几何形状（掀背车与旅行车）差异的影响，并且其中一个模型对双车系统结果的偏差更大。然而，升力系数的不确定性太大，无法在这方面得出任何明确的结论。
如前所述，还测量了三个力矩系数，并基于地面水平、中心线和中轴距的力矩中心，研究了它们对邻近效应的影响。滚动力矩和偏航力矩变化的趋势与图12所示的侧向力系数数据的趋势相似，而俯仰力矩系数的Δ值的变化趋势与阻力系数的变化趋势非常吻合（ΔCD). 鉴于俯仰力矩通常受到升力的强烈影响，尤其是前后差异，这一观察结果表明，升力的变化对邻近效应的贡献远小于阻力系数，这与ΔCL 值的实验不确定性相似。
图 13 展示了在 0°横摆角下车辆接近对 DrivAer 和 AeroSUV 模型的表面压力系数的影响，使用 ΔCP，iso 参数来表示大小和填充颜色。该参数表示在同一横摆角下与相应孤立车辆状况的 Cp 的差异。DrivAer 模型位于右侧车道（上部车身），AeroSUV 在不同相对纵向位置显示，而风矢（U）表示相对于模型的风向。
根据图12的结果，在X/L = -2.0和-1.5（顶部两个图）时，两种车辆都经历了较小的阻力减少。对于DrivAer模型，ΔCP，iso结果显示其前内（左）角区域压力较低，或产生有效的推力（向前吸力），这是阻力减少的原因。对于AeroSUV，在向前位置，其前内（右）角和内（右）侧窗区域压力增加，这并不能解释阻力减少。AeroSUV的底部区域显示小正的ΔCp，iso，这可能是阻力减少的原因，但幅度约为0.01，远低于±0.03的不确定性阈值，因此不是决定性的观察原因。
图 13 在0°横摆角下，DrivAer（右车道）和AeroSUV（左车道）两种车型相对于孤立车辆条件的表面压力系数偏差
来源：AutoAero
