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技術(shù)丨淺析雨天行車側(cè)窗視野清晰度問題

2022-04-08 21:09:09·  來源:中國汽研汽車風(fēng)洞技術(shù)  作者:姜祖嘯  
 
姜祖嘯先生:上汽集團(tuán)優(yōu)秀工程技術(shù)人才,從事奧迪品牌空氣動(dòng)力學(xué)整車開發(fā)工作,涵蓋空氣動(dòng)力性能、乘客艙流場控制、外氣動(dòng)風(fēng)噪、整車熱管理、整車防污性能等在內(nèi)

姜祖嘯先生:

上汽集團(tuán)優(yōu)秀工程技術(shù)人才,從事奧迪品牌空氣動(dòng)力學(xué)整車開發(fā)工作,涵蓋空氣動(dòng)力性能、乘客艙流場控制、外氣動(dòng)風(fēng)噪、整車熱管理、整車防污性能等在內(nèi)的數(shù)字化研發(fā),參與了多項(xiàng)與汽車空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)的國標(biāo)和行標(biāo)工作。

我們的先輩們喜歡雨,也喜歡記錄雨,為我們留下了諸多朗朗上口的關(guān)于雨的詩句。“天街小雨潤如酥,草色遙看近卻無”,“清明時(shí)節(jié)雨紛紛,路上行人欲斷魂”,“夜闌臥聽風(fēng)吹雨,鐵馬冰河入夢來”。在這些詩句中,我們看到了先輩們對毛毛細(xì)雨、中雨以至于暴雨的記錄,也看到了他們對雨的喜愛和擔(dān)憂。


城市里的人們并不喜歡雨,下雨意味著堵車,而堵車的一個(gè)重要原因是雨天行車駕駛員視野受限。據(jù)各保險(xiǎn)公司統(tǒng)計(jì)的事故率來看,在雨天等惡劣天氣時(shí),汽車事故率要比平時(shí)高5倍之多,其中一個(gè)原因就是汽車側(cè)窗會(huì)形成水膜,阻礙駕駛員的視野,進(jìn)而造成安全隱患。

本文結(jié)合作者在汽車開發(fā)過程中側(cè)窗雨水管理的一些經(jīng)驗(yàn)和感想,淺要地介紹了雨天行車側(cè)窗水膜的形成機(jī)理以及如何在開發(fā)中保證側(cè)窗視野清晰。

1.雨天行車側(cè)窗視野問題研究歷史與現(xiàn)狀

由于地理分布原因,中國的降雨量從東南到西北是逐漸減少的。烏魯木齊年降雨天數(shù)大約是60天,而到了中部的華北平原,降雨天數(shù)約為80天,到了長三角則增加到約130天,珠三角則是150天左右,中國年降雨天數(shù)最多的是貴州遵義,一年有約240天在降雨。雨天行車是每位駕駛者都會(huì)遇到的情景,而這個(gè)駕駛情景中最讓人煩心的可能就是側(cè)窗視野不清晰了。一旦雨天行車視野不清晰,駕駛者便失去了安全感,高速行車過程中失去了外界的信息輸入,即使是老司機(jī)也不免暗自擔(dān)心,那感覺就像在迷霧中開車,小心翼翼,生怕發(fā)生意外,輕則傷財(cái),重則傷人傷己。

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圖1   雨天行車側(cè)窗模糊

1.1雨天行車側(cè)窗視野研究歷史

上世紀(jì)60年代開始,針對雨天行車側(cè)窗視野不清晰的問題,國外主機(jī)廠便開始著手解決這一問題,上世紀(jì)80年代起,部分車企便將側(cè)窗視野清晰度作為車輛性能指標(biāo)之一,在開發(fā)過程中予以考慮,在此過程中積累了很多開發(fā)經(jīng)驗(yàn),并且逐步形成了測試規(guī)章和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。諸如A柱擋水條以及后視鏡鏡殼上方的導(dǎo)水槽和下方的擋水壩、側(cè)門密封條的一些有利于疏水導(dǎo)水的措施以及外形設(shè)計(jì),目前仍廣泛用于汽車外形設(shè)計(jì)中。


中國國內(nèi)汽車市場起步較晚,針對雨天行車側(cè)窗視野的研究更是直到20世紀(jì)末才有相關(guān)理論研究。整車廠關(guān)于此項(xiàng)性能的研究則是從合資企業(yè)逐漸到自主品牌,從理論研究逐步落地到汽車研發(fā)過程中。近些年來,國內(nèi)整車廠逐步認(rèn)識到了雨天行車側(cè)窗視野性能對安全和增強(qiáng)品牌競爭力的作用越來越大,逐步加大了對汽車側(cè)窗水污染的研究力度。

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圖2   側(cè)窗視野相關(guān)的汽車設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

(a)A柱擋水條;(b)外后視鏡上方的導(dǎo)水槽;

(c)后視鏡下方的擋水壩;(d)側(cè)窗密封導(dǎo)水槽


1.2 消費(fèi)者雨天行車應(yīng)對“妙招”

消費(fèi)者們也大多經(jīng)歷過雨天行車的情景,面對雨天行車側(cè)窗視野不清晰這一問題,也有諸多“妙招”。消費(fèi)者的應(yīng)對方式主要有以下四種:

第一種是最為直接的刮水方法。側(cè)窗積水較多時(shí),便降下側(cè)窗,使用側(cè)窗密封膠條刮掉側(cè)窗的水,然后快速升上側(cè)窗。這種做法不僅會(huì)使車內(nèi)進(jìn)入大量雨水,影響駕駛者心情,也會(huì)使駕駛者分心,造成一定的安全隱患。


第二種是老司機(jī)們口口相傳的涂抹肥皂方法,后面升級為了專業(yè)的涂抹材料——“雨敵”。這種方法的本質(zhì)是通過外加物質(zhì)增大雨水和側(cè)窗玻璃、外后視鏡鏡面的接觸角,水更趨向于凝結(jié)成大水珠進(jìn)而形成水流流下側(cè)窗和外后視鏡,不會(huì)形成水膜阻礙駕駛員視野。這種做法除了會(huì)帶來額外的花費(fèi)外,也存在有效時(shí)間短等缺點(diǎn)。

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圖3 水滴和固體表面的接觸角。

接觸角越小,材料表面越具有親水性。

第三種是自行安裝后視鏡雨眉和側(cè)窗雨眉。合理安裝雨眉可以在小雨和中雨?duì)顩r下有效減少側(cè)窗和外后視鏡上的水跡,但是在暴雨?duì)顩r下效果不明顯。雨眉多使用膠粘,在高速行駛下存在脫落風(fēng)險(xiǎn),萬一掉落的雨眉造成其他車輛發(fā)生意外事故,車主需要承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。此外,雨眉可能會(huì)造成額外的噪聲影響。

第四種是購買具有加熱功能的外后視鏡。雨天行車時(shí)打開后視鏡加熱,后視鏡鏡面上的細(xì)小雨滴會(huì)受熱流下。但是目前市面上還沒有帶加熱的側(cè)窗玻璃,這就導(dǎo)致了后視鏡清晰,但是側(cè)窗不清晰,仍然無法看清車后和車外的行人車輛信息。另外,外后視鏡加熱功能在大雨?duì)顩r下作用不大,因?yàn)楹笠曠R面上積累了太多的水。部分高端車型如保時(shí)捷卡宴等,會(huì)在前風(fēng)擋玻璃、前側(cè)窗玻璃和后視鏡鏡面使用了斥水型玻璃和材質(zhì),這種玻璃的表面經(jīng)過特殊處理,能增加材料和水滴之間的接觸角,類似“持久性雨敵”的效果。

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圖4   消費(fèi)者應(yīng)對雨天行車側(cè)窗視野不清晰方法

(a)涂抹肥皂;(b)涂抹“雨敵”;(c)外后視鏡雨眉;

(d)側(cè)窗雨眉;(e)后視鏡加熱


1.3 工程師眼中的側(cè)窗視野問題

中國古代神話三皇五帝時(shí)期,中原洪水泛濫,堯、舜命令大臣鯀前去治水,鯀使用共工之術(shù)大修堤壩,治水九年不成,被流放死于羽山;其子禹,采用疏導(dǎo)和阻隔相結(jié)合的方法,黃河終于平息,人民安居樂業(yè)。

雨天行車側(cè)窗視野問題,本質(zhì)上是汽車空氣動(dòng)力學(xué)視角下的雨水管理問題,工程師們需要考慮的是如何像大禹一樣,通過巧妙的設(shè)計(jì)來“疏導(dǎo)”、“阻擋”雨水?,F(xiàn)在的汽車外形設(shè)計(jì),考慮到空氣阻力的因素,一般會(huì)要求汽車在高速行駛時(shí)氣流能緊貼車身,但是在雨天行駛時(shí),水滴會(huì)跟隨空氣一起緊貼車身,如果側(cè)窗玻璃上積累過多的水跡而又沒有被及時(shí)吹走,側(cè)窗便會(huì)視野模糊。


側(cè)窗視野問題是汽車空氣動(dòng)力學(xué)的一個(gè)分支,在研發(fā)中更受重視是車身空氣阻力系數(shù)、整車風(fēng)噪、橫風(fēng)穩(wěn)定性、汽車升力等問題,但是隨著國內(nèi)消費(fèi)者越來越重視行車安全性,如何通過良好的造型設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)處理,在不影響整車風(fēng)阻系數(shù)和整車風(fēng)噪水平的前提下保證雨天側(cè)窗視野清晰度,將是汽車研發(fā)需要關(guān)注的一個(gè)問題。


客戶的需求,便是汽車工程師的追求。雨天行車側(cè)窗視野不清晰會(huì)使客戶在增加潛在的風(fēng)險(xiǎn),那么汽車工程師便有責(zé)任解決這一風(fēng)險(xiǎn)。

2.雨天行車側(cè)窗后視鏡水跡來源分析 

《孫子·謀攻》有言,“知彼知己,百戰(zhàn)不殆。”要想解決雨天行車側(cè)窗視野問題,首先要知道影響駕駛員視野的這些水的來源。知道了水的來源之后,針對性地布置“路障”或者“排水槽”,達(dá)到“治水”的效果。

2.1 駕駛員視野研究對象分析

在汽車設(shè)計(jì)中,汽車一般是左右對稱的,除了外后視鏡等少數(shù)零部件。為便于分析,對駕駛員進(jìn)行視野分析的時(shí)候,選取使用頻率更高的主駕側(cè)前側(cè)窗玻璃和外后視鏡作為分析對象。

駕駛員坐在駕駛位上看向外后視鏡穿過側(cè)窗玻璃的區(qū)域, 我們稱之為核心視野區(qū),此區(qū)域保持干凈對于行車安全至關(guān)重要;另外,駕駛員通過側(cè)窗直接觀察車外環(huán)境的區(qū)域,我們稱之為輔助視野區(qū),這部分區(qū)域如果水跡過多,也會(huì)在一定程度上影響車輛的安全駕駛。

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圖5  主駕側(cè)側(cè)窗研究區(qū)域

另外一個(gè)研究對象便是主駕側(cè)外后視鏡鏡面了。駕駛員通過核心視野區(qū)看到外后視鏡鏡面,如果核心視野區(qū)和外后視鏡鏡面都保持清晰,駕駛員便能實(shí)時(shí)掌握車后信息,在進(jìn)行超車、變道也更有把握。

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圖6   主駕側(cè)外后視鏡鏡面

2.2 側(cè)窗水跡來源分析

由于汽車獨(dú)特的造型以及外后視鏡的存在,導(dǎo)致汽車在雨天行車時(shí)后視鏡鏡面和側(cè)窗出現(xiàn)水跡,這些水跡主要有以下幾個(gè)來源:

(1)雨刮會(huì)把大部分前擋風(fēng)玻璃上的積水刮到A柱臺(tái)階處,部分積水可能會(huì)在高速氣流的作用下越過A柱,在側(cè)窗上形成水跡,高風(fēng)速下氣流多集中于側(cè)窗上部,基本與A柱輪廓平行,低風(fēng)速下水跡會(huì)在重力的作用下向下發(fā)展,可能會(huì)經(jīng)過核心視野區(qū)和輔助視野區(qū);

(2)高速氣流遇到前擋風(fēng)玻璃后,向兩側(cè)發(fā)展,越過A柱后形成A柱渦流,A柱渦流裹挾著雨滴作用在側(cè)窗上,形成離散的水跡;

(3)后視鏡的后方會(huì)形成一個(gè)狹長的渦流區(qū),風(fēng)速越高渦流區(qū)越狹長,但是也更加遠(yuǎn)離側(cè)窗玻璃,風(fēng)速較低時(shí),渦流區(qū)較短,但是更加粗壯且靠近玻璃;后視鏡鏡殼積水后,部分積水會(huì)脫離鏡殼進(jìn)入渦流區(qū),雨滴沾染到側(cè)窗玻璃上;

(4)雨水在A柱型面上匯集,流到側(cè)窗玻璃后沿著玻璃上邊緣,以及三角窗積水翻過三角窗水壩,匯集到三角窗后邊緣,在氣流的作用下向側(cè)窗玻璃上發(fā)展,可能會(huì)流到核心視野區(qū)和輔助視野區(qū)。

2.3  外后視鏡鏡面水跡來源分析

汽車外后視鏡鏡面上的水跡來源主要是鏡殼上下表面積水在后視鏡邊緣處發(fā)生脫離,進(jìn)入后視鏡后方的紡錘形渦流區(qū),進(jìn)而卷到后視鏡鏡面上。

另外前風(fēng)窗玻璃上的雨水如果發(fā)生A柱溢流,和直接打在擋水條以及A柱上表面的雨水一起,在A柱折角處會(huì)部分發(fā)生脫落,進(jìn)入后視鏡渦流區(qū),加重后視鏡鏡面上的水跡污染狀況。

目前多數(shù)車企在進(jìn)行后視鏡的設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)在后視鏡鏡殼上方設(shè)計(jì)流水槽,下方設(shè)計(jì)擋水壩,在后視鏡鏡殼遠(yuǎn)離車身表面的區(qū)域設(shè)置為脫落區(qū),這樣大多數(shù)雨水會(huì)在后視鏡遠(yuǎn)離車身的邊緣處脫落,最終打在側(cè)窗玻璃靠后的區(qū)域,而非打在核心視野區(qū)上。

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圖7   保時(shí)捷卡宴(2018款)后視鏡水槽和水壩設(shè)計(jì)

3. 風(fēng)洞試驗(yàn)

不同于油耗測試或者風(fēng)噪測試,只要路上風(fēng)不是很大,就可以進(jìn)行路試。汽車側(cè)窗雨水管理的試驗(yàn)進(jìn)行路試很大程度上需要看天吃飯,畢竟不能因?yàn)橐粋€(gè)側(cè)窗水管理路試就申請“人工降雨”,并且實(shí)際降雨的雨強(qiáng)和持續(xù)時(shí)間都無法確定,試驗(yàn)具有很強(qiáng)的隨機(jī)性。在這個(gè)背景下,過去的幾十年內(nèi),在環(huán)境風(fēng)洞中進(jìn)行雨天行車側(cè)窗視野分析試驗(yàn)的方法逐步發(fā)展完善,并且由于良好的可重復(fù)性和可定量性,逐漸成為車企進(jìn)行此項(xiàng)性能開發(fā)的主流方法。

3.1試驗(yàn)現(xiàn)場布置簡介

試驗(yàn)在整車環(huán)境風(fēng)洞中進(jìn)行,車輛居中擺放,外后視鏡距離噴口距離約4m。為了更好地觀察無色的水,在水中加入熒光劑,進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)關(guān)掉環(huán)境燈光,打開熒光燈,使之照射關(guān)注區(qū)域,并在合適的位置放置高清相機(jī),記錄側(cè)窗的水跡發(fā)展。

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圖8   側(cè)窗水管理試驗(yàn)環(huán)境風(fēng)洞現(xiàn)場布置

(a)高清相機(jī);(b)雨水支架 ;

(c)熒光燈矩陣;(d)尾氣排放吸收裝置。

在試驗(yàn)過程中,可以調(diào)整噴水支架供給水量和風(fēng)速,來模擬汽車在不同的降雨環(huán)境中以不同車速行駛的場景。在同一風(fēng)速下,雨強(qiáng)越大,噴水支架供水量應(yīng)該越大;在同一雨強(qiáng)下,車速越快,前風(fēng)窗單位時(shí)間內(nèi)接收到的水越多,噴水支架的供水量也越多。

3.2 車輛側(cè)窗視野試驗(yàn)評價(jià)

對側(cè)窗視野進(jìn)行評價(jià),要站在駕駛者的角度上,對側(cè)窗、側(cè)窗上的核心視野區(qū)、外后視鏡鏡面分別進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)的整體思路為:關(guān)注區(qū)域水越少,側(cè)窗水管理性能越好。

最直觀的評價(jià)方式是坐在駕駛位上,調(diào)整坐姿看向主駕側(cè)外后視鏡,評價(jià)清晰程度。但是這種方法有一個(gè)弊端,就是只能應(yīng)用于車內(nèi)能坐人的樣車或量產(chǎn)車,無法在車輛開發(fā)早期就進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。

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圖9  某款轎車進(jìn)行側(cè)窗水管理試驗(yàn)車內(nèi)視角

側(cè)窗水跡較多,無法通過核心視野區(qū)看到外后視鏡鏡面。

更為普遍的評價(jià)方法是在外部對主駕側(cè)側(cè)窗區(qū)域和外后視鏡進(jìn)行拍照,觀察側(cè)窗上水跡分布的位置和大概面積占比,若A柱溢流的水覆蓋了核心視野區(qū),則需要引起工程師的重視。

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圖10   汽車側(cè)窗水跡分析

(a)速度較低時(shí),水跡受到重力影響較大,溢流后分布較廣;

(b) 風(fēng)速較高時(shí),水跡受到來流剪切力影響更大,水跡和來流方向一致。

針對后視鏡鏡面也是類似的評價(jià)方法,觀測后視鏡鏡面的水跡分布和大概的覆蓋范圍。如果后視鏡鏡面水跡分布范圍較廣,或者后視鏡鏡面某處持續(xù)不斷有大量水滴打上去,形成水流,就需要工程師仔細(xì)尋找水滴來源,進(jìn)而優(yōu)化這個(gè)問題了。

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量化分析是針對側(cè)窗水管理的一個(gè)評價(jià)趨勢,其基本思路是在側(cè)窗和后視鏡鏡面上,我們看到有水,是因?yàn)槟抢锉容^綠,從顏色的角度上來看就是,那里的RGB中的G 值較高。因此可以對整張圖片上的點(diǎn)進(jìn)行像素分析,選中關(guān)注區(qū)域后,設(shè)置G閾值,如果某個(gè)點(diǎn)的G值大于閾值,則被認(rèn)為有水。在選取合適的G閾值后,經(jīng)過處理后的圖片和眼睛直接觀察的圖片具有良好的一致性,且能計(jì)算具體有水的區(qū)域占據(jù)總的關(guān)注區(qū)域的比例。

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圖11   側(cè)窗處理圖片,側(cè)窗區(qū)域有水的區(qū)域占據(jù)整個(gè)側(cè)窗比例為20.8%;核心視野區(qū)(即側(cè)窗上被畫出來的區(qū)域)有水的區(qū)域占核心視野區(qū)比例為2.0%。

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圖12   后視鏡鏡面有水的區(qū)域占3.9%。

這種評價(jià)方式能從數(shù)據(jù)的角度對側(cè)窗和外后視鏡鏡面的清晰程度進(jìn)行評價(jià),但是和選取的G閾值有關(guān),不同的人選取的閾值可能不同,得到的污染占比也可能不同。此外,這種評價(jià)方式無法對關(guān)注區(qū)域的水的形態(tài)進(jìn)行說明,水滴和水流在駕駛員實(shí)際開車過程中的影響肯定是不同的。

3.3 風(fēng)洞試驗(yàn)的局限性

風(fēng)洞試驗(yàn)無法完全模擬道路狀況下雨天行車的情景,主要原因有以下幾點(diǎn):

1)實(shí)際降雨時(shí)大時(shí)小,并非均勻降雨,但是風(fēng)洞中供給水量一般是均勻供水;

2)雨天行車側(cè)窗積水不僅來自自然降雨,還包括周圍車輛濺水導(dǎo)致的側(cè)窗積水,風(fēng)洞試驗(yàn)條件暫時(shí)無法考慮這種狀況;

3)環(huán)境風(fēng)洞中的水滴粒子一般為噴嘴產(chǎn)生,大小和形狀比較規(guī)則,而實(shí)際降雨的雨滴直徑更加不規(guī)則;

4)真實(shí)降雨過程往往會(huì)持續(xù)數(shù)十分鐘或數(shù)小時(shí),風(fēng)洞試驗(yàn)為追求效率,單一工況持續(xù)時(shí)間一般不超過五分鐘,無法模擬長時(shí)間雨天行車形成的積水效果,和真實(shí)路況雨天行車效果有一定的差別。

但是在風(fēng)洞中研究雨天行車側(cè)窗雨水污染的性能還是可行的,比如可以觀察在不同的風(fēng)速、降雨工況下是否出現(xiàn)A柱溢流現(xiàn)象以及溢流嚴(yán)重程度,還有不同工況下后視鏡鏡面的積水狀況。雖然風(fēng)洞試驗(yàn)無法完全模擬實(shí)際雨天行車的情景,但是具備道路行駛試驗(yàn)不具備的重復(fù)性和可定量性,可作為產(chǎn)品開發(fā)過程中的雨天行車側(cè)窗視野性能開發(fā)的參考。

4. CFD助力工程師保證側(cè)窗視野

宇宙萬物皆可CFD,側(cè)窗視野問題在CFD看來,也不例外。

從項(xiàng)目后期的實(shí)體樣車進(jìn)行側(cè)窗水管理驗(yàn)證試驗(yàn),從經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本的角度上看,具有以下缺點(diǎn):首先,必須等到有樣車了才可以進(jìn)行改造并進(jìn)行試驗(yàn),相對而言造型已經(jīng)基本定下,更改范圍縮減;其次,若有更改方案,樣件制作時(shí)間較長,且單次風(fēng)洞試驗(yàn)成本較高。

使用CFD軟件進(jìn)行前期計(jì)算評估,能在項(xiàng)目更早期參與到側(cè)窗視野校核相關(guān)的造型決定中,并且造型更改參與計(jì)算相對于樣件制作較為方便快捷。

目前主流的計(jì)算軟件如Starccm+、Fluent、AVL等都可以進(jìn)行側(cè)窗視野校核的仿真,但是雨天行車仿真牽扯到固態(tài)(車身)、氣態(tài)(高速流動(dòng)的空氣)和液態(tài)(雨水)的耦合,計(jì)算較為困難。

雨滴直徑大多在0.5-1.5mm范圍內(nèi),在空氣中具有良好的跟隨性,因此在仿真計(jì)算時(shí)不僅要考慮粒子受到重力的作用,還要考慮氣動(dòng)力對于粒子的影響,因此氣流和水滴粒子的雙向耦合計(jì)算是準(zhǔn)確模擬分析粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)鍵。另外,雨滴粒子在三角窗邊緣、后視鏡鏡殼表面等位置發(fā)生匯集并且二次分裂,會(huì)產(chǎn)生更多細(xì)小的雨滴微粒,雨滴微粒進(jìn)入車身周圍流場,共同作用于關(guān)注區(qū)域。

對于整車級別的雨水仿真,若要考慮真實(shí)的雨天行車情景,情況將會(huì)非常復(fù)雜,并且計(jì)算量很大,水滴粒子數(shù)目可能需要上百萬,如果使用兩相流模型,可能要把一個(gè)服務(wù)器算爆了。但是如果使用兩相流模型或全部考慮為液膜模型,又無法準(zhǔn)確模擬水滴粒子和壁面以及氣流的相互作用,更不用說追蹤粒子的軌跡了。

在保證計(jì)算精度的同時(shí),如何盡可能縮短計(jì)算時(shí)間,使之能應(yīng)用到項(xiàng)目指導(dǎo)上面,是雨天行車CFD仿真的一個(gè)發(fā)展方向。整車模型太大,可以使用半車甚至四分之一車模型進(jìn)行計(jì)算;雨水粒子太多,計(jì)算量太大,可以使雨水和車身壁面接觸后成為液膜,而在空氣中仍然是獨(dú)立的粒子形式;雨刮動(dòng)起來的模型計(jì)算量太大,可以在A柱臺(tái)階處使用一個(gè)噴口,模擬雨水被雨刮刮向擋水條處的狀況,這樣就不必使用動(dòng)網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算,節(jié)約了大量的計(jì)算時(shí)間。

5. 總結(jié)

通過合理的汽車外形設(shè)計(jì),輔助以必要的疏水、擋水措施,可以有效改善汽車雨天行車過程中側(cè)窗及外后視鏡的清晰度。但是汽車空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),要綜合考慮空氣動(dòng)力學(xué)阻力、整車風(fēng)噪水平、側(cè)窗視野問題、汽車橫風(fēng)穩(wěn)定性等各種問題,如果只考慮雨天行車側(cè)窗視野問題而導(dǎo)致其他空氣動(dòng)力學(xué)性能變差,對一個(gè)汽車工程師來說是萬萬不能接受的。如何找到一個(gè)設(shè)計(jì)的平衡點(diǎn),保證所有的汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能都能滿足要求,汽車工程師們一直“戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢,如履薄冰”,但為了更好的汽車性能,我們義無反顧。

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[參考文獻(xiàn)]

1.Thomas Wolf. The aerodynamic development of the new Porsche Cayenne. Journal of Automobile Engineering. 2019.

2.Kenneth J. Karbon and Stephen E. Longman,Automobile Exterior Water Flow Analysis Using CFD and Wind Tunnel Visualization. 1998.

3.Jilesen, J., Spruss, I., Kuthada, T., Wiedemann, J. et al., Advances in Modelling A-Pillar Water Overflow, 2015.

4.蘭巍,劉江. 汽車涉水車身表面污染仿真與控制[A]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2012.

5.白玲, 曾昌明, 張立玲, 等. 汽車側(cè)窗雨水管理的計(jì)算流體力學(xué)分析研究[J].汽車技術(shù). 2021.

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