力和壓力系數(shù)

本文通過力系數(shù)來表示每種車型的空氣動力性能：

其中Qref是參考動壓，A是模型表1中的前向面積。力和力矩通過來自負(fù)載傳感器的六個輸出信號（測量持續(xù)時間的平均值）來計算，這些信號通過校準(zhǔn)矩陣組合，以提供傳感器坐標(biāo)系中的六個單獨的力/力矩值。本文未給出力矩系數(shù)數(shù)據(jù)，以限制發(fā)現(xiàn)的冗余性。滾轉(zhuǎn)和偏航力矩系數(shù)的趨勢與側(cè)向力系數(shù)的趨勢相似，而俯仰力矩的趨勢與升力的趨勢相似。數(shù)據(jù)以車身軸坐標(biāo)系呈現(xiàn)，其中阻力指向下游，從駕駛員角度看，側(cè)向力指向右側(cè)，升力向上。

表面壓力系數(shù)是通過以下方式計算得出的：

其中參考壓力Pref是風(fēng)洞中模型安裝位置不受干擾的靜壓。本文還給出了兩個壓力系數(shù)差參數(shù)：一個表示與零橫擺角度條件的差值（ΔC P,yaw0)），另一個表示與孤立車輛條件的差值（ΔC P,iso)）。

在大多數(shù)單車測試條件下，模型阻塞約為1%，因此未對力系數(shù)進行阻塞修正。在測試段中，鄰近模型測試的阻塞水平較高，可能需要阻塞修正才能獲得真正具有代表性的結(jié)果。然而，將其應(yīng)用于多體系統(tǒng)并非易事，在此未進行嘗試?；诩僭O(shè)的組合體積阻塞的阻塞估計值遠小于由于鄰近車輛效應(yīng)而觀察到的力和壓力系數(shù)的差異，因此預(yù)計結(jié)果的趨勢和大小是可靠的。

04  不確定性估計  

DrivAer Notchback模型作為樣本案例來估計隨機不確定性大小，因為在該大型測試活動中，該模型進行了最多的重復(fù)測試運行（六次重復(fù)）。這些隨機不確定性通常被發(fā)現(xiàn)隨著橫擺角度的增加而增加。偏差誤差不確定性是根據(jù)儀器供應(yīng)商指定的不確定性大小進行評估的。測量不確定性的主導(dǎo)成分是重復(fù)DrivAer Notchback測試評估的運行間隨機變異性，其中包括至少兩次完全拆卸和重新安裝模型。這導(dǎo)致與測量差異相關(guān)的不確定性（例如，δΔC D,rand)）與主要測量不確定性（例如，δC D,rand)）處于同一數(shù)量級。樣本不確定性估計值見表2。

表2 低橫擺角和高橫擺角下力和壓力系數(shù)的誤差估計值（95%置信度）

測試矩陣與案例組合

本文進行了兩組實驗來研究相鄰車道鄰近效應(yīng)，一組以DrivAer模型為主要模型，另一組以AeroSUV模型為主要模型。研究中選定的鄰近位置范圍為縱向±2個車身長度，橫向定位為車道寬度的±25%。所有測試均在風(fēng)速為50 m/s的條件下進行，對應(yīng)的基于長度的雷諾數(shù)為2.3×10^6。

對于與主模型距離在±1 車輛長度范圍內(nèi)的鄰近模型，進行了±10°范圍內(nèi)的自動偏航掃描，增量步長為 2.5°。對于更大的縱向間距，即最大到±2 車輛長度，由于安裝軌道較長，在測試期間可防止偏航運動，并且需要在每次測試條件之間關(guān)閉風(fēng)力。對于這些更大的距離，由于數(shù)據(jù)收集時間較長，數(shù)據(jù)是在相同的±10°橫擺角度范圍內(nèi)獲取的，但增量步長為 5°（而不是 2.5°）。如表 3 所示，DrivAer 和 AeroSUV 主模型研究的測試程序是相同的，唯一的區(qū)別在于哪個是主模型，哪個是鄰近模型，因為只有單個 DrivAer 模型和單個 Aero-SUV 模型可用?？v向（X）和橫向（Y）坐標(biāo)分別通過模型長度（L）和一般車道寬度（(WL = 3.7 米全尺寸，0.555 米模型尺寸）進行歸一化處理。

圖8提供了總體布局和位置命名。正X位置表示主模型后面的接近模型，負(fù)X位置表示主模型前面的接近模型。使用DrivAer進行的大多數(shù)接近模型測試都是使用相鄰車道位置的AeroSUV進行的，反之亦然。對于AeroSUV測試，使用艾哈邁德模型作為每個的次要接近模型。

表 3 用于 DrivAer 模型和 AeroSUV 模型研究的測試矩陣，以及相鄰車道接近模型（相對于主模型的接近模型中心的相對縱向位置（車輛長度的 L）和橫向位置（車道寬度的 WL））