FSAE赛车尾翼气动优化研究：ANSYS Fluent模拟分析

"本文详细探讨了FSAE（Formula Student阿塞拜疆）赛车尾翼的气动性能分析和优化，旨在提升赛车的性能。研究者运用ANSYS Fluent软件进行空气动力学性能的模拟与分析，对不同翼片结构的尾翼进行了比较，包括三翼片和两翼片结构。通过模拟和实车测试，得出结论：两翼片结构的尾翼在优化后表现出更优的性能，减轻了重量，增强了下压力，并且对阻力的影响较小。" FSAE赛车是一种由学生设计和制造的小型单座赛车，其性能在很大程度上取决于空气动力学特性，特别是尾翼的设计。尾翼是赛车的重要组成部分，主要作用是提供必要的下压力，以确保高速行驶时赛车的稳定性和操控性。 在本研究中，研究人员选取了一款特定的FSAE赛车作为研究对象，利用ANSYS Fluent这一高级的计算流体动力学（CFD）工具进行仿真。ANSYS Fluent软件广泛应用于各种复杂的流体流动问题，能够精确模拟气体和液体的流动、传热以及与固体表面的相互作用，是分析赛车空气动力学的理想工具。 通过对三翼片和两翼片尾翼结构的模拟，研究人员发现三翼片结构的流场特征更为复杂，导致更多的参数影响和翼片间的相互干扰，因此优化难度相对较大。相比之下，两翼片结构的尾翼显示出更清晰的速度和压强分布规律，使得流动特性和气动参数之间的关系更为明确，从而有利于进行结构优化。 实车测试进一步证实了这些理论分析。优化后的两翼片尾翼不仅成功减轻了赛车的总重量，还显著提升了赛车的下压力，这对于提高赛车的抓地力和过弯速度至关重要。同时，这种优化并未过度增加赛车的阻力，保持了良好的速度性能。 关键词如“空气动力学”、“FSAE”、“尾翼”、“数值模拟”、“气动性能”和“结构优化”揭示了该研究的核心内容，涵盖了赛车设计的关键领域。通过这样的研究，可以为FSAE赛车团队提供有价值的参考，帮助他们在未来的设计中实现更好的性能平衡。