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真实风条件评估空气动力阻力在道路距离预测中的应用
道路上的数据被用于提供代表性的风况，并展示这些风况对电机功率输出的影响，功率输出代表了总的道路负载。仿真结果则用于进一步详细展示风况对空气动力负载的影响。
首先进行了零风条件下的仿真，使用图6中显示的车辆几何模型，包含安装了风探头的车辆。零风基准仿真的结果总结在表1中，并展示在图7、图8和图9中。
图6. 带有三孔皮托静压探头的特斯拉ModelS
首先，动态偏航角设定在0到7度范围内。偏航角以每秒1度的固定偏航率缓慢变化。正如文献所示，当偏航率为每秒两度或更低时，空气动力学系数与静态偏航测量值非常接近，可用于很好地代表车辆的偏航响应。动态偏航仿真的结果使用1秒的移动平均进行平滑处理，生成偏航响应曲线和线性趋势线。6度偏航的仿真结果如图10所示。
接下来，重复了动态偏航仿真，增加了7%湍流强度的上游湍流波动，以充分包含道路上观察到的风况。这些规定的风波动包括时间尺度为几秒的大尺度涡流，这些波动影响了偏航角与阻力系数的关系。为了确定阻力与偏航角的整体趋势，数据在时间上被平滑处理并拟合趋势线，生成7%湍流强度下的偏航响应曲线，如图10所示。湍流与偏航的影响类似于之前的研究中报告的阻力与偏航角响应的结果。在这组仿真中，上游湍流将阻力增加了大约ΔCD = +0.010，但湍流引起的偏航曲线稍微不那么陡峭，表明上游湍流在零偏航时的影响比在较大偏航角时更为显著。这一趋势也出现在图5的实验数据中。图11展示了全局偏航角、湍流与车辆流场之间的相互作用，其中流线根据其经过域中的局部偏航角进行着色。
表1 Zero-风CFD仿真气动力
图7. 沿四条水平线的流体流线，显示出皮托静压探头对车顶边界层的最小影响
图8. 近表面速度图显示皮托静压探头对车顶边界层的轻微影响。探头确实在车顶后部、后窗和尾箱盖上产生了一个涡流。
图9. 使用两种不同的颜色标度显示的表面压力图（更清楚地显示了尾部压力分布）
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