随着我国汽车工业、高等级公路的发展,汽车车速的提高,人们对汽车的操纵稳定性、安全性和舒适性的要求也越来越高。汽车高速行驶过程中的稳定性、安全性和舒适性很大程度上决定于汽车的气动特性。侧风稳定性是汽车空气动力特性的一个重要研究内容。汽车的轻量化使得其对侧风的敏感性增加,侧风稳定性降低,加剧了高速行驶过程中的潜在危险。因此,研究侧风作用下轿车流场特性以及侧风对整车外流场和气动力的影响,对于进一步改善和提高汽车的侧风稳定性有着重要的意义。本文根据汽车计算流体力学方法的基础理论,采用Spalart-Allmaras模型、RNG k -ε模型、Transition SST模型、Reynolds Stress模型四种湍流模型对Ahmed钝体外部复杂旋涡扰流进行了数值模拟,并与已有的实验结果对比分析。结果表明,Transition SST湍流模型相对其他三个湍流模型在计算精度和对尾涡结构的模拟上更有优势。通过对Ahmed钝体的计算,验证了本文选用的网格划分方法的正确性,保证了后续数值模拟计算结果的可靠性。从计算精度的角度考虑,本文选用Transition SST湍流模型作为侧风作用下轿车外流场的计算模拟湍流模型。运用计算仿真软件FLUENT分别对车速恒定,改变风速及风速恒定,改变车速两种工况进行计算模拟,分析了轿车外流场随风速、车速变化的情况,并计算分析了气动力系数和气动力矩系数与侧风速度、车速的关系。经分析可知,侧风速度的变化和车速的变化改变了汽车周围气流的流动特性,其结果直接影响车身所受的气动力和气动力矩。汽车以恒定车速行驶时,所受到的气动阻力随风向角的增大而缓慢增大,侧向力随风向角的增大呈近线性增大,而升力随风向角的增大呈近抛物线增大,侧倾力矩和横摆力矩都随风向角的增大而增大。风速一定的情况下,气动阻力及其系数随车速的增大而增加,风速越大,其增加的幅度越小;侧向力系数和升力系数随车速的增大显著减小,而汽车所受的侧向力及升力随车速的增大而显著增大。