1、我國高速公路里程數和汽車產銷量高居世界第一位，然而汽車產業(yè)的自主研發(fā)能力卻與真正的汽車強國有很大的差距，包括汽車的氣動外形優(yōu)化設計。通過汽車的氣動外形優(yōu)化設計降低車身氣動阻力，不僅提高了氣動性能，還能改善燃油經濟性，在石油資源日益短缺的今天，這項優(yōu)化技術的研究具有非常重要的實際意義和理論價值。
　　本文針對國內現(xiàn)階段汽車氣動外形優(yōu)化研究中存在的盲目性和低效率的問題，將廣泛應用于飛行器外形優(yōu)化設計領域的伴隨優(yōu)化方法，引入到汽車氣動外

2、形優(yōu)化中，對低阻力值的汽車氣動外形進行了探索研究。
　　首先，研究了汽車計算流體動力學的理論基礎，包括氣動阻力的產生、與汽車外形的關系，汽車行駛時的流場特性，數值仿真的離散方法、計算方法等內容。然后，進行了數值計算精度的研究：選取外形與車身形狀相似的簡單模型——Ahmed模型為仿真對象，建立與風洞試驗大小相同的計算域，設定與風洞試驗一致的邊界條件；選取工程計算常用的兩種網格方案，四面體+三棱柱網格方案和六面體網格方案，以及常用的兩

3、種湍流模型，RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型，組合后進行了四種方案的數值計算，通過對計算結果的精確度和收斂性的比較，以及與風洞試驗尾部流場的比較分析，確定六面體網格與Realizable k-ε湍流模型這一組合方案的計算結果最為精確、合理。
　　之后，在六面體網格劃分下，采用Realizable k-ε湍流模型對Ahmed模型進行了車身外形的優(yōu)化研究：引用計算量小且適用范圍廣泛的伴隨優(yōu)化方法，在FLUENT中進

4、行伴隨計算，獲得車身外形敏感值分布圖后對關鍵部位及整個模型進行自動變形優(yōu)化，最終氣動阻力系數降低率達16.66％。
　　最后，應用伴隨方法對某流線型轎車進行氣動外形優(yōu)化：對實車模型進行數值計算與氣動特性分析，并進行風洞試驗驗證其計算結果可靠性，在此基礎上進行伴隨計算與變形優(yōu)化，最終氣動阻力系數降低了2.54%，氣動性能有所提高。
　　本文將伴隨優(yōu)化方法引入到汽車行業(yè)內，并進行了實際車型的工程驗證，為我國汽車氣動外形優(yōu)化研究提