题目：大学生方程式赛车空气动力学性能改进研究

本文使用CFD商业软件Fluent对大学生方程式赛车的原始车身以及加装不同扩散器、尾翼的简化模型进行三维模拟仿真计算。首先，计算出原始车身模型的气动力系数及其相应的气动力大小。随后，通过参考国外相关文献，计算某翼型在自由流场下的升力与阻力系数，并与论文中的实验数据作对比，验证方法的可行性。之后计算加装不同形式扩散器的赛车模型，得到了扩散器的结构影响趋势，再针对扩散器的角度，进行了一系列的仿真计算；接下来为赛车加装前后翼，利用正交设计法，计算了带有不同攻角、不同X方向与Z方向位置的双片尾翼车身模型，从中发现了规律并给出了最优解。

不同扩散器形式的研究说明：尖角的扩散器通道入口过渡形式效果优于相切的方案；弯曲的隔板相比直线型，更有利于加速整体底板下方的空气流速，可以取得更好的效果。不同扩散器角度仿真结果表明：安装扩散器之后，整车的升力系数可以大大的减小，并且对整车阻力系数没有太大的影响。通过计算一系列的角度，预测出变化趋势并找到最适合的解决方案。

不同定位参数的尾翼仿真结果说明：襟翼攻角对两片式尾翼的升力系数影响最大，同时由于没有发生气流分离，因此不会显著地提高阻力；襟翼在高度方向上的变化对两片式尾翼的影响最小；不同尾翼参数对整车空气动力学性能影响很大，最大最小两者相差17%；使用正交设计法可以准确的预测出各个不同因素及其水平对整体性能的影响，从中找出最优解。

通过对比原始车身模型和改进后的赛车模型可以得到：加装空气动力学部件之后，对整车空气动力学性能的改善较大。改进后的赛车比原始车身模型在20m/s下获得额外的下压力1019N，操控能力提升了51.7%，阻力的增加对比赛影响不大。