汽车空气动力学是研究汽车在流场中所受到的以阻力为主的包括升力、侧向力的三个气动力及其相应的力矩（即六分力）的作用。汽车的空气动力特性对汽车的动力性、燃油经济性和操纵稳定性都有着直接的影响。

空气动力学领域的应用案例

Volvo XC60空气动力学性能优化

　　基于数十年在空气动力学领域的工程仿真经验和软件使用的较佳实践，ANSYS开发了一套用于空气动力学性能优化的标准仿真流程。这套标准流程构建在ANSYS Workbench平台下，其主要内容包括：

1. 在ANSYS Fluent中进行前处理网格生成及流场仿真计算时的较佳实践
2. 使用HPC高性能计算功能来缩短仿真计算的时间
3. 在原车型的基础上，使用RBF Morph进行汽车外形的参数化改变
4. 使用DesignXplorer以整车的气动阻力降低作为优化目标，对外形的变化参数进行优化分析

　　Volvo公司使用ANSYS的这套标准仿真流程，实现了对XC60车型的空气动力学性能优化仿真。

　　Volvo公司针对XC60原车外形设定了4处可以进行参数化变动的变量，并在变量的设计空间内定义了50个设计点进行DOE分析，最终通过优化算法得到了在设计空间内的较优气动外形设计方案，这套仿真流程有着极强的工程实用价值。

使用RBF Morph，实现对原车外形的参数化变形，共定义了4个参数化变量。

 

左：车尾两侧角度；右：车顶后段下倾角度

 

左：座舱后部角度；右：前端扰流板角度

　　使用DesignXplorer，定义设计空间，对4个参数化变量进行寻优。

　　原车型受到的气动阻力为388.01 N，经过优化分析后的气动阻力为372.30 N，降低了约4%的气动阻力。

原车型

优化后