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自然界中的实际流动绝大部分是三维的湍流流动。湍流是流体粘性运动最复杂的形式，湍流流动的核心特征是其在物理上近乎于无穷多的尺度和数学上强烈的非线性。汽车外流场在其尾部出现分离流现象，其典型流动特征为三维、粘性、湍流、分离，而湍流分离流的研究一直是研究的热点和难点。汽车外流场直接影响到汽车的外形设计、汽车的性能改良，汽车的燃油经济性、操纵舒适性、安全性和噪声水平等等。因此对汽车外流场湍流数值模拟不仅具有理论意义而且具有工程应用价值。
由于汽车外流场绕流运动的复杂性，湍流模型的选择成为汽车外流场数值模拟的关键。本文主要研究汽车外流场的数值模拟及其湍流模型的选择。从三维不可压缩流体的Navicr-Stokes方程出发，建立了描述汽车外流场的数学模型——三维不可压缩的雷诺时均方程(PANS)。选择数值模拟的汽车模型及计算区域，采用非结构非均匀网格方法划分计算区域。用有限元法对不可压缩流体的雷诺时均方程(RANS)进行离散。根据湍流模型理论，选定了三种湍流模型，即：标准k-ε模型、Baldwin-Lomax模型、低雷诺数k-ε模型，闭合雷诺时均(RANS)方程。对汽车外流场进行数值模拟，模拟出汽车外流场尾部的分离流动。从涡型、速度场、压强场、压强系数几方面分析了各种湍流模型数值模拟的结果，并与已有的实验结果进行对比分析。通过比较得出结论，标准k-ε模型比较适合对汽车外流场进行数值模拟。