能源紧张使得汽车气动减阻成为亟待解决的问题,本研究的MIRA快背式模型是一款接近实车的模型,并且已经有风洞实验和CFD仿真对其流场结构做了较多的研究工作,对其流场结构有了初步的认识,但鉴于风洞实验研究和稳态数值仿真的局限性,未能对其流场结构有深入的认识。本篇论文的研究基于PowerFLOW5.1a这款软件,能够对瞬态流场进行很好的模拟,因此可以对MIRA快背式模型的流场结构有一个更深入的认识,为减阻措施的探索提供理论支持,对减阻机理做深入的分析。现阶段大部分的减阻措施还停留在被动减阻方式,但是它受制于汽车造型,同时也增加了汽车的载荷,采取主动射流减阻方式可以避免这个问题,不会对外部造型产生太大的影响,同时前人已做的大量研究也证明了此减阻方式的可行性。在对导致MIRA快背式模型气动阻力升高的原因进行流场机理分析的基础上,探索降低MIRA快背式模型气动阻力的减阻方案并对减阻机理进行研究,本文具体的研究工作和结论如下:(1)本文数值仿真的理论是基于格子-玻尔兹曼算法,LBM有其它传统CFD方法所没有的很多优势,特别是体现在在解决复杂边界,微观粒子相互作用和并行计算方面;湍流模型采用VLES,它只对Kolmogorov范围以外统计各向异性涡流进行计算,因此大大降低了计算资源,VLES可以满足工业生产的需要;局部网格细化策略可以使我们更合理的对网格进行划分;使用边界上的局部平衡假设,基于简单的推断或简化的特性可以很容易地定义流入或流出边界条件;壁面应用的边界条件是基于壁面附近的体积公式,可以产生更精确的结果。精确和快速的数值仿真可以让我们更好的对瞬态和稳态流场进行细致的分析。(2)对MIRA快背式模型进行数值仿真,要定义几何,确定网格划分策略,正确设置气流条件、数值模型的尺寸和计算时间,然后将仿真结果和实验结果进行对比分析验证仿真的准确性,接下来对稳态和瞬态流场结构进行深入分析找出对气动阻力产生重要影响的部位,为射流减阻提供指导。(3)由流场分析可知,通过减小MIRA快背式模型迎风面的压力,增大模型背风面的压力可以减小MIRA快背式模型前后压差阻力,从而减小气动阻力。对此在A、B、C、D、E和F六个位置采取合理的射流减阻策略。A位置采取沿z轴正方向的射流吹气可以减小前挡风玻璃下缘的正压区,实现了6.3%的最大减阻;B位置采取沿z轴负方向的射流吹气可以减小前轮迎风面的正压区,实现了1.4%的最大降阻;C位置采取沿y轴向的射流吹气可以减小前后轮的前后压差,改善尾流场结构,增大尾部压力,实现了4.2%的最大减阻;D位置采取沿z轴正方向的射流吹气可以增大后挡风玻璃和行李箱区域的压力,抑制C柱涡的发展,但却使得D涡的涡量更强,同时E涡和F涡的尺度和涡量都有所增大,综合效果使得此减阻策略最大减阻仅为1.0%;E位置采取沿z轴负方向的射流吹气,增大上翘角区域的压力,抑制D涡的发展,但却使得C柱涡的涡量增大,同时E涡和F涡的尺度和涡量都有所增大,综合效果使得此减阻策略最大减阻仅为1.7%;F位置采取沿x轴正方向的射流吹气对C柱涡、D涡、E涡和F涡的发展都有抑制作用,并且增大后挡风玻璃和上翘角上的压力,由于射流吹气产生的射流力矩会过低估计气动阻力系数,修正后实现最大减阻4.2%。(4)通过将第五章的六个单独射流最优工况组合在一起取得了很好的减阻效果,这是因为A、B和F射流工况只针对某一特定部位的流场有改善作用,将这些射流方案进行组合并不会对其它部位的流场产生太大的影响,C、D、E和F射流工况进行组合可以克服其单独进行射流减阻的缺陷,使得C柱涡、D涡、E涡和F涡都能被削弱,将这些射流方案进行组合可以起到很好的减阻效果,对流场结构起到了很好的改善作用,使得气动阻力实现了很大程度的降低,降阻为16.3%。