汽车高速行驶过程中,由于天窗或者侧窗的开启导致车窗前沿处发生涡的脱落,脱落涡运动至车窗后沿与车体发生碰撞破碎,与车厢内空气相互作用而形成的气动噪声称为风振噪声。随着机械噪声得到有效的抑制,更安静的新能源汽车迅速推广,风振噪声问题日益凸显,已经成为影响乘坐舒适性的重要评价指标之一。但是目前风振噪声的计算精度还有所欠缺,对于复杂的工程问题,计算机能力还不足以支持直接数值模拟。需要选用适合的湍流模型来提高计算精度和节约计算资源。研究表明,汽车周围流场较为复杂,存在转捩、大尺度分离等多种对风振噪声计算精度影响较大的流动现象。但目前众多湍流模型均不能很好地预测大尺度分离和空腔流动,过分依赖具体流动。且认为流体不可压,这与实际流动不相符,导致风振噪声计算精度不足。因此,针对汽车风振噪声问题,还需以流动特性的深入了解为基础开发与之相适应的湍流模型。本文针对某车侧窗和天窗组合开启下的风振噪问题展开研究,开发与之相适应的湍流模型,用于计算汽车天窗和侧窗的风振噪声。分析风振噪声的生成原因,分析风振噪声的影响因素,提出一种基于压强射流的汽车天窗风振噪声扰流结构,有效降低汽车天窗风振噪声的声压强度。本文主要研究内容如下:1.分析风振噪声的生成原因,提出一种改进的LRN湍流模型进行风振噪声稳态模拟,结合DES模型、构造出瞬态DES-ILRN湍流模型用于模拟汽车风振噪声。2.通过对比流场风洞试验和稳态ILRN湍流模型的结果,验证了ILRN湍流模型对分离流动和空腔流动的捕捉能力。通过声场风洞实验和瞬态DES-ILEN湍流模型对比,验证了DES-ILRN湍流模型对简易空腔模型风振噪声的仿真精度。3.完成实车道路试验,与实车道路试验对比分析,近一步验证了改进的LRN湍流模型及瞬态DES-ILRN湍流模型对实车风振噪声的仿真的准确性。4.研究不同后侧窗组合开启和天窗的风振噪声,发现开启两个后窗的声压级小于开启单个侧窗,尤其是当左右两个侧窗开度相同时这种降噪效果最为明显,风振噪声降低幅度最大。5.根据风振噪声产生机理,设计了一种基于压强射流扰流板结构进行汽车天窗风振噪声优化控制,确定了射流结构的最佳参数组合方案。该结构能够抑制脱落涡的大小,改变脱落涡的运行轨迹,降低脱落涡与天窗后沿发生碰撞的概率,从而达到了优化气动噪声声压级的目标。综上,本文对ILRN湍流模型进行改进研究,通过引入分离感知模型、限制湍流时间尺度、限制涡粘度系数,从而获得的ILRN湍流模型。风洞实验验证了ILRN湍流模型对涡系的捕捉精度比常用的湍流模型好。以ILRN湍流模型为基础构造出DES-ILRN湍流模型,风洞实验和实车实验验证了DES-ILRN湍流模型对汽车风振噪声的仿真精度。基于ILRN和DES-ILRN模型研究汽车后侧窗及天窗风振噪声,发现两后侧窗开度相同时可以降低汽车风振噪声。最后设计一款压强射流扰流板结构,有效控制汽车天窗风振噪声。