轎車車身空氣動(dòng)力學(xué)仿真研究

1.97萬字 38頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 轎車在行駛過程中，受到高速流過的氣流的作用，產(chǎn)生氣動(dòng)阻力。研究汽車空氣動(dòng)力學(xué)的主要目的就是得到較低的氣動(dòng)阻力系數(shù)，而外流場是空氣動(dòng)力學(xué)研究的重要部分。空氣流流經(jīng)車身上下表面，形成外流場。汽車外流場在其尾部出現(xiàn)分離流現(xiàn)象，其典型流動(dòng)特征為三維、粘性、湍流。汽車外流場直接影響到汽車的外形設(shè)計(jì)、燃油經(jīng)濟(jì)性、操縱舒適性、安全性和噪聲水平等等。因此對(duì)汽車外流場湍流數(shù)值模擬不僅具有理論意義，而且具有工程應(yīng)用價(jià)值。
本文主要研究某款車兩廂車型與三廂車型外流場的差異。從不可壓縮的Navier-Stokes方程出發(fā)，建立了描述汽車外流場的數(shù)學(xué)模型——二維不可壓縮的雷諾時(shí)均方程，選定標(biāo)準(zhǔn) 模型閉合雷諾時(shí)均方程。選擇數(shù)值模擬的汽車模型及計(jì)算區(qū)域，采用非結(jié)構(gòu)非均勻網(wǎng)格劃分計(jì)算區(qū)域，用有限元法對(duì)雷諾方程進(jìn)行離散。應(yīng)用Fluent軟件對(duì)模型進(jìn)行汽車外流場數(shù)值模擬，從壓力分布和速度分布兩方面對(duì)比分析兩廂車型和三廂車型空氣動(dòng)力學(xué)特性的差異。通過比較得出結(jié)論，三廂車型在駕駛室上方有較大范圍的負(fù)壓區(qū)，車身上下表面的壓差大；而兩廂車型在尾部出現(xiàn)了明顯的尾渦。改變車身前部形狀，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車身底部前緣的轉(zhuǎn)折角用圓弧過渡后，車底進(jìn)氣更為順暢。


關(guān)鍵詞：車身外流場 空氣動(dòng)力學(xué)特性 數(shù)值模擬 壓力分布