轎車車身空氣動力學仿真研究

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，產生氣動阻力。研究汽車空氣動力學的主要目的就是得到較低的氣動阻力系數(shù)，而外流場是空氣動力學研究的重要部分?？諝饬髁鹘涇嚿砩舷卤砻妫纬赏饬鲌?。汽車外流場在其尾部出現(xiàn)分離流現(xiàn)象，其典型流動特征為三維、粘性、湍流。汽車外流場直接影響到汽車的外形設計、燃油經濟性、操縱舒適性、安全性和噪聲水平等等。因此對汽車外流場湍流數(shù)值模擬不僅具有理論意義，而且具有工程應用價值。
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)學模型——二維不可壓縮的雷諾時均方程，選定標準 模型閉合雷諾時均方程。選擇數(shù)值模擬的汽車模型及計算區(qū)域，采用非結構非均勻網格劃分計算區(qū)域，用有限元法對雷諾方程進行離散。應用Fluent軟件對模型進行汽車外流場數(shù)值模擬，從壓力分布和速度分布兩方面對比分析兩廂車型和三廂車型空氣動力學特性的差異。通過比較得出結論，三廂車型在駕駛室上方有較大范圍的負壓區(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)當車身底部前緣的轉折角用圓弧過渡后，車底進氣更為順暢。


關鍵詞：車身外流場 空氣動力學特性 數(shù)值模擬 壓力分布