【摘要】：作為一種方便的出行工具,汽車給人們的生活帶來了巨大的好處。隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,汽車評價標(biāo)準(zhǔn)越來越受到重視。汽車的乘坐舒適性是一項重要的指標(biāo),而汽車在高速行駛時,車外會產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動噪聲,這種噪聲會嚴(yán)重影響乘員的舒適性�？刂坪徒档蜌鈩釉肼曀绞翘岣唏{駛員和乘客舒適性的重要途徑。本文采用渦流控制原理,在A柱、B柱、C柱和車頂上建立渦流控制結(jié)構(gòu)-渦流發(fā)生器,采用數(shù)值模擬方法研究了其對汽車外部流場和空氣動力噪聲的影響。對國內(nèi)外汽車外流場、車外氣動噪聲和渦流控制相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了深入閱讀和歸納,對相關(guān)知識進(jìn)行了學(xué)習(xí),掌握了有關(guān)的理論與研究方法。在對本文進(jìn)行仿真分析的過程中,穩(wěn)態(tài)采用標(biāo)準(zhǔn)k-w湍流模型,瞬態(tài)采用大渦模擬(LES)方法。首先,參考相關(guān)文獻(xiàn),將渦流發(fā)生器建立在圓柱上,得到了氣流繞圓柱的流線圖,分析了渦流發(fā)生器對流場的控制機(jī)理。參考DrivAer模型相關(guān)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù),對DrivAer模型進(jìn)行了數(shù)值仿真,車身表面的壓力系數(shù)與試驗(yàn)吻合較好,驗(yàn)證了仿真方法的準(zhǔn)確性與可靠性。其次,在DrivAer模型A柱上建立垂直的、反向?qū)ΨQ的、水平排列的渦流發(fā)生器,進(jìn)行了仿真計算,并與原模型進(jìn)行了對比。通過對比3種模型與原模型的前側(cè)窗監(jiān)測點(diǎn)總聲壓曲線,發(fā)現(xiàn)模型3具有良好的降噪效果。對比模型3與原模型的監(jiān)測點(diǎn)處的1/3倍頻程中心頻率聲壓級曲線,發(fā)現(xiàn)模型3在大部分監(jiān)測點(diǎn)有降低前側(cè)窗聲壓級的作用。前側(cè)窗區(qū)域流場的分析表明,渦流發(fā)生器的使用,使得A柱和前側(cè)窗區(qū)域產(chǎn)生的負(fù)壓值變大,使得層流提前轉(zhuǎn)捩為湍流,使得渦流的消散變得緩慢,拉長了渦流的變化過程,減小了渦流的逆壓梯度。在B柱上建立水平排列的渦流發(fā)生器,后側(cè)窗聲壓級分析表明,模型4除了監(jiān)測點(diǎn)2都具有良好的降噪效果,流場分析表明,渦流發(fā)生器的使用,使得流線與來流方向的夾角更小,氣流更容易通過車身表面。在C柱上建立水平排列的渦流發(fā)生器,仿真分析表明聲壓級曲線基本一致,模型5降噪效果不明顯。最后,在DrivAer模型車頂上建立與來流方向平行的渦流發(fā)生器,仿真結(jié)果表明,模型6渦流發(fā)生器的使用,在大部分監(jiān)測點(diǎn)都有良好的降噪效果。后擋風(fēng)玻璃區(qū)域流場分析表明,渦流發(fā)生器的使用,邊界層厚度有所增加,使流經(jīng)車身表面的氣流,在接觸到汽車后擋風(fēng)玻璃表面有充分的緩沖區(qū)域,使得速度梯度變小,從而減小了壓力脈動,降低了氣動噪聲。因此,在汽車車身外表面使用渦流控制結(jié)構(gòu)-渦流發(fā)生器,使得汽車表面的氣動噪聲能夠在一定程度上降低,車身外部的流場有所改善。本課題的研究對汽車外形設(shè)計及氣動降噪具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。
【圖文】：

的分類空間，空間的流動參數(shù)隨時間和位置的變化均是位置和時間的函數(shù)，即：( , , , )( , , , )( , , , )v v x y z tp p x y z tT T x y z t ··························布位置可以劃分為車身外部的流場、在駕駛車零件像發(fā)動機(jī)、變速器等的內(nèi)部流場三種的是車身表面的流場，外流場的特性會對汽車外部流場的分析，能夠理解車外重要的流后視鏡-側(cè)窗區(qū)域的湍流等。圖 2.1 所示為后示該區(qū)域的湍流。

圖 2.2 汽車外部氣動噪聲源噪聲（Leak Noise）泄漏噪聲主要是由于車輛外部氣流與的，主要的位置是密封條的位置，主要原因是密封不夠好的特性。噪聲（Edge Tone）主要的形成因素是車身的外形設(shè)計，車身外部部位存在銳利的邊緣或者凸出的部位，空氣在分離而引起。噪聲（Aeolian Tone）當(dāng)流經(jīng)汽車的氣流流過圓柱或者像部產(chǎn)生的具有一定規(guī)律的渦流，這是由于卡門渦產(chǎn)生的氣分離產(chǎn)生。對車外收音機(jī)的天線，一般是在上面纏上螺紋行李架屬于造型部件，，可以采用仿生的方法來有效減少共鳴噪聲（Cavity Noise），汽車在道路上行駛時，駕駛員車頂位置處的天窗，這時會形成一個空腔，空腔外部空氣
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2678668