為了研究機(jī)翼安裝位置對翼型氣動特性的影響,建立一個(gè)基于N-S(Navier-Stokes)方程的機(jī)翼氣動特性數(shù)值模擬方法,機(jī)翼模型剖面為NACA0012,展弦比為4。首先通過計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比,驗(yàn)證三維網(wǎng)格和計(jì)算方法的可靠性與適用性,進(jìn)一步針對車載系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)開展數(shù)值分析。結(jié)果表明:車頂流場相較于風(fēng)洞流場,流場中的速度矢量不完全平行于前進(jìn)方向,使得不同翼型安裝位置處的氣動力差別較大;鑒于近車頂效應(yīng)對模型氣動特性有較大影響,對車載試驗(yàn)測量結(jié)果帶來不可忽視的誤差,有必要采用控制實(shí)驗(yàn)位置的預(yù)處理手段對其進(jìn)行消除或減弱。

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圖1車載系統(tǒng)參考坐標(biāo)系

研究模型和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)樣本點(diǎn)分布位置如圖1所示,計(jì)算模型高度為距車頂平面0.2～0.8m,每0.1m遞增,前后距離為距車尾1～2.8m,每0.3m遞增。高度定義為機(jī)翼后緣到車頂平面的距離。1.2計(jì)算模型及邊界條件

圖2網(wǎng)格示意圖

由于實(shí)際的汽車外形復(fù)雜,其細(xì)部特征較多,為了降低網(wǎng)格劃分的難度,同時(shí)提高計(jì)算效率,對汽車進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喕：雎云嚤砻嬗晁�、車輪及后視鏡等突出物,僅考慮其主要外形輪廓;對于三維網(wǎng)格,由于非結(jié)構(gòu)貼體網(wǎng)格可用于描述各種復(fù)雜外形,空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有良好的正交性,網(wǎng)格質(zhì)量高,自適應(yīng)能力強(qiáng),....

圖3DrivAer模型監(jiān)測點(diǎn)壓力系數(shù)計(jì)算值與試驗(yàn)值對比

文獻(xiàn)[12]中使用的DrivAer模型,幾何尺寸模型采用的是1∶1.25小比例模型。監(jiān)測點(diǎn)取得位置為z=60mm平面,來流速度為30m/s,對應(yīng)的湍流強(qiáng)度為2.6%,圖3所示為監(jiān)測點(diǎn)壓力系數(shù)的計(jì)算值與試驗(yàn)值的對比,從圖3中可以看出計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值基本吻合。2.2算例2

圖4NACA0012計(jì)算結(jié)果對比圖

采用標(biāo)準(zhǔn)模型NACA0012翼型的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)測量計(jì)算得到的數(shù)據(jù),對本文計(jì)算方法進(jìn)行算例驗(yàn)證,計(jì)算條件為:安裝角α≤15°,V∞=23m/s,參考弦長為0.15m,雷諾數(shù)為236184。從圖4(a)、圖4(b)中對比可以看出,在α≤15°范圍內(nèi),縱向氣動特性計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符....

本文編號：3937033