【摘要】：隨著油耗法規(guī)的日益嚴苛,汽車空氣動力學(xué)的研究日益重要,汽車車輪作為汽車的重要部件,對空氣動力學(xué)的影響很大,流線型汽車車輪對氣動阻力的貢獻甚至高達50%。進行車輪周圍流場對整車外流場的影響研究,能夠幫助人們更加了解車輪周圍流場的分布及其對整車外流場的影響;其次,可以指導(dǎo)整車外流場的優(yōu)化,從而提高整車的氣動特性。本文采用數(shù)值模擬為主的方法進行的研究。首先,采用CATIA進行逆向建模,獲得了 1:1的整車模型,使用HYPERMESH軟件進行了面網(wǎng)格的劃分,應(yīng)用STARCCM+進行了體網(wǎng)格生成、邊界條件的設(shè)定及仿真計算。為確保仿真結(jié)果的可信性,將原始模型的仿真結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比,驗證了模型的準確性。其次,分析了車輪旋轉(zhuǎn)、靜止對整車外流場的影響,得出車輪旋轉(zhuǎn)主要影響的是車輪周圍流場、底部流場及尾部流場,靜止車輪邊界條件下的氣動阻力系數(shù)、氣動升力系數(shù)均大于旋轉(zhuǎn)車輪邊界條件下的相應(yīng)的值。最后,針對原始模型車輪周圍流場進行分析,確定了影響車輪周圍流場的7個不同因素及這些因素的水平數(shù)。應(yīng)用均勻設(shè)計方法建立30種不同的整車模型并進行了仿真分析,在簡化建模及仿真過程中,進行了 CATIA二次開發(fā)和STARCCM+的Windows批處理開發(fā),極大的簡化了研究的流程。應(yīng)用MINITAB就各因素對氣動阻力系數(shù)的影響進行了分析,并進行了最優(yōu)參數(shù)的預(yù)測,根據(jù)尋優(yōu)結(jié)果進行模型的搭建、仿真計算,將最優(yōu)模型與原始模型進行對比分析,得出整車氣動阻力系數(shù)下降0.062,降幅為15.9%,表明車輪周圍流場對整車外流場的影響很大,針對汽車車輪的氣動減阻能夠達到降低整車氣動阻力的目的。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461.1

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