【摘要】：隨著車速的提高汽車噪聲也急劇增大,從而降低了乘員的乘坐舒適性。相關(guān)研究表明,車外后視鏡區(qū)域是車外氣動噪聲源的主要部位之一,而車外后視鏡造型對其氣動噪聲的產(chǎn)生起關(guān)鍵作用。目前國內(nèi)外單獨對車外后視鏡氣動噪聲的造型影響因素研究較少,且沒有大量實驗數(shù)據(jù)的支持,因此該部分內(nèi)容還有待研究。本課題基于校企合作項目,以空氣動力學(xué)和氣動聲學(xué)理論為基礎(chǔ),從風(fēng)洞實驗和數(shù)值模擬兩方面出發(fā),進行了基于前側(cè)窗氣動噪聲的后視鏡造型因素研究。本課題依據(jù)某系列車型的5款車外后視鏡為基礎(chǔ),通過逆向工程建立5款車外后視鏡三維模型,通過商用軟件Star ccm+對后視鏡氣動噪聲進行數(shù)值模擬,結(jié)合后視鏡-平板風(fēng)洞實驗探究適合后視鏡氣動噪聲的數(shù)值模擬方法,并在此方法的基礎(chǔ)上探究對前側(cè)窗氣動噪聲影響的車外后視鏡造型因素。首先,穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬選擇模型和模型,通過對比分析兩個模型對應(yīng)的殘差曲線等參數(shù),最終確定模型為穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬的模型;瞬態(tài)數(shù)值模擬選擇基于DSSL模型的LES、基于模型的DES和基于SST k-ω模型的DES,通過與后視鏡-平板風(fēng)洞實驗獲得的多組噪聲數(shù)據(jù)對標(biāo)分析,最終確定基于模型的DES是瞬態(tài)數(shù)值模擬最合理的模型,從而確定適合本課題的研究方法。此外,從定量的角度確定了各款后視鏡對前側(cè)風(fēng)窗氣動噪聲影響的優(yōu)劣。其次,依據(jù)合理的數(shù)值模擬方法,對比分析各款車外后視鏡尾流3D速度流線圖和表面聲功率分布圖,從定性的角度分析各款后視鏡對前側(cè)風(fēng)窗氣動噪聲影響的大小,并驗證了數(shù)值模擬方法的準(zhǔn)確性。再次,依次對比分析各款后視鏡尾流在X、Y、Z等5個平面上的流線圖和壓力云圖,依據(jù)渦流運動結(jié)構(gòu)及低壓中心的分布,總結(jié)各款后視鏡對氣動噪聲影響的造型因素。最后,對比分析各款車外后視鏡表面聲功率和表面壓力云圖,依據(jù)各造型部位聲功率的大小及整個后視鏡逆壓梯度的大小,驗證車外后視鏡氣動噪聲的造型影響因素。并總結(jié)調(diào)整這些因素降低后視鏡對前側(cè)窗氣動噪聲的影響。研究表明,調(diào)整以下后視鏡造型因素可降低前側(cè)窗的氣動噪聲:后視鏡罩下緣部位遠(yuǎn)離車身、后視鏡罩下緣輪廓的走向遠(yuǎn)離車身、后視鏡基座的外緣部位與后視鏡鏡罩過渡圓滑、后視鏡鏡罩的基本輪廓凸起位置遠(yuǎn)離基座、后視鏡鏡罩截面寬度與長度比值較大、后視鏡基座的輪廓為曲率逐漸減小的流線型、后視鏡安裝角度在保證后視鏡基本功能的前提下適當(dāng)增大。本課題不但具有實際工程意義,而且對后視鏡氣動噪聲風(fēng)洞實驗和數(shù)值模擬有一定指導(dǎo)意義,此外,對低氣動噪聲車外后視鏡造型和整車NVH的開發(fā)有一定借鑒意義。
【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】：U463.856
【圖文】：

楊博等人在本校風(fēng)洞實驗室，用速技術(shù)監(jiān)測后視鏡尾部流場對噪聲的造型影響因素研究現(xiàn)，研究者注意到后視鏡產(chǎn)生噪7,18]。為了清楚的辨別出這些因鏡進行改型，并應(yīng)用仿真或?qū)峓19]建立以外罩內(nèi)表面與車身之角δ 對車外氣動噪聲源的影響，

LES 湍流模型，基于 Realizable k-ε 的 DES 模型更為準(zhǔn)確、高效，且消耗的計算資源更少。監(jiān)測點分布、4 種數(shù)值模擬計算及實驗結(jié)果的壓力系數(shù)對比如圖 1.3 所示。圖1.3 監(jiān)測點分布及壓力系數(shù)對比1.3 本文主要研究內(nèi)容1.3.1 課題來源及研究目的本課題來源于企業(yè)（吉利汽車研究院）橫向項目：車外后視鏡風(fēng)洞技術(shù)開發(fā)。橫向項目是通過吉林大學(xué)汽車風(fēng)洞實驗室對某系列車型的車外后視鏡進行后視鏡-平板風(fēng)洞實驗，通過傳感器監(jiān)測監(jiān)測點的脈動壓力，通過比利時 LMS-Test.Lab 軟件將時域脈動壓力 FFT 為頻域噪聲聲壓級，對噪聲數(shù)據(jù)分析和后視鏡造型對比分析，得出有利于降低后視鏡氣動噪聲的造型因素。在此基礎(chǔ)上以空氣動力學(xué)理論為基礎(chǔ)進一步對某系列車型的車外后視鏡進行數(shù)值模擬，探究適合后視鏡-平板數(shù)值模擬的合理方法，對車外后視鏡造型對氣動噪聲的影響進行研究。本課題的主要目的是探究適合后視鏡氣動噪聲數(shù)值模擬的合理方法，并通過對流場和聲場的研究與分析使對氣動噪聲的影響因素更清晰的呈現(xiàn)，對汽車車外后視鏡數(shù)值模擬計算、后視鏡造型及 NVH 設(shè)計具有工程指導(dǎo)意義。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 謝超;谷正氣;楊振東;宗軼琦;楊曉濤;羅澤敏;;不同RANS/LES混合模型的汽車氣動噪聲分析[J];汽車工程;2015年04期

2 夏超;單希壯;楊志剛;李啟良;;不同湍流模型在列車外流場計算中的比較[J];同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年11期

3 徐俊偉;吳亞鋒;陳耿;;氣動噪聲數(shù)值計算方法的比較與應(yīng)用[J];噪聲與振動控制;2012年04期

4 王振;谷正氣;王寧;凡遵金;;汽車外場氣動噪聲仿真與計算[J];湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年01期

5 李啟良;楊志剛;王毅剛;;汽車后視鏡氣動噪聲的影響參數(shù)[J];同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年08期

6 楊博;胡興軍;王夫亮;;輕型客車側(cè)窗區(qū)域氣動噪聲的數(shù)值模擬與驗證[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2010年04期

7 劉少華;;內(nèi)燃機燃燒噪聲的機理及控制策略探討[J];輕型汽車技術(shù);2009年Z4期

8 汪怡平;谷正氣;楊雪;李偉平;袁志群;;微型客車后視鏡氣動噪聲仿真分析與控制[J];航空動力學(xué)報;2009年07期

9 王志亮;劉波;桑建兵;;汽車后視鏡氣流噪聲的數(shù)值模擬和實驗研究[J];機械強度;2008年04期

10 楊博;傅立敏;;穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬在轎車外氣動噪聲源預(yù)測中的應(yīng)用[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2007年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊博;汽車外部空氣動力噪聲研究[D];吉林大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 汪碩;基于仿生非光滑車身的協(xié)同氣動減阻降噪機理研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 吳元強;A柱—后視鏡區(qū)域仿生造型對氣動降噪的影響研究[D];吉林大學(xué);2016年

3 高長鳳;車外翼緣仿生后視鏡罩對氣動噪聲的影響研究[D];吉林大學(xué);2014年

4 黃麗那;轎車后視鏡區(qū)域非定常壓力場與氣動噪聲研究[D];吉林大學(xué);2014年

5 張金明;氣動聲學(xué)數(shù)值計算的算法研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

6 肖朕毅;高速車輛氣動噪聲研究[D];湖南大學(xué);2007年

7 唐永偉;汽車發(fā)動機冷卻風(fēng)扇氣動性能和聲學(xué)性能研究[D];吉林大學(xué);2007年

8 岳貴平;發(fā)動機進排氣系統(tǒng)噪聲模擬技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2007年

9 肖軍生;高速轎車外流場氣動噪聲研究[D];吉林大學(xué);2006年

本文編號：2719089