基于高精度氣動(dòng)阻力計(jì)算的汽車尾部減阻研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-19 22:36
汽車的油耗問題是目前國(guó)內(nèi)外汽車廠家最為關(guān)注的問題之一,而汽車的氣動(dòng)阻力又與油耗息息相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)汽車氣動(dòng)阻力計(jì)算進(jìn)行了大量的研究,但是并沒有形成一個(gè)統(tǒng)一規(guī)范的計(jì)算體系,導(dǎo)致汽車氣動(dòng)阻力計(jì)算精度高低不一。另外,在實(shí)際汽車氣動(dòng)減阻應(yīng)用中,工程師們往往憑借自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)某些局部進(jìn)行改進(jìn),很難達(dá)到最優(yōu)的減阻效果。為此,本文在前人對(duì)氣動(dòng)阻力計(jì)算研究的基礎(chǔ)上,深入分析了不同的網(wǎng)格設(shè)置和求解設(shè)置對(duì)汽車氣動(dòng)阻力計(jì)算精度的影響,在兼顧實(shí)用性和高效率的前提下,提出一套汽車高精度氣動(dòng)阻力計(jì)算體系。基于該計(jì)算體系,對(duì)汽車尾部減阻進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.以風(fēng)洞試驗(yàn)為依據(jù),通過對(duì)計(jì)算域尺寸、附面層厚度及層數(shù)、網(wǎng)格數(shù)量和質(zhì)量以及邊界條件、離散格式和湍流模型等網(wǎng)格和求解設(shè)置對(duì)氣動(dòng)阻力計(jì)算精度的影響的研究,提出一套高精度氣動(dòng)阻力計(jì)算體系,為汽車尾部減阻研究提供了可靠的數(shù)值計(jì)算保障。2.基于高精度氣動(dòng)阻力計(jì)算體系,利用25°傾角的Ahmed模型,對(duì)汽車尾部造型中的底部上傾角和橫向收縮率以及尾部擴(kuò)散器中的通道數(shù)量、通道寬度以及通道擴(kuò)散角等參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,最后提出汽車尾部減阻方案設(shè)計(jì)原則。3.將類...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
009—2017年全國(guó)汽車保有量與增速情況
圖 1.2 氣動(dòng)阻力系數(shù)與燃油經(jīng)濟(jì)性國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)在汽車減阻方面做了很多研究。美國(guó)學(xué)者 Fran部和尾部擾流器對(duì)汽車氣動(dòng)阻力做了一定的研究與分析,開創(chuàng)壓力分布情況來相應(yīng)的進(jìn)行氣動(dòng)造型改進(jìn),取得了一定的博士利用鈍體模型研究了汽車尾部上傾角度對(duì)氣動(dòng)阻力的影響角度時(shí),汽車氣動(dòng)阻力能夠降到最低,為尾部擴(kuò)散器的應(yīng)用提在汽車氣動(dòng)減阻方面起步較晚,但是仍然取得了不小的成就。汽車尾部加裝氣體噴射裝置來破壞汽車的尾渦,降低了氣動(dòng)阻置出口形狀做了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)出口形狀為圓形時(shí)減阻效果最好[含輪胎的整車進(jìn)行仿真分析,發(fā)現(xiàn)隨著輪胎開孔面積的增大,阻力系數(shù)先增大后減小[6]。國(guó)內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)在高校和企業(yè)的共同研究下,已經(jīng)有了長(zhǎng)足的然不夠完善。在理論研究上,用于模擬外界的計(jì)算域尺寸大小
圖 1.3 炮彈形車國(guó) JD Kee 、 MS Kim 等人在腓特烈港的策培林表面壓力進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)通過將車身流線化,減車的氣動(dòng)阻力[7]。國(guó)學(xué)者保爾·賈瑞(P.Jaray)通過對(duì)卓別林號(hào)飛方尖銳的物體,氣動(dòng)阻力較低。這實(shí)際上已經(jīng)涉提出“流線體的一半構(gòu)成的外形具有最小的氣動(dòng)分離能夠降低汽車的氣動(dòng)阻力”等先進(jìn)的論點(diǎn),了重要指導(dǎo)[8, 9]。國(guó)人 J.Andreau 通過對(duì)汽車車身表面壓強(qiáng)的分析著直接的關(guān)系,隨后將尾翅安裝到標(biāo)致汽車上,的降低了車身壓差阻力,使得此款車的氣動(dòng)國(guó) W.Elay 教授利用組合式汽車模型對(duì)車身外流些有用的結(jié)論。但是由于試驗(yàn)所采用的模型側(cè)壁
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于自由變形技術(shù)的汽車氣動(dòng)減阻優(yōu)化[J]. 汪怡平,王濤,黎帥. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]網(wǎng)格質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)汽車外流場(chǎng)模擬結(jié)果影響的研究[J]. 谷正氣,趙萬東,張勇,魏洪楨. 汽車工程. 2015(11)
[3]車輪輻板形狀對(duì)汽車氣動(dòng)阻力影響分析[J]. 谷正氣,林肖輝,李偉平,汪怡平,袁志群. 科技導(dǎo)報(bào). 2011(06)
[4]面向有限元分析的三角網(wǎng)格迭代優(yōu)化[J]. 沈建國(guó),陳志楊,張引,張三元,葉修梓. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
[5]正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法在庫(kù)岸滑坡敏感性分析中的應(yīng)用[J]. 張萬濤,余宏明. 安全與環(huán)境工程. 2009(05)
[6]基于Kriging代理模型的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化方法[J]. 肖立峰,張廣泉,張以都. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2009(07)
[7]PIV技術(shù)在汽車模型風(fēng)洞中的應(yīng)用[J]. 陳細(xì)軍,谷正氣,何憶斌,袁志群,于天恒. 汽車工程. 2009(02)
[8]汽車前風(fēng)窗玻璃除霜除霧數(shù)值模擬分析和研究[J]. 鄧峰,谷正氣,楊易,胡杰樺,袁志群. 汽車工程. 2009(02)
[9]轎車外流場(chǎng)CFD分析中常用k-ε湍流模型的對(duì)比[J]. 梁建永,梁軍,范士杰,張家林. 汽車工程. 2008(10)
[10]懸停旋翼槳尖渦的試驗(yàn)研究[J]. 楊永東,武杰. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2008(03)
碩士論文
[1]溝槽型非光滑車表汽車氣動(dòng)減阻特性研究[D]. 李文火.浙江大學(xué) 2014
[2]基于CFD的汽車氣動(dòng)力高精度計(jì)算及優(yōu)化[D]. 郭建成.湖南大學(xué) 2012
[3]基于人體熱舒適性的汽車空調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張文閣.湖南大學(xué) 2012
[4]基于湍流模型的汽車氣動(dòng)特性研究[D]. 張海峰.湖南大學(xué) 2011
[5]復(fù)雜行駛工況下汽車高速氣動(dòng)特性研究[D]. 黃泰明.湖南大學(xué) 2008
本文編號(hào):2926694
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
009—2017年全國(guó)汽車保有量與增速情況
圖 1.2 氣動(dòng)阻力系數(shù)與燃油經(jīng)濟(jì)性國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)在汽車減阻方面做了很多研究。美國(guó)學(xué)者 Fran部和尾部擾流器對(duì)汽車氣動(dòng)阻力做了一定的研究與分析,開創(chuàng)壓力分布情況來相應(yīng)的進(jìn)行氣動(dòng)造型改進(jìn),取得了一定的博士利用鈍體模型研究了汽車尾部上傾角度對(duì)氣動(dòng)阻力的影響角度時(shí),汽車氣動(dòng)阻力能夠降到最低,為尾部擴(kuò)散器的應(yīng)用提在汽車氣動(dòng)減阻方面起步較晚,但是仍然取得了不小的成就。汽車尾部加裝氣體噴射裝置來破壞汽車的尾渦,降低了氣動(dòng)阻置出口形狀做了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)出口形狀為圓形時(shí)減阻效果最好[含輪胎的整車進(jìn)行仿真分析,發(fā)現(xiàn)隨著輪胎開孔面積的增大,阻力系數(shù)先增大后減小[6]。國(guó)內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)在高校和企業(yè)的共同研究下,已經(jīng)有了長(zhǎng)足的然不夠完善。在理論研究上,用于模擬外界的計(jì)算域尺寸大小
圖 1.3 炮彈形車國(guó) JD Kee 、 MS Kim 等人在腓特烈港的策培林表面壓力進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)通過將車身流線化,減車的氣動(dòng)阻力[7]。國(guó)學(xué)者保爾·賈瑞(P.Jaray)通過對(duì)卓別林號(hào)飛方尖銳的物體,氣動(dòng)阻力較低。這實(shí)際上已經(jīng)涉提出“流線體的一半構(gòu)成的外形具有最小的氣動(dòng)分離能夠降低汽車的氣動(dòng)阻力”等先進(jìn)的論點(diǎn),了重要指導(dǎo)[8, 9]。國(guó)人 J.Andreau 通過對(duì)汽車車身表面壓強(qiáng)的分析著直接的關(guān)系,隨后將尾翅安裝到標(biāo)致汽車上,的降低了車身壓差阻力,使得此款車的氣動(dòng)國(guó) W.Elay 教授利用組合式汽車模型對(duì)車身外流些有用的結(jié)論。但是由于試驗(yàn)所采用的模型側(cè)壁
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于自由變形技術(shù)的汽車氣動(dòng)減阻優(yōu)化[J]. 汪怡平,王濤,黎帥. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]網(wǎng)格質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)汽車外流場(chǎng)模擬結(jié)果影響的研究[J]. 谷正氣,趙萬東,張勇,魏洪楨. 汽車工程. 2015(11)
[3]車輪輻板形狀對(duì)汽車氣動(dòng)阻力影響分析[J]. 谷正氣,林肖輝,李偉平,汪怡平,袁志群. 科技導(dǎo)報(bào). 2011(06)
[4]面向有限元分析的三角網(wǎng)格迭代優(yōu)化[J]. 沈建國(guó),陳志楊,張引,張三元,葉修梓. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
[5]正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法在庫(kù)岸滑坡敏感性分析中的應(yīng)用[J]. 張萬濤,余宏明. 安全與環(huán)境工程. 2009(05)
[6]基于Kriging代理模型的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化方法[J]. 肖立峰,張廣泉,張以都. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2009(07)
[7]PIV技術(shù)在汽車模型風(fēng)洞中的應(yīng)用[J]. 陳細(xì)軍,谷正氣,何憶斌,袁志群,于天恒. 汽車工程. 2009(02)
[8]汽車前風(fēng)窗玻璃除霜除霧數(shù)值模擬分析和研究[J]. 鄧峰,谷正氣,楊易,胡杰樺,袁志群. 汽車工程. 2009(02)
[9]轎車外流場(chǎng)CFD分析中常用k-ε湍流模型的對(duì)比[J]. 梁建永,梁軍,范士杰,張家林. 汽車工程. 2008(10)
[10]懸停旋翼槳尖渦的試驗(yàn)研究[J]. 楊永東,武杰. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2008(03)
碩士論文
[1]溝槽型非光滑車表汽車氣動(dòng)減阻特性研究[D]. 李文火.浙江大學(xué) 2014
[2]基于CFD的汽車氣動(dòng)力高精度計(jì)算及優(yōu)化[D]. 郭建成.湖南大學(xué) 2012
[3]基于人體熱舒適性的汽車空調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張文閣.湖南大學(xué) 2012
[4]基于湍流模型的汽車氣動(dòng)特性研究[D]. 張海峰.湖南大學(xué) 2011
[5]復(fù)雜行駛工況下汽車高速氣動(dòng)特性研究[D]. 黃泰明.湖南大學(xué) 2008
本文編號(hào):2926694
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