本文基于LBM方法,首先計(jì)算了旋轉(zhuǎn)條件下具有詳細(xì)花紋外形的車輪的氣動(dòng)特性,然后將輪胎花紋簡(jiǎn)化為縱向溝槽,利用不同表面粗糙度系數(shù)值等效詳細(xì)花紋外形的氣動(dòng)效應(yīng),計(jì)算旋轉(zhuǎn)條件下的外形簡(jiǎn)化車輪的瞬態(tài)外流場(chǎng)特性。對(duì)比分析了兩種外形車輪的流場(chǎng)分布特性和氣動(dòng)力發(fā)展結(jié)果,以及表面粗糙度系數(shù)值對(duì)氣動(dòng)特性的影響,獲得了能夠準(zhǔn)確反映詳細(xì)車輪花紋氣動(dòng)效應(yīng)的表面粗糙度系數(shù)值,據(jù)此對(duì)整車瞬態(tài)外流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,將結(jié)果與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,一致性較好并且計(jì)算精度較高。該方法確定了較為合理的等效表面粗糙度系數(shù)值,對(duì)車輪旋轉(zhuǎn)條件下的整車瞬態(tài)空氣動(dòng)力特性進(jìn)行了較為準(zhǔn)確的模擬,簡(jiǎn)化了處理輪胎詳細(xì)幾何的復(fù)雜程度,計(jì)算效率得到提高。 

【文章來(lái)源】：汽車科技. 2020,(03)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 兩種車輪幾何外形

取足夠大的計(jì)算域邊界，盡量減小計(jì)算域邊界對(duì)車輪繞流的影響。應(yīng)用滑移網(wǎng)格方法計(jì)算詳細(xì)花紋輪胎的氣動(dòng)力特性，做為表面粗糙度簡(jiǎn)化輪胎計(jì)算結(jié)果的目標(biāo)值。對(duì)于縱向溝槽輪胎的外流場(chǎng)計(jì)算，應(yīng)用滑移網(wǎng)格計(jì)算輪輞部分的外流場(chǎng)，應(yīng)用移動(dòng)壁面技術(shù)實(shí)現(xiàn)輪胎部分的轉(zhuǎn)動(dòng)模擬，并對(duì)輪胎表面施加不同的表面粗糙度，以模擬詳細(xì)花紋對(duì)氣動(dòng)特性的影響，滑移網(wǎng)格設(shè)置區(qū)域如圖2所示，左側(cè)為詳細(xì)花紋輪胎，右側(cè)為縱向溝槽輪胎。計(jì)算設(shè)置輪胎邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)線速度為140km/h。2 數(shù)值方法

氣動(dòng)力計(jì)算結(jié)果如表1所示，共進(jìn)行了6個(gè)工況的計(jì)算，第1個(gè)工況為詳細(xì)幾何花紋輪胎，其余5個(gè)工況為縱向溝槽輪胎，并分別在輪胎表面設(shè)置數(shù)值為0/1/2/4/6的表面粗糙度值（用SR表示）。從表1和圖3可以看出，表面粗糙度SR=1時(shí)，氣動(dòng)阻力和阻力系數(shù)計(jì)算結(jié)果與詳細(xì)花紋輪胎計(jì)算結(jié)果整體最為接近，其中阻力差別為0.13N，阻力系數(shù)差別為0.0001。SR=0時(shí)，側(cè)向力和側(cè)向力系數(shù)與詳細(xì)花紋輪胎最為接近，SR=6時(shí)，升力和升力系數(shù)與詳細(xì)花紋輪胎最為接近�？紤]到氣動(dòng)阻力特性是目前新車型氣動(dòng)開(kāi)發(fā)中最為關(guān)注的氣動(dòng)性能，因此選擇表面粗糙度SR=1對(duì)整車氣動(dòng)特性進(jìn)行模擬。


本文編號(hào)：3069810