為了提高汽車外流場數(shù)值模擬計(jì)算的精度,對(duì)邊界層網(wǎng)格特征尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),分析各參數(shù)對(duì)模擬結(jié)果的影響。在MIRA直背車型基礎(chǔ)上,選取第一層邊界層厚度、邊界層總厚度和邊界層層數(shù)為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以阻力系數(shù)Cd和升力系數(shù)Cl為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,依據(jù)響應(yīng)值Cd和Cl的Pareto圖探究各設(shè)計(jì)變量與響應(yīng)值的效應(yīng)影響,最后將風(fēng)洞試驗(yàn)和優(yōu)化后數(shù)值模擬計(jì)算的Cd、Cl及速度流場情況進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:第一層邊界層厚度與邊界層總厚度的交互效應(yīng)對(duì)Cd影響最大,邊界層層數(shù)和邊界層總厚度的單因素效應(yīng)對(duì)Cl影響較大;優(yōu)化后,Cd和Cl的計(jì)算誤差減小,速度流場顯示與PIV實(shí)驗(yàn)的一致性亦得到較大改善。 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

MIAR直背車型及尺寸示意

利用STAR CCM+對(duì)計(jì)算域及汽車模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用更適合復(fù)雜外形的多面體網(wǎng)格，車身最小尺寸為4 mm，最大尺寸為20 mm，車輪最小尺寸為4 mm，最大尺寸為15 mm。對(duì)流動(dòng)復(fù)雜的車尾區(qū)域進(jìn)行局部加密，設(shè)定網(wǎng)格尺寸為15 mm，并在車身周圍由近及遠(yuǎn)依次添加6個(gè)加密區(qū)，網(wǎng)格尺寸依次為20、50、120、300、400、500 mm。在車身近壁區(qū)添加邊界層網(wǎng)格，選擇壁厚增長模式，邊界層總厚度為5 mm，第一層邊界層厚度為0.7 mm，層數(shù)為5。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖2。1.2 計(jì)算條件及結(jié)果驗(yàn)證

式中:μ為流體的時(shí)均速度;μτ為壁面摩擦速度;τω為壁面切應(yīng)力;Δy為第一層邊界層到壁面的距離。筆者應(yīng)用Realizable k-ε高雷諾數(shù)湍流模型，對(duì)邊界層流動(dòng)無法求解。采用壁面函數(shù)法，不對(duì)邊界層內(nèi)的流動(dòng)直接求解，而是利用半經(jīng)驗(yàn)公式與邊界層外流體計(jì)算值獲取壁面相關(guān)參數(shù)解。要求y+值落在對(duì)數(shù)律層，由式(5)可知，y+與Δy成正比，因此，可以通過第一層邊界層厚度控制y+值的大小。2.1 優(yōu)化流程及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3119110