隨著我國科技的發(fā)展,汽車已經成為人們生活所必需的交通工具。汽車車輪附近的流動狀態(tài)是汽車空氣動力學研究的重點,在車輪的空氣動力學研究當中,車輪的運動狀態(tài)是其中最為主要的問題,車輪旋轉將會影響到評價汽車空氣動力學性能的好壞,車輪旋轉對整車的氣動力、噪聲、熱管理和水管理等方面都有極大的影響。雖然現(xiàn)有多種方法可以在仿真中實現(xiàn)車輪旋轉,但每種方法各有優(yōu)劣且不能滿足當下汽車空氣動力學需求。因此分析汽車車輪旋轉方法的優(yōu)異,找到更符合實際運動的仿真方法,并研究車輪旋轉對汽車氣動阻力的影響,具有非常重要的意義。本文基于CFD仿真方法,利用計算流體力學軟件STAR-CCM+,對旋轉車輪附近的流場進行研究。主要研究內容如下:（1）首先計算圓柱旋轉,研究物體旋轉影響流場的機理:旋轉會改變分離點的位置,影響模型前后壓力差,改變流場結構。（2）然后以單個車輪和快背式DrivAer模型為研究對象,通過風洞試驗PIV技術探索旋轉對流場結構的影響,研究發(fā)現(xiàn)單個車輪旋轉時,尾部無規(guī)則湍流運動變得更具規(guī)律性;整車車輪旋轉時,車尾旋渦變小并且旋渦位置向后移動。（3）其次研究不同旋轉方法的區(qū)別,對比分析旋轉壁面（Rotatin... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1日產

第1章緒論1第1章緒論1.1研究背景及意義隨著經濟和科技的發(fā)展，汽車作為交通工具和運輸工具等，已經成為當代的必需品，中國已經連續(xù)10年成為全球最大的汽車生產國和第一大新車市場[1]。汽車正朝著電動化、共享化、智能化、網聯(lián)化四大方向發(fā)展，但同時能源與環(huán)境問題逐漸受到重視。通過研究發(fā)現(xiàn)車速在80km/h，空氣阻力與滾動阻力相等，當車速到達150km/h，空氣阻力是滾動阻力的2~3倍[2]�？梢娍諝鈩恿W對汽車起著至關重要的作用，良好的空氣動力學性能無論對傳統(tǒng)燃油車還是對電動汽車來說都具有重要意義，比如降低阻力減少能源消耗、增加下壓力保證汽車操穩(wěn)性、優(yōu)化零件降低風噪提供舒適的乘坐環(huán)境等。整車氣動阻力分為壓差阻力、摩擦阻力、誘導阻力、內流阻力、干擾阻力等，不同零部件產生的阻力所占比例也有所不同，車輪附近的空氣阻力占整車阻力的30%左右[3]。目前高校與企業(yè)針對車輪降低氣動阻力已經提出過許多方法，主要分為被動和主動減阻方式，被動方式通過改變輪輻的形狀，在車輪前部增加導流板，增加前保險杠通孔等方式，主動方式汽車通過輸入能量主動改變輪輻的形狀，根據需要隨時改變形狀，或者增加射流和等離子體方式等，如圖1.1所示。圖1.1日產和奔馳的車輪車輪是整車唯一與地面接觸的零部件，驅動力以及制動力等都將通過車輪實現(xiàn)，車輪的性能對整車性能的表現(xiàn)起著至關重要的作用。從汽車空氣動力學角度來講，車輪不僅影響整車的氣動力同時還涉及機艙熱管理、剎車熱管理、車輪涉水、整車車身表面污染、側窗氣動噪聲以及新能源汽車輪轂電機熱管理等方面。現(xiàn)階段無論是對于車輪還是

計算域


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