發(fā)布時間：2017-07-13 18:00

  本文關(guān)鍵詞：汽車隨動尾翼行進提升機理與調(diào)控作用研究

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【摘要】：針對汽車高速穩(wěn)定性和節(jié)能減排兩個問題,運用汽車空氣動力學(xué)原理,建立汽車與尾翼的物理模型,通過數(shù)值模擬仿真,研究汽車隨動尾翼調(diào)控升力的機理和規(guī)律,構(gòu)造一種既可控制升力大小又可控制升力方向的新型汽車尾翼。所進行的主要工作內(nèi)容有:(1)研究機翼產(chǎn)生升力的機理,得出尾翼產(chǎn)生負(fù)升力的兩個因素。單獨應(yīng)用尾翼迎角這個因素在翼型數(shù)據(jù)庫中找出一種阻力較小的上下對稱翼型。對其單獨進行仿真研究,得出它既能控制升力的大小又能控制升力的方向,并且它產(chǎn)生正負(fù)升力的能力是一樣的。接著將它安裝在模型汽車的尾部進行共同仿真,研究它在汽車尾部環(huán)境下控制升力的機理和性能。發(fā)現(xiàn)它在正迎角時,產(chǎn)生正升力能力下降,阻力增加;負(fù)迎角時產(chǎn)生負(fù)升力能力增加,阻力也增加這一規(guī)律。(2)結(jié)合機翼產(chǎn)生升力的兩個因素構(gòu)造出一種新的高性能尾翼,即前后對稱尾翼。對其進行單獨的仿真,研究它控制升力的機理和性能,發(fā)現(xiàn)它相對于上下對稱翼型能產(chǎn)生更大的升力。將其裝在汽車尾部進行聯(lián)合仿真,研究它在汽車尾部調(diào)控升力的機理和性能。發(fā)現(xiàn)它調(diào)控升力的性能比上下對稱尾翼優(yōu)良。在前后對稱尾翼的兩端安裝端板,仿真研究端板抗翼尖渦影響的效果,在實踐中說明隨動尾翼在調(diào)控汽車升力方面的應(yīng)用。(3)對汽車和前后對稱尾翼進行風(fēng)洞實驗,雖然實驗結(jié)果和仿真結(jié)果有一定的誤差,但是仍然能表明前后對稱尾翼能較好的調(diào)控汽車升力。在30m/s以前汽車隨動尾翼調(diào)控汽車升力的效果不是很明顯,在30m/s以后汽車隨動尾翼調(diào)控汽車升力的效果十分明顯。
【關(guān)鍵詞】：升力控制 前后對稱尾翼 迎角 隨動尾翼
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號說明10-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題背景與意義12-15
• 1.1.1 課題背景12-13
• 1.1.2 汽車升力調(diào)控的研究目的和意義13-15
• 1.2 汽車氣動升力控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 存在的問題17
• 1.4 本文的主要思想和研究內(nèi)容17-20
• 第2章 汽車空氣動力及其CFD計算20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 汽車空氣動力學(xué)基礎(chǔ)20-22
• 2.2.1 汽車的氣動六分力20-21
• 2.2.2 汽車的升力21-22
• 2.3 汽車空氣動力計算流體力學(xué)基礎(chǔ)22-28
• 2.3.1 流體力學(xué)控制方程22-23
• 2.3.2 汽車CFD中的物理模型23
• 2.3.3 汽車CFD中的網(wǎng)格23-25
• 2.3.4 CFD中的湍流模型25-27
• 2.3.5 CFD中的湍流參數(shù)設(shè)置27-28
• 2.4 模型汽車的CFD計算28-31
• 2.4.1 汽車的CFD模型28
• 2.4.2 汽車的流場域和網(wǎng)格劃分28-30
• 2.4.3 計算和結(jié)果分析30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 上下對稱隨動尾翼升力調(diào)控的仿真分析32-52
• 3.1 引言32
• 3.2 現(xiàn)有的汽車尾翼32-34
• 3.2.1 機翼產(chǎn)生升力的原理32-34
• 3.2.2 現(xiàn)有的汽車固定尾翼和可變尾翼34
• 3.3 上下對稱汽車尾翼34-38
• 3.3.1 上下對稱汽車尾翼1的選擇34-35
• 3.3.2 上下對稱汽車尾翼的建模與計算35-36
• 3.3.3 計算結(jié)果和分析36-38
• 3.4 上下對稱尾翼控制汽車升力的仿真研究38-46
• 3.4.1 15°迎角下汽車尾部尾翼調(diào)控升力的能力研究39-44
• 3.4.2 -15°迎角下汽車尾部尾翼調(diào)控升力的能力研究44-46
• 3.5 上下對稱翼型246-50
• 3.6 本章小結(jié)50-52
• 第4章 前后對稱隨動尾翼升力調(diào)控的仿真分析52-68
• 4.1 引言52
• 4.2 前后對稱翼型52-58
• 4.2.1 前后對稱翼型的調(diào)控升力的原理52-53
• 4.2.2 前后對稱翼型的設(shè)計過程53-54
• 4.2.3 前后對稱翼型的仿真和分析54-58
• 4.3 前后對稱尾翼在汽車尾部控制升力的仿真分析58-62
• 4.3.1 15°迎角下汽車尾部尾翼調(diào)控升力的能力研究58-60
• 4.3.2 -15°迎角下汽車尾部尾翼調(diào)控升力的能力研究60-62
• 4.4 帶端板翼板在汽車尾部調(diào)控升力的仿真研究62-66
• 4.4.1 翼尖渦的分析和應(yīng)對方法62-64
• 4.4.2 翼展方向上汽車尾部流場對翼板產(chǎn)生升力的影響64-65
• 4.4.3 增加尾翼端板后汽車和不同迎角尾翼的仿真結(jié)果和應(yīng)用分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第5章 前后對稱尾翼調(diào)控汽車升力的風(fēng)洞實驗68-78
• 5.1 引言68
• 5.2 實驗及其輔助裝置68-69
• 5.3 實驗汽車模型和尾翼模型69-72
• 5.4 風(fēng)洞測試72
• 5.5 測試結(jié)果和分析72-77
• 5.5.1 無尾翼汽車模型測試結(jié)果72-73
• 5.5.2 帶8°尾翼汽車模型測試結(jié)果73-74
• 5.5.3 帶0°尾翼汽車模型測試結(jié)果74
• 5.5.4 帶-20°尾翼汽車模型測試結(jié)果74-75
• 5.5.5 各速度下三個迎角尾翼汽車模型的測試結(jié)果及其與仿真結(jié)果的對比75-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 第6章 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 創(chuàng)新點79
• 6.3 展望79-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84-86
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果86

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本文編號：537821