本文關(guān)鍵詞：某車型的低風(fēng)阻設(shè)計(jì)與氣動(dòng)優(yōu)化研究

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【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,作為最主要的交通工具—汽車也逐漸走進(jìn)了普通百姓的家庭生活,隨之而來(lái)的就是能源問(wèn)題日益突出�！吨袊�(guó)制造2025》提出“節(jié)能與新能源汽車”作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,節(jié)能減排已成為各大汽車公司工作的核心內(nèi)容。整車的操縱穩(wěn)定性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等性能都與空氣動(dòng)力學(xué)性能息息相關(guān),汽車外部流場(chǎng)的氣動(dòng)力特性的好壞直接影響對(duì)整車舒適性評(píng)價(jià),因此汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真分析越來(lái)越引起各大主機(jī)廠的重視。為了提高汽車的空氣動(dòng)力學(xué)性能,各國(guó)的汽車企業(yè)投入了大量的人力、物力和財(cái)力對(duì)汽車空氣動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行試驗(yàn)和研究。傳統(tǒng)的汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究以風(fēng)洞試驗(yàn)為主,但風(fēng)洞試驗(yàn)投入大、耗時(shí)長(zhǎng)且資源有限。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)的高度發(fā)展,湍流理論的不斷更新完善,計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法被大量的應(yīng)用于整車空氣動(dòng)力學(xué)性能研究中。采用先進(jìn)的數(shù)值模擬仿真手段更有效的對(duì)整車外流場(chǎng)特性進(jìn)行分析與研究,同時(shí)也采用與傳統(tǒng)研究手段相結(jié)合的方法,極大程度地改善整車空氣動(dòng)力學(xué)性能、提高研發(fā)效率、節(jié)約研發(fā)成本。合理的空氣動(dòng)力學(xué)性能對(duì)于提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等性能起到了至關(guān)重要的作用。因此,如何在滿足造型、工程需求的同時(shí),又能改善空氣動(dòng)力學(xué)特性,對(duì)一款車的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。本文在開發(fā)設(shè)計(jì)初期通過(guò)數(shù)值仿真方法對(duì)整車氣動(dòng)特性進(jìn)行校核,之后制作試驗(yàn)樣車進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)洞試驗(yàn),通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)得到的結(jié)果與仿真分析模型對(duì)比分析,并以對(duì)比分析后的模型為基礎(chǔ)進(jìn)行整車氣動(dòng)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證,這不僅減少了模型改制費(fèi)用和風(fēng)洞試驗(yàn)費(fèi)用,更縮短了整車空氣動(dòng)力學(xué)驗(yàn)證周期,對(duì)此款車型空氣動(dòng)力學(xué)性能、整車燃油經(jīng)濟(jì)性的提升意義重大。通過(guò)對(duì)某車型的氣動(dòng)特性展開風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值仿真結(jié)合的方法進(jìn)行深入研究,并找到合理的改進(jìn)方法,上述工作的開展對(duì)該車型的研發(fā)設(shè)計(jì)起到了非常重要的指導(dǎo)意義,而且也為增強(qiáng)本國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的自主研發(fā)能力和創(chuàng)新能力貢獻(xiàn)力量。
【關(guān)鍵詞】：CFD 外流場(chǎng) 造型優(yōu)化 氣動(dòng)阻力
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U461.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究的背景與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的研究方法和主要內(nèi)容15-16
• 1.3.1 研究方法15
• 1.3.2 主要內(nèi)容15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第2章 汽車空氣動(dòng)力學(xué)及CFD基礎(chǔ)理論17-29
• 2.1 汽車空氣動(dòng)力學(xué)概述17-19
• 2.2 CFD基本理論19-23
• 2.2.1 計(jì)算流體力學(xué)簡(jiǎn)介19-20
• 2.2.2 CFD計(jì)算的求解過(guò)程20-21
• 2.2.3 流體力學(xué)基本控制方程21-23
• 2.3 湍流模型及其應(yīng)用23-24
• 2.3.1 直接數(shù)值模擬（DNS）23
• 2.3.2 大渦模擬（LES）23-24
• 2.3.3 Reynolds平均法（RANS）24
• 2.4 風(fēng)洞試驗(yàn)介紹24-28
• 2.4.1 風(fēng)洞介紹24-25
• 2.4.2 風(fēng)洞組成25
• 2.4.3 風(fēng)洞測(cè)試技術(shù)25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 整車外流場(chǎng)氣動(dòng)特性的數(shù)值模擬與分析29-43
• 3.1 整車外流場(chǎng)仿真分析流程29-30
• 3.2 建立整車CFD分析模型30-33
• 3.2.1 ANSA命名規(guī)則30-31
• 3.2.2 各系統(tǒng)網(wǎng)格具體要求31-33
• 3.3 計(jì)算域設(shè)定與體網(wǎng)格生成33-34
• 3.3.1 計(jì)算域尺寸設(shè)定33
• 3.3.2 體網(wǎng)格參數(shù)設(shè)定與生成33-34
• 3.4 邊界條件及求解過(guò)程參數(shù)設(shè)置34-37
• 3.4.1 物理模型34-35
• 3.4.2 邊界參數(shù)設(shè)定35-36
• 3.4.3 多孔介質(zhì)處理方法介紹36-37
• 3.5 收斂性判斷及后處理37-41
• 3.5.1 計(jì)算模型收斂性判斷標(biāo)準(zhǔn)37-39
• 3.5.2 計(jì)算模型結(jié)果評(píng)價(jià)及后處理39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第4章 汽車風(fēng)洞試驗(yàn)與仿真分析對(duì)比分析43-57
• 4.1 風(fēng)洞試驗(yàn)前期準(zhǔn)備43-51
• 4.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)確定43-44
• 4.1.2 費(fèi)用預(yù)算44
• 4.1.3 試驗(yàn)周期確定44-45
• 4.1.4 人員組織45
• 4.1.5 模型制作45-47
• 4.1.6 模型檢查47-49
• 4.1.7 風(fēng)洞試驗(yàn)前期準(zhǔn)備49-51
• 4.2 風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果51-52
• 4.2.1 風(fēng)洞試驗(yàn)車輛信息檢查及安裝51-52
• 4.3 CFD仿真分析與試驗(yàn)對(duì)比分析52-55
• 4.3.1 模型車整車阻力系數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果概述52-53
• 4.3.2 CFD仿真分析結(jié)果與試驗(yàn)對(duì)比分析53-54
• 4.3.3 橫擺角掃略試驗(yàn)結(jié)果概述54-55
• 4.3.4 模型車橫擺角掃略試驗(yàn)結(jié)果概述55
• 4.3.5 整車阻力系數(shù)優(yōu)化55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第5章 整車氣動(dòng)特性優(yōu)化57-79
• 5.1 整車造型設(shè)計(jì)與優(yōu)化57-62
• 5.1.1 車頭高度優(yōu)化57-59
• 5.1.2 車身長(zhǎng)度59
• 5.1.3 車身寬度59-60
• 5.1.4 前風(fēng)擋與機(jī)蓋、頂蓋夾角60
• 5.1.5 后擾流板60-61
• 5.1.6 阻力發(fā)展曲線對(duì)比61-62
• 5.1.7 本節(jié)小結(jié)62
• 5.2 細(xì)節(jié)最佳設(shè)計(jì)方法及優(yōu)化62-66
• 5.2.1 后擾流板優(yōu)化設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.2 后視鏡優(yōu)化設(shè)計(jì)63-64
• 5.2.3 前大燈優(yōu)化設(shè)計(jì)64
• 5.2.4 后尾燈優(yōu)化設(shè)計(jì)64-65
• 5.2.5 前霧燈凹陷結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)65-66
• 5.2.6 本節(jié)小結(jié)66
• 5.3 底盤布局對(duì)整車氣動(dòng)特性影響分析66-73
• 5.3.1 降低車身高度66-67
• 5.3.2 暴露件隱藏67-69
• 5.3.3 底盤平滑處理69-70
• 5.3.4 前后車輪擾流板70-72
• 5.3.5 本節(jié)小結(jié)72-73
• 5.4 發(fā)動(dòng)機(jī)艙布局對(duì)整車氣動(dòng)特性影響分析73-75
• 5.4.1 進(jìn)氣格柵封閉風(fēng)洞試驗(yàn)73
• 5.4.2 增加發(fā)動(dòng)機(jī)艙導(dǎo)風(fēng)板73-74
• 5.4.3 封閉部分進(jìn)氣格柵74-75
• 5.4.4 增加冷卻芯體密封75
• 5.4.5 本節(jié)小結(jié)75
• 5.5 整車減阻優(yōu)化方案統(tǒng)計(jì)及最終減阻效果75-76
• 5.6 氣動(dòng)阻力對(duì)車輛燃油經(jīng)濟(jì)性影響分析76-78
• 5.7 本章小結(jié)78-79
• 第6章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79
• 6.2 展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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10 傅立敏,靳春寧;轎車三維分離流動(dòng)特性的研究[J];汽車工程;1998年06期

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本文編號(hào)：566299