本文關(guān)鍵詞：12米旅游客車氣動特性分析與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 旅游客車 氣動特性 造型參數(shù) 試驗(yàn)優(yōu)化 后視鏡造型設(shè)計(jì)

【摘要】：旅游客車具備速度高、迎風(fēng)面廣、載客量多及質(zhì)量大的特點(diǎn),高速行駛中其動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性會不同程度地受到氣動性能的影響。為提高客車的綜合性能并加強(qiáng)市場競爭力,推動公共交通行業(yè)節(jié)能型發(fā)展,響應(yīng)國家綠色出行、節(jié)能減排的號召,開展客車空氣動力學(xué)研究具有十分重要的意義。本文采用數(shù)值分析和優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,對12米旅游客車的外流場開展氣動特性分析和優(yōu)化。研究內(nèi)容主要包括:(1)探索局部造型參數(shù)對客車氣動特性的影響規(guī)律。建立客車的簡化模型,結(jié)合Ahmed模型風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)對數(shù)值模擬方案可行性進(jìn)行論證,采用混合網(wǎng)格策略開展網(wǎng)格無關(guān)性分析。評估局部造型參數(shù)對客車氣動阻力和升力系數(shù)影響,結(jié)合車身表面壓強(qiáng)云圖、速度云圖和湍動能云圖分析客車氣動力系數(shù)發(fā)生變化的原因。結(jié)果表明:前頂弧、前側(cè)弧、前擾流角和尾部風(fēng)窗角增加時(shí),客車氣動阻力和升力系數(shù)分別降低和升高;尾部擾流角和底部上翹角增大時(shí),客車氣動升力降低,而氣動阻力則分別呈現(xiàn)增大和降低的趨勢。(2)開展客車降阻優(yōu)化分析。為了得到客車風(fēng)阻最小時(shí)的局部造型參數(shù)組合,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對客車局部造型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,借助極差分析法和方差分析法分析試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明:對客車氣動阻力系數(shù)影響的顯著性依次是:前側(cè)弧前頂弧尾部擾流板角前擾流板角尾部風(fēng)窗角尾部底部上翹角;客車氣動阻力系數(shù)最小的造型參數(shù)組合是:前頂弧1000mm,前側(cè)弧1000mm,前部擾流板角度8,尾部后擾流板角度-10,尾部風(fēng)窗角20,尾部底部上翹角6。(3)基于客車氣動特性提出后視鏡造型設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。依據(jù)客車氣動特性分析與優(yōu)化結(jié)論,并綜合考慮乘用空間、美學(xué)和造型風(fēng)格等因素,設(shè)計(jì)一款客車模型分析其氣動特性,評估4款不同細(xì)部特征后視鏡對客車風(fēng)阻的影響,提出造型總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。結(jié)果表明:后視鏡鏡體采用大曲面造型、圓弧過渡和對稱布置;支架與鏡體和支座平滑過渡;支座邊緣圓弧過渡和減小橫向伸出長度,可降低整車風(fēng)阻。開展客車氣動特性分析與優(yōu)化研究,提出后視鏡總體造型方案。為客車前期造型設(shè)計(jì)提供參考和指導(dǎo),研究成果對提高客車經(jīng)濟(jì)性和降低排放具有切實(shí)的意義。
【關(guān)鍵詞】：旅游客車 氣動特性 造型參數(shù) 試驗(yàn)優(yōu)化 后視鏡造型設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：廈門理工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 研究方法11-14
• 1.3.1 理論分析11
• 1.3.2 試驗(yàn)研究11-13
• 1.3.3 數(shù)值分析13-14
• 1.4 研究內(nèi)容14-16
• 第二章 客車氣動力與數(shù)值分析基礎(chǔ)16-25
• 2.1 客車氣動六分力16-17
• 2.2 數(shù)值分析理論基礎(chǔ)17-24
• 2.2.1 流體力學(xué)理論基礎(chǔ)17-23
• 2.2.2 數(shù)值分析計(jì)算方法23-24
• 2.3 本章總結(jié)24-25
• 第三章 造型參數(shù)對客車氣動特性影響25-43
• 3.1 數(shù)值分析基本假設(shè)及分析流程25
• 3.2 客車數(shù)值仿真方案驗(yàn)證25-28
• 3.3 客車數(shù)值仿真分析流程28-31
• 3.3.1 幾何模型和計(jì)算域28-29
• 3.3.2 客車有限元模型29-30
• 3.3.3 邊界條件30
• 3.3.4 網(wǎng)格無關(guān)性分析30-31
• 3.4 局部參數(shù)對客車客車氣動特性影響31-42
• 3.4.1 前頂弧半徑R_1對客車氣動特性的影響31-33
• 3.4.2 前側(cè)弧半徑R_2對客車氣動特性的影響33-34
• 3.4.3 前擾流板角度α對客車氣動特性的影響34-36
• 3.4.4 尾部底部上翹角γ 對客車氣動特性的影響36-38
• 3.4.5 尾部風(fēng)窗角θ對客車氣動特性的影響38-40
• 3.4.6 尾部擾流板角度β對客車氣動特性的影響40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 客車氣動特性優(yōu)化43-52
• 4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)43-46
• 4.1.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)44
• 4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析44-46
• 4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)46-48
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析48-50
• 4.3.1 極差分析48-49
• 4.3.2 方差分析49-50
• 4.4 本章總結(jié)50-52
• 第五章 基于氣動特性的客車后視鏡造型方案研究52-60
• 5.1 某客車氣動特性分析52-55
• 5.1.1 幾何模型和計(jì)算域52-53
• 5.1.2 有限元建模53
• 5.1.3 邊界條件53
• 5.1.4 結(jié)果分析53-55
• 5.2 客車后視鏡造型分析55-59
• 5.2.1 后視鏡方案描述55-56
• 5.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析56-59
• 5.3 本章總結(jié)59-60
• 第六章 全文總結(jié)60-62
• 6.1 研究內(nèi)容與結(jié)論60-61
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)61
• 6.3 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 個(gè)人簡歷66

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