本文關(guān)鍵詞：車(chē)輪濺水及其對(duì)車(chē)身表面污染的仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：汽車(chē)正越來(lái)越多的進(jìn)入人們的生活,成為日常生活中的必需品。人們對(duì)汽車(chē)的要求已不僅僅是一個(gè)代步工具,通常人們也更希望汽車(chē)外表可以保持清潔,不受泥水和灰塵的污染,尤其是對(duì)于車(chē)身表面安裝有攝像系統(tǒng)的車(chē)輛和兩側(cè)繪有巨幅廣告的大型客車(chē)等。然而,汽車(chē)在潮濕或有積水的路面行駛時(shí),車(chē)表很容易受到車(chē)輪濺水的污染。因此,研究車(chē)身表面污染形成的規(guī)律、探索減少車(chē)身表面污染的方法有著非常重要的意義。 研究汽車(chē)車(chē)輪濺水和車(chē)身表面污染,通常使用理論研究、實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值仿真研究三種方法。與理論或?qū)嶒?yàn)研究相比,數(shù)值仿真方法不僅可以方便快捷地得到污染的現(xiàn)象和結(jié)果,而且可以模擬實(shí)驗(yàn)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)條件,快速獲得空間流場(chǎng)中的壓力、速度分布情況以及液滴的運(yùn)動(dòng)軌跡,進(jìn)而分析流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)和污染形成的機(jī)理。 本文先以單個(gè)車(chē)輪和路虎Diccovery3簡(jiǎn)化模型為研究對(duì)象,分別探索適用于車(chē)輪濺水和車(chē)身表面污染的數(shù)值仿真方法和物理模型。選擇非穩(wěn)態(tài)SST k-co模型作為湍流模型,使用DPM模型來(lái)求解液滴運(yùn)動(dòng)的軌跡,使用歐拉壁面液膜模型來(lái)求解污水在車(chē)身表面的沉積和流動(dòng)的過(guò)程,并通過(guò)與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證了所采用的數(shù)值仿真方法的準(zhǔn)確性,為本文中后續(xù)的數(shù)值仿真工作做好準(zhǔn)備。 仿真方案確定之后,本文選取改型方背式米拉(MIRA)模型為仿真對(duì)象,即基于一個(gè)幾何特征較為簡(jiǎn)單的幾何模型研究其車(chē)輪濺水和車(chē)身表面污染的過(guò)程。通過(guò)數(shù)值模擬,得到了車(chē)輪濺水液滴運(yùn)動(dòng)的軌跡和車(chē)身表面的污染圖樣。為更好的分析和評(píng)價(jià)車(chē)身表面污染的程度,將車(chē)身表面劃分為若干區(qū)域,定義并使用Rc (Ratio of Contamination)作為衡量車(chē)身某一區(qū)域污染程度的定量指標(biāo)。結(jié)果表明車(chē)身兩側(cè)的車(chē)門(mén)區(qū)域、尾部的車(chē)燈區(qū)域污染程度最嚴(yán)重,而兩側(cè)車(chē)窗區(qū)域的污染程度最輕。結(jié)合仿真結(jié)果,將車(chē)輪濺水及車(chē)身表面污染的形成過(guò)程劃分為液滴在輪腔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)、液滴在高速均勻氣流中的遷移、液滴在氣流發(fā)生分離時(shí)的運(yùn)動(dòng)變化、液滴在尾流區(qū)的運(yùn)動(dòng)、車(chē)身表面液膜運(yùn)動(dòng)等子過(guò)程并進(jìn)行了深入分析,得到汽車(chē)的外流場(chǎng)與液滴運(yùn)動(dòng)、車(chē)身表面水膜運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系。 車(chē)身外流場(chǎng)中液滴運(yùn)動(dòng)的軌跡與氣流運(yùn)動(dòng)密切相關(guān),本文結(jié)合液滴運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和車(chē)輛周?chē)鲌?chǎng)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系,以改型方背式米拉模型為基礎(chǔ)型,提出四種改良方案,即增加輪罩護(hù)板、車(chē)尾頂部導(dǎo)流片、車(chē)尾底部擾流板和車(chē)尾兩側(cè)導(dǎo)流片,通過(guò)改變流場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)改變液滴運(yùn)動(dòng)軌跡,進(jìn)而達(dá)到了減少車(chē)身表面污染的目的。最后對(duì)車(chē)身表面污染面積減少的原因及流場(chǎng)機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。 本文確定了一套基于有限體積法、以非穩(wěn)態(tài)SST κ-ω為湍流模型、使用離散相模型和歐拉壁面液膜模型用于車(chē)輪濺水和車(chē)身表面污染仿真的數(shù)值仿真方法,分析和揭示了車(chē)輪濺水以及車(chē)身表面污染受汽車(chē)外流場(chǎng)影響的規(guī)律,并從汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的角度提出了若干控制車(chē)身表面污染的改進(jìn)方案,為汽車(chē)外部水管理和車(chē)身表面污染的仿真研究做出了深入的探索與研究。本文的研究方法和結(jié)果對(duì)汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中減少車(chē)身污染的造型設(shè)計(jì)有著的一定的指導(dǎo)意義,也為今后進(jìn)一步的車(chē)身減污附件研究奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué) 車(chē)輪濺水 車(chē)身污染 液滴
【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】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U463.82
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.1.1 汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)10
• 1.1.2 汽車(chē)外部水管理及研究意義10-12
• 1.2 汽車(chē)濺水和車(chē)身污染的數(shù)值仿真及研究意義12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第2章 計(jì)算流體力學(xué)的相關(guān)方法與模型18-30
• 2.1 計(jì)算流體力學(xué)方法18-19
• 2.2 湍流模型19-23
• 2.2.1 用于汽車(chē)外流場(chǎng)的湍流模型19-20
• 2.2.2 RANS模型和兩方程渦粘模型20-23
• 2.3 氣液兩相流和氣液兩相流模型23-25
• 2.3.1 VOF模型23-24
• 2.3.2 DPM模型24-25
• 2.4 DPM模型及涉及到的子模型25-28
• 2.4.1 液滴分裂模型27-28
• 2.4.2 液滴碰撞合并模型28
• 2.4.3 歐拉壁面液膜模型28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 車(chē)輪濺水與車(chē)身污染數(shù)值仿真方法及驗(yàn)證30-38
• 3.1 車(chē)輪濺水?dāng)?shù)值仿真方法及驗(yàn)證30-35
• 3.1.1 車(chē)輪濺水過(guò)程30
• 3.1.2 仿真方法30-34
• 3.1.3 試驗(yàn)對(duì)比34-35
• 3.2 車(chē)身污染仿真方法及驗(yàn)證35-37
• 3.2.1 車(chē)身污染過(guò)程35
• 3.2.2 仿真方法35-36
• 3.2.3 試驗(yàn)對(duì)比36-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 改型方背式米拉模型濺水仿真及分析38-64
• 4.1 仿真方案38-40
• 4.2 仿真結(jié)果及分析40-53
• 4.2.1 仿真結(jié)果展示40-44
• 4.2.2 仿真結(jié)果分析44-45
• 4.2.3 車(chē)輪濺水及車(chē)身表面污染的過(guò)程分析45-53
• 4.3 基于改型方背式米拉模型提出的改進(jìn)方案及分析53-63
• 4.3.1 增加輪罩護(hù)板53-55
• 4.3.2 增加車(chē)尾頂部導(dǎo)流片55-58
• 4.3.3 增加車(chē)尾底部擾流板58-60
• 4.3.4 增加車(chē)尾兩側(cè)導(dǎo)流片60-62
• 4.3.5 改型方案對(duì)整車(chē)阻力系數(shù)的影響62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第5章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 全文總結(jié)64-65
• 5.2 研究展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊清秀;;客車(chē)鈑金后出現(xiàn)問(wèn)題的原因與解決方法[J];汽車(chē)運(yùn)用;2008年10期

2 張維華;用點(diǎn)到點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量車(chē)身表面的采點(diǎn)技術(shù)[J];汽車(chē)技術(shù);1990年10期

3 于濟(jì)國(guó);國(guó)產(chǎn)大客車(chē)車(chē)身表面的磨蝕及其防止的措施[J];遼寧交通科技;1994年01期

4 張丕付,黃天澤,谷正氣;可視化汽車(chē)車(chē)身表面氣動(dòng)網(wǎng)格的生成[J];客車(chē)技術(shù)與研究;1998年02期

5 歐陽(yáng)文博;車(chē)輛清洗須知[J];汽車(chē)與安全;1999年03期

6 馬建;大客車(chē)車(chē)身表面組合線(xiàn)的計(jì)算探討[J];客車(chē)技術(shù)與研究;1996年04期

7 董克發(fā);洗車(chē)十忌[J];家庭科技;2003年01期

8 張維華,胡耘,王永利,宋艷玲;汽車(chē)車(chē)身表面通用測(cè)量程序庫(kù)[J];汽車(chē)技術(shù);1996年05期

9 陸明華;;保養(yǎng)與駕車(chē)技巧同樣省油[J];家庭科技;2010年08期

10 張家勇;如何保護(hù)你的轎車(chē)[J];現(xiàn)代交通管理;2000年03期

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 王遠(yuǎn);用航天飛機(jī)的面漆保護(hù)愛(ài)車(chē)[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2001年

2 張家勇;如何保護(hù)好您的轎車(chē)[N];市場(chǎng)報(bào);2001年

3 本報(bào)記者 黃震;環(huán)保省油新概念[N];當(dāng)代汽車(chē)報(bào);2006年

4 李方;給車(chē)美容打蠟還是封釉[N];中國(guó)消費(fèi)者報(bào);2003年

5 耕耘;洗車(chē)時(shí)如何選擇清洗劑和車(chē)蠟[N];中國(guó)汽車(chē)報(bào);2000年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 廖磊;車(chē)輪濺水及其對(duì)車(chē)身表面污染的仿真研究[D];吉林大學(xué);2014年

2 范光輝;非光滑結(jié)構(gòu)對(duì)車(chē)身表面氣流特性的影響分析[D];湖南大學(xué);2013年

3 江叔通;具有移動(dòng)邊界的類(lèi)車(chē)體粘性繞流的數(shù)值模擬[D];南昌航空工業(yè)學(xué)院;2006年

4 王雄華;環(huán)保型汽車(chē)車(chē)身表面拋光劑的研制[D];廣東工業(yè)大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：車(chē)輪濺水及其對(duì)車(chē)身表面污染的仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：256364