CFD在轿车造型设计上的应用

对某轿车进行了数值模拟,分析了扰流板对整车流场结构和尾流场涡系结构的影响,成功地模拟了气流分离和拖拽涡现象。车身后部的速度矢量图,较清楚地显示了轿车后部尾涡的形成及演变过程,揭示了尾涡特性对空气阻力的影响,研究结果对改进车型,减小尾涡,降低空气阻力有一定的指导作用。     

汽车流场数值模拟

对某项目轿车进行了数值模拟，介绍了汽车形体外流场的模拟原理和步骤，得到了整车的流场结构和尾流场的涡系结构，成功地模拟了气流分离和拖拽涡现象。在数值模拟基础上，对流场气流的横纵向流动状况、尾部涡系结构．气流分离机理以及拖拽涡的形成与发展机理作了详细分析与讨论。     

轿车气动阻力优化CFD研究

空气阻力是影响汽车油耗的重要因素。文中通过数值模拟的方法计算了轿车所受到的空气阻力。利用风洞试验结果验证了模拟的正确性。通过对模拟结果的分析,发现车底和车轮是造成风阻偏大的重要因素。采用增加车底挡板和车轮挡板的方法。成功地降低了汽车空气阻力。     

双燃料车追尾碰撞安全性分析

利用计算机模拟汽油/燃气双燃料轿车的追尾碰撞，对安装在轿车后部行李箱中的气瓶进行安全性分析，并对轿车的车身后部结构提出改进建议。     

轿车尾部流场的数值模拟研究

本文以简化的轿车模型为研究对象,利用固定边界和移动边界条件进行了数值模拟,得到了该轿车的气动力数据、尾流速度场、气流迹线、尾流结构及尾部涡系.与CA774对比研究表明,该轿车改善了尾流结构,从而使气动特性改善、气动系数明显降低.     

网格质量评价指标对汽车外流场模拟结果影响的研究

为揭示多个网格质量评价指标对气动阻力系数和外流场模拟结果的影响,以MIRA阶梯背国际标模外流场模拟结果为参照,以湖南大学HD-2风洞试验结果进行验证,分析了分别保证5项不同的网格质量评价指标时的模拟精度。结果表明:综合评定指标、纵横比指标、最小角指标、最大正交性指标和歪斜率指标对气动阻力系数的计算均能达到工程精度要求,且对汽车尾涡的模拟均较准确,而仅有综合评价指标能较好地模拟出汽车背部涡流,但涡的大小仍不准确。因此,目前所用的网格质量评价指标尚不能完全满足车身周围流场精细分析的要求。     

本征正交分解在发动机缸内流场拟序结构研究中的应用

本文中应用大涡模拟方法对一台四气门单缸光学发动机进行了100个连续周期冷态流场计算,计算结果通过了PIV实验验证,为缸内湍流场拟序结构的研究构建了可靠的数据库。然后应用本征正交分解方法对缸内湍流场数据库进行了深度加工,根据湍流场涡团结构含能量进行分解,有效实现了大尺度拟序结构和小尺度随机脉动涡团的分离,为研究拟序结构和其他不同尺度涡团特性提供了便利。另外,计算结果还表明,进气冲程阶段的进气射流主导着缸内早期整体流动形态,产生的大尺度拟序结构涡团在随后的过程中不断破碎成小尺度涡团,并伴随着能量级联现象的发生,之后缸内流场会逐渐趋于各向同性。     

采用三维粒子图像测速系统测量汽车尾部流场

采用三维粒子图像测速系统对某跑车模型的尾部流场进行测量。根据测试结果,分析了跑车模型尾部速度场与涡量场的全局特性、上尾涡的形态及其发展过程,以及雷诺数对模型尾部流场特性的影响。     

基于正交试验设计的阶背车尾部结构优化CSCD

阶背汽车尾部尾流场优化,采用计算流体动力学(CFD)方法计算尾流体场,设计了车尾结构的L_(25)(5~6)正交优化试验:利用控制变量法,分析车尾6个结构因素,每个因素包含5个参数水平,共进行了25次试验;运用极差分析法,分析不同结构的影响主次,得出最优化尾部结构。结果表明:车尾结构综合优化可降低气动阻力系数14.4%,有效抑制尾流分离及尾涡拖拽,改善尾流结构。该研究结果可为汽车尾造型优化设计提供重要依据。     

底部结构对轿车侧风气动特性的影响分析

应用计算流体动力学方法分别对带光滑底部和真实底部结构的某轿车进行侧风气动特性对比分析。结果表明:汽车底部结构对气动力影响显著,与光滑底部相比,实际底部结构使尾涡扩散区增大,车底流速减小,导致气动力增加;加装车底阻流板能改善侧风状态下汽车的底部、尾部和背风侧的流场结构,降低整车气动力,特别是气动升力。模型风洞试验验证了所采用数值分析方法的可靠性。本研究对指导汽车底部结构设计和侧风稳定性分析具有较好的参考价值。     

《汽车工程》2000年(第22卷)1—6期分类总目次

序号篇 名期数页次2000016200003820(0055200130832001310520()0【30920(蝴200003720(觯2000051200006820(嬲200008520()01086 一、综述薄壁件的装配误差诊断与控制综述国内外汽车噪声法规和标准的发展电动汽车动力驱动系统现状及发展天然气发动机的发展现状与展望轻型越野汽车的结构参数统计分析与发展趋势 =、汽车试验研究车辆动力学稳定性控制的理论研究汽车尾迹涡的形成及其控制汽车外流空气动力模拟一种进一步降低轿车空气阻力的方法含第二次碰撞的车对车碰撞事故模拟计算模型研究四轮转向汽车自适应模型跟踪控制研究利用声全息方法识…     

旋转车轮对汽车外部复杂流场的影响

车轮影响着整个汽车的外流场特性,车体周围的流场由于旋转车轮的存在而复杂化。通过对带有车轮的汽车模型进行数值模拟计算．比较无车轮、静止车轮和旋转车轮的计算结果,得到旋转车轮对汽车的尾涡结构、气动阻力和气动升力有重要影响。车轮在汽车外部复杂流场的数值计算中不能被忽略。     

某轿车车身外流场空气动力学研究

以某款轿车车身为研究对象,对该款轿车进行数值模拟计算,得到该轿车的压力云图、速度矢量图、湍流动能分布图和空气阻力系数。计算结果反映了该款轿车外流场的气动特性,较好地模拟了车身表面分离流的运动情况;得到该模型空气阻力系数为0.317,与实际车型数据基本吻合。借助正交实验法,对影响外流场性能的因素进行了优化,得到较好的结果,即:前部上翘角为12°,前风窗角为27°,后风窗角为28°,尾部上翘角为13°,可为今后研究提供理论参考。     

小词典

空气阻力摩托车行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。空气阻力包括三个部分:空气与摩托车表面相互摩擦产生的阻力;车身前部受到迎面空气的压力;车身后部因空气涡流产生的真空吸力。迎风面积迎风面积是指摩托车的正投影面积,它不仅与整车的结构形式及尺寸有关,还与驾驶员的体格、重量、乘坐姿势有关。     

防碰撞车身结构与维修中注意的问题分析

为了较好地实现汽车的安全性,现代轿车的承载式车身一般都采用防碰撞的车身结构设计,这对车身维修提出了更高的要求。1轿车碰撞类型与车身的安全性车身碰撞的类型基本分为3种:正面碰撞、侧面碰撞和追尾碰撞。实验证明,在纵向碰撞(正面碰撞和追尾碰撞)事故中,前部和后部均为弹性结构而中部为刚性结构,     

直背式轿车外流场数值模拟精度的研究

以简化的直背式轿车模型为研究对象,以商用计算流体力学软件STAR-CD为工具,应用不同的湍流模型和离散格式对轿车外流场进行了数值模拟,通过与试验结果的对比,研究了湍流模型和离散格式对直背式轿车外流场数值计算精度的影响,同时对SIMPLE算法及其两种修正方法PISO和SIMPISO算法的计算精度进行了比较。结果表明,高雷诺数Spalart-Allmaras模型和QUICK格式最适合汽车外流场的计算,采用SIMPISO算法的计算精度最高。     

运动型多功能车外流场的数值模拟

选取LUD离散格式、RNGκ-ε湍流模型,利用计算流体力学进行了运动型多功能车外流场的模拟研究。结果表明,模拟所得车身表面压力分布、尾流典型截面各向流速分布、尾流结构等与风洞试验值吻合性好;SUV尾流中存在上、下不对称的反向涡对,抑制该涡对的大小和强度可减小气动阻力。     

阶背式轿车模型尾流场仿真研究

参照参考文献建立了Ford阶背式轿车模型,设置两种计算域,并以不同的首层高度,生成了3种网格,采用计算流体动力学(CFD)软件Ansys Fluent对模型进行仿真,包括表面压力场、边界层流动、尾场结构和气动阻力系数的分析。最后根据仿真结果,得出若干结论。     

考虑太阳光照射和人体散热的车内气流场与温度场的数值模拟

运用k-ε紊流模型对载人轿车内三维流场进行了数值模拟,其中考虑了人体散热和太阳辐射对速度场和温度场的影响。应用有限容积法和交错网格将计算区域进行离散,用SIMPLE算法计算了空调车内空气流动和传热问题。研究结果为轿车内气流组织的优化设计和舒适性提供了数据支持。     

车身碰撞修复

随着汽车车速的提高,在考虑轿车轻量化的同时,还必须考虑车身的防撞安全性能,当轿车发生纵向撞车时,车身各不同部位的刚性对其安全性的影响如图1所示,图中有剖面阴影线部分表示刚性结构,无剖面线部分表示柔性结构,由图1的四种方案可见,只有在车身前部和后部均为柔性结构,而中部为刚性结构的情况下,才能确保乘员的安全.