基于SST湍流模型的超车时汽车外流场变化的仿真分析

基于k-w模型的SST(剪切应力输运)湍流模型综合了k-ε和k-w湍流模型在边界层内外计算的优点,能够准确及时预测分离的特性。利用SST湍流模型对轿车超越轿车的过程运用计算机仿真技术进行数值模拟,得出被超轿车在此过程中的气动阻力系数和气动侧力变化曲线图,并对这一工况进行了分析。     

基于OpenFOAM的矩形断面涡激振动数值模拟

针对结构涡激振动数值模拟问题,以开源流体动力学计算软件OpenFOAM 3.0为平台建立结构涡激振动数值模拟方法,即将结构涡激振动问题简化为单自由度振子模型,采用Newmark-β法进行结构振动方程求解,应用OpenFOAM动网格求解器进行动网格计算与更新。以宽高比为5的矩形断面为例,首先采用3种不同的雷诺平均(RANS)湍流模型(即SST k-ω,k-ε和k-ω模型)进行风攻角为a=0°,2°,4°,6°时静止绕流计算,以检验不同湍流模型的计算精度;然后对矩形断面在0°风攻角下竖向涡振响应进行了数值模拟,并与已有文献和试验结果进行比较。研究表明:3种湍流模型的计算结果总体较为接近,且与试验结果较为吻合,其中SST k-ω湍流模型的计算结果与试验结果吻合相对最好;对于升力系数和升力矩系数,3种湍流模型的计算结果都与试验结果存在一定的差异;总体而言采用OpenFOAM的SST k-ω湍流模型所得静止矩形断面绕流计算结果与试验结果吻合较好。矩形断面涡激振动响应数值模拟结果与试验结果相比锁定风速区间有一定前移,且最大涡振振幅较试验结果略偏大。     

Numerical Simulation of External Flow Field Around Low Drag Car and Its Error Analysis

通过模拟结果与试验数据的对比,考察网格和湍流模型对计算精度的影响.结果表明,对不同的湍流模型,须将y+值、边界层网格总厚度和宽高比控制在相应的范围内以获得更高的计算精度;在一定范围内计算误差会随着湍流区域网格的细化而减小;低雷诺数总括壁面函数和SST k-ω湍流模型相结合能获得比采用Standard K-ε模型更精确的计算结果.     

RNG κ-ε与SST κ-ω模型在汽车外流场计算中的比较

RANS法中的RNGκ-ε与SSTκ-ω湍流模型是汽车外部复杂流场数值模拟中两种常用的涡粘模型。通过计算不同尾部倾角的Ahmed钝体模型，得到RNGκ-ε与SSTκ-ω湍流模型在不同尾部倾角下的数值模拟结果。结果表明，SSTκ-ω湍流模型在计算时间、湍流模拟上都优于RNGκ-ε湍流模型，更适合汽车外部复杂流场的计算。     

不同RANS/LES混合模型的汽车气动噪声分析

采用Fluent UDF构造Realizable k-ε/LES、SST k-ε/LES和Spalart-Allmaras/LES 3种RANS/LES混合模型,并对汽车的气动噪声进行数值模拟。在近壁面采用RANS湍流模型求解,而远离物面的分离区域内的大尺度运动则用LES求解,将3种混合模型的计算结果与全LES湍流模型和风洞试验结果进行了比较。结果表明,3种混合模型对气动噪声的计算精度高于LES湍流模型;Realizable k-ε/LES和SST k-ε/LES混合模型数值模拟结果与试验值的相对误差均小于5%,而其中Realizable k-ε/LES混合模型更为准确和高效,消耗的计算资源更少。     

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。     

直喷式柴油机碳烟和NOx排放的数值模拟及试验

为预测直喷式柴油机的碳烟和NOx排放,提出了新的小火焰计算模型———RIF模型。此模型是通过引入理想混合比分数空间坐标系,将通常坐标系下的组分方程转换到混合比分数空间坐标系下,得出新的组分扩散方程。将小火焰计算模型与流体动力学程序(KIVA-3V)相嵌套,增加并修改原有计算模块,将湍流喷雾运动和湍流燃烧运动有机分开,计算出直喷式柴油机湍流燃烧后生成的碳烟和NOx,最后通过试验验证了该计算模型。     

基于半隐式运动粒子法的减速器搅油损失计算及试验验证

为解决减速器中多对齿轮复杂系统因湍流作用造成的搅油损失计算精度偏低的问题，基于拉格朗日体系的半隐式运动粒子法，结合Smagorinsky湍流模型和多面体壁面模型壁面湍流切应力计算方法，提升了搅油损失的计算精度，并采用仿真与试验进行验证，最后分析了不同搅油损失对循环工况效率的影响。研究结果表明：该方法能够有效提升减速器搅油损失计算精度，平均精度由47%提升到91%，高速工况下提升效果尤为明显；在循环工况中，搅油损失对减速器效率影响显著，降低搅油损失能够有效提升减速器循环工况效率。     

大跨度桥梁抖振响应的直接估算方法

大跨度桥梁结构抖振响应的预测主要通过全桥气弹模型抖振响应试验和基于节段模型试验识别气动参数的理论计算2种方法。但由于试验中大气边界层湍流特性的模拟与实际存在一定的偏差，因此无法准确估计实际桥梁结构的抖振响应。为解决实际大跨度桥梁结构抖振响应预测的精度问题，在片条假设成立的条件下，通过数学推导提出了综合传递函数的概念。该函数是气动导纳函数和考虑了自激力的机械导纳函数的组合，其将湍流的脉动特性与由湍流引起的桥梁结构的抖振响应直接联系在一起，并基于此提出了一种预测大跨度桥梁抖振响应的直接计算方法。以坝陵河大跨度悬索桥为例，在两不同风场中分别进行全桥气弹模型风洞试验，通过模型抖振响应及模拟风场测量的试验结果识别两不同风场中的综合传递函数，发现二者结果几乎一致。理论及试验分析表明：对于展宽比较大的大跨度桥梁结构，综合传递函数仅与结构固有特性及参数有关，与风场特性无关；基于综合传递函数获得抖振响应的方法省略了传统分析方法中气动参数的识别及抖振力的计算，可通过测得实桥桥址处的湍流特性，利用风洞试验中识别的综合传递函数直接计算获得实桥准确的抖振响应。最后通过算例给出了综合传递函数的应用方法，为大跨度桥梁抖振响应的准确预测提供了方法，并可为节段模型试验直接预测实桥抖振响应提供思路。     

发动机进气道流动特性的数值模拟

以发动机整个进气系统为研究对象,建立其三维流动模型,进行流动的数值模拟计算,模拟结果与试验值吻合良好,验证了模型的正确性;在此基础上,对比分析不同升程、不同网格单元模型及不同湍流模型下的流动现象,结果表明:增加网格单元数,计算精度并没有显著提高,而采用RNGk-ε模型计算,可以更好地处理流线弯曲程度较大的流动,结果更为准确。     

基于机器视觉的车身位置偏差自动补偿应用与研究

前照灯检测仪是在假定车身位置摆正的前提下进行检测的,实际检测中停车位置往往很难做到没有偏差．影响了检测精度。介绍了基于机器视觉技术的车身位置偏差自动补偿前照灯检测仪的实现方法和检测原理．详细地论述了斜拍校正技术、模式识别技术以及自然光线下高精度实时角度测量技术。     

合资企业自主品牌创建问题研究

主要探讨中外合资企业(以下简称合资企业)里能否存在自主品牌汽车,能否出新的自主品牌汽车。     

传动比对纯电动客车的能耗影响分析

通过AVL-Cruise搭建了纯电动城市客车仿真计算模型,结合某车型相关参数,并根据其在中国典型城市公交循环工况下仿真结果[1],计算了电机和后桥主减速器的平均工作效率,分析了不同主减速器传动比对整车能耗的影响。     

单向离合器对自动变速器性能影响

单向离合器可以单向接合2个部件,单向离合器在分离时能产生超越作用。文章介绍了单向离合器在自动变速器中的作用和用于自动变速器的限制条件,指出具有超越作用的单向离合器,在齿轮变速机构中能够消除降挡冲击,因而在自动变速器中得到应用。使用单向离合器会使汽车失去发动机制动的作用,必要时要取消单向离合器的作用。     

汽车交流发电机对车辆的适应性探讨

根据整车技术环境发展方向,提出了汽车发电机的技术要求.结合这些要求,阐述了汽车发电机的各种特性与整车之间的设计匹配关系,以及各种技术使用的原因和背景,并针对使用中的故障给出处理策略.在整车设计阶段合理地利用车用交流发电机的特性,有利于提高轿车的舒适性.     

可靠性理论在公交网络分析中的应用

为了研究公交线路的布局及其发车频率两因素对乘客候车难易程度的影响,以公交网络拓扑为基础,借鉴工程可靠性理论,从直达站点对、非直达站点对以及公交网络3个层次提出了乘客候车可靠度概念,建立了相应的计算模型,并设计了可行的计算机程序。其中直达站点对、非直达站点对的乘客候车可靠度指标反映了在给定的公交站点对之间乘客候车难易程度,公交网络乘客候车可靠度反映了所有站点对之间乘客候车难易程度的平均值。乘客候车可靠度图中各站点对之间用线条连接,其宽度表示乘客候车可靠度值大小。该图可反映乘客在站点对之间出行时等候公交车辆难易程度的分布规律。算例证明了乘客候车可靠度及其图形能够为公交网络的定量、定性分析提供依据。     

某发动机连杆螺栓断裂分析

针对某1.5T发动机在台架实验中出现的连杆螺栓断裂问题,通过断口分析得知螺栓断裂是由于夹紧力不足引起的。通过材料的力学特性曲线,详细论述了导致螺栓夹紧力不足的原因,并通过台架实验予以验证。文章最后对螺栓装配时的问题进行了总结。     

盐渍土地层隧道底部衬砌厚度缺陷对衬砌安全性影响分析

盐渍土地层隧道在运营期间底部结构产生的病害层出不穷,隧底的病害缺陷直接影响衬砌结构承载力。在全面调查新疆某隧道底部病害的基础上,运用ANSYS软件建立“荷载-结构”模型,改变隧底不同位置的衬砌厚度值,模拟衬砌厚度缺陷,分析典型截面安全系数的演变规律。结果表明:墙脚作为应力集中的部位,是隧道衬砌受力的最不利部位;隧底厚度缺陷值,围岩条件直接影响隧道衬砌结构的安全性能。拱顶安全系数随隧底厚度缺陷的增加而增大;左墙脚、右墙脚同时发生厚度缺陷时,拱顶安全系数上升最明显。