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。     

汽车外部复杂流场计算的湍流模型比较

采用Spalart-Allmaras模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型、R k-ε模型和雷诺应力模型对汽车外部复杂旋涡绕流进行了数值模拟。结果表明，RNG k-ε模型考虑了湍流中涡流因素影响和低雷诺数效应，可有效模拟汽车尾部和底部复杂旋涡流动结构，计算精度较高，且计算量小，是五种模型中较适于汽车外部复杂流场数值仿真计算的湍流模型。     

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。     

山区桥梁桥址风环境数值风洞研究

为确保山区桥梁的抗风稳定性和安全性,根据计算流体动力学(CFD)基本原理,采用基于RNG、k-ε方程湍流模型的数值研究方法,利用计算流体力学软件FLUENT6.0对坝陵河特大桥桥址风环境进行了数值模拟,研究了桥位风场的特征状况.通过引入风速放大系数这一表征考察点与边界入口风速关系的无量纲参数得到16个不同来流风向下考察...     

轿车座舱内流场的数值模拟研究

应用RNG k-ε湍流模型,对某款轿车座舱内空气三维流场和温度场进行了数值模拟.分析了给风速度大小、方向和温度以及给、回风口位置对座舱内的气流场和温度场的影响.     

轿车外流场CFD分析中常用k-ε湍流模型的对比

首先介绍了在CFD分析中常用的3种k-ε湍流模型及其适用性。然后针对某轿车的外流场分别用这3种k-ε湍流模型进行数值模拟,并与试验值进行了比较。结果表明,Realizablek-ε湍流模型具有较好的收敛性和精确性。     

轿车外流场CFD分析中常用κ-ε湍流模型的对比

首先介绍了在CFD分析中常用的3种κ-ε湍流模型及其适用性.然后针对某轿车的外流场分别用这3种κ-ε湍流模型进行数值模拟,并与试验值进行了比较.结果表明,Realizable κ-ε湍流模型具有较好的收敛性和精确性.     

某模型车侧窗表面非定常压力场的数值模拟与风洞试验研究

采用风洞试验方法和数值模拟的方法研究模型车的表面压力分布,稳态数值模拟阶段采用两种近壁面网格方案配合选用两种湍流模型:1)直接求解近壁区域的k-ω SST湍流模型;2)壁面函数求解近壁区域与k-ε Realizable湍流模型结合方法。根据与风洞试验的结果对比,比较上述两种方案的计算流体力学(CFD)模拟精度,并且在瞬态模拟阶段验证子域赋值法计算精度,为后续获取该模型外部后视镜气动噪声提供基础。     

某微型电动汽车增程器隔声罩通风散热结构设计

针对微型电动汽车增程器运行噪声过大的问题,设计了一款隔声罩并建立增程器隔声罩CFD模型,同时采用Realizable k-ε湍流模型,对隔声罩内的流场和温度场进行仿真分析,考察隔声罩结构的合理性以及优缺点,可为优化隔声罩结构设计提供技术支持。     

某SUV底盘空气动力性能优化研究

汽车底盘空气动力性能优化对降低整车空气阻力和升力有重要影响,针对底盘区域进行空气动力性能优化设计是提升整车动力经济性的重要途径。针对某款运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle,SUV）开展整车外流场计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真分析,对比了Realizable k-ε和SST k-ω两种湍流模型仿真精度,选用Realizable k-ε湍流模型进行底盘空气动力学方案设计。结合该SUV底盘特征及仿真流场分析结果,在尽可能降低整车成本的前提下,设计前保险杠下部阻风板、前轮挡板斜梯、副车架后部导流板、底盘中部护板以及尾部消音器造型优化共5种空气动力学方案,并进行了实车风洞试验验证。结果表明,5种方案对整车空气阻力性能提升均有不同程度的贡献,其中尾部消音器造型优化减阻效果明显,实车空气阻力系数降低2.99%;综合采用5种底盘空气动力学方案后空气阻力系数共降低5.16%,升力系数降低21.00%,有效实现节能降阻,并有助于提高整车行驶稳定性。     

多开关电源密集排布散热设计与仿真分析

在对单个开关电源散热试验以及微波加热机电源柜的散热设计基础上,进行理论计算分析,建立了相应的三维仿真模型,对多热源流固耦合传热问题进行数值模拟仿真,采用Realizable k-ε湍流模型、标准壁面函数、压力速度耦合的算法进行数值计算,并在风扇旋转域采用稳态条件下的多运动参考系模型进行求解计算,对温度场、速度场以及压力场进行了分析,验证模型的散热特性和结构设计的合理性,为相关设备的设计、模拟、优化及应用提供有价值的数据。     

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.     

大桥护栏对桥梁定常气动力特性的影响

采用k-ε湍流模型封闭的雷诺时均N－S方程和建立在交错网格基础上压力－速度场迭代求解的SIMPLE算法，对大桥主梁节段模型的定常气动力特性进行了数值模拟，计算结果与风洞试验较为一致；在此基础上研究了护栏的高度和位置对桥梁气动力特性的影响，得到的结论对桥梁工程的优化设计有指导意义。     

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。     

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。     

导流罩减阻机理的数值模拟研究

通过三维数值模拟,研究了厢式货车加装不同结构形式导流罩的外部流场,证实了空心薄壁型导流罩比实心块状导流罩减阻效果更好.在其他参数相同的情况下,导流罩的高度、导流罩与厢体间距离的变化均能影响厢式车的空气动力特性,并且存在最佳高度和最佳距离.文中采用RNGκ -ε湍流模型进行计算,提高了数值模拟的精度.     

四气门汽油机进气阶段缸内流场研究

基于一台四气门汽油机对其进气阶段缸内流场进行研究。通过逆向建模建立发动机流体域CAD模型,将其保存为STL格式导入到CONVERGE中进行面网格的处理,之后进行计算参数的设置并计算。文章采用RNG k-ε模型作为缸内流场和湍流过程的数学模型。计算完成后进行可视化后处理,得到了缸内流场和湍动能的分布情况。分析之后得出结论:高速进气射流是缸内湍流的主要来源,高速进气射流对流场的形成起了决定性作用,缸内流场中高湍动能区位置合理,有利于增加火焰传播速度,提高燃烧稳定性。     

SST湍流模型在汽车绕流仿真中的应用

采用基于k-w模型的SST(剪切应力输运)湍流模型，综合了k-w和k-ε湍流模型在边界层内外计算的优点，在数值试验和实际应用中表现出其准确及时预测分离的特性。计算结果与汽车模型在小型风洞中的试验结果比较吻合。尤其是关于湍流现象的模拟更是与现实物理情况一致。     

汽车空调风道流场分析与结构改进

针对某汽车车内热-流场分布不合理而影响乘员热舒适性的问题,通过激光扫描和逆向工程建立原空调风道的几何模型,在建立合理的流体力学网格模型的基础上,采用Realizable k-ε两方程湍流模型和"壁面函数法"对风道内的流动进行流体力学稳态仿真计算,分析了原风道各出风口流量分配不合理的原因,并对原结构进行了优化设计和改进,使各出风口的流量满足设计要求,从而保障乘员的热舒适性,为汽车空调风道设计和优化改进提供依据。     

某型电源车车舱通风散热性能优化研究

建立某型电源车车舱三维CFD模型,选取Realizable k-ε湍流模型,对电源车车舱内空气流场和温度场进行仿真计算,分析车舱的通风散热情况,发现了柴油发电机组和消声器散热存在的问题,并通过在机组舱后壁设计一个轴流风机对散热结构进行了改进。针对改进后的模型进行通风散热仿真分析,发现柴油发电机组和消声器表面温度明显下降。对车舱内温度进行实测,将测试结果与仿真计算结果进行对比分析,结果表明,增加轴流风机后车舱内通风散热效果明显改善。