风洞移动带系统对气动升力影响的数值模拟

为探讨风洞移动带系统对气动升力测量的影响,采用计算流体动力学方法对移动带系统进行数值模拟.结果表明,当移动带自身空转时,无论是否有来流,都会产生升力,且该升力随着来流速度增大而增大.当移动带上方有简化汽车模型时,其自身产生的升力会有所减小.移动带产生的附加升力导致实验车升力测量误差高达25％以上.因此,在风洞实验中必须扣除移动带产生的升力,才能得到正确的气动升力值.     

全尺寸汽车空气动力学风洞相关性及修正研究

全尺寸汽车空气动力学风洞是汽车空气动力性能重要的研究平台与开发工具。但风洞间测试结果普遍存在差异,这对气动性能的研究与分析造成了一定的困难,因此有必要开展风洞间的横向相关性和修正研究,提高风洞测试结果的统一性和一致性。分别对德国和中国的两座全尺寸汽车风洞进行实车风洞测试,开展风洞相关性及修正研究。研究表明,对于同一工况,不同风洞间的测试结果存在一定差异,但不同工况与基础工况间差异变化趋势一致,大小相似,不同风洞间的测试结果能建立较好的相关关系,形成相关性线性函数。通过空气阻力系数C D 修正方法,可以减小风洞间由结构尺寸、流场参数导致的系统性误差,修正后的风洞间空气阻力系数C D 测试结果差异降低了近60%。     

汽车外流空气动力模拟

本文求解雷诺平均三维不可压Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，模拟轿车外流场，发展了方便快捷的前后处理技术。计算了东风ＡＦ微型计算结果与风洞试验结果很好地相符，开发的ＣＦＤ软件可成为理解和优化轿车外流的有效工具。     

TJ-2风洞汽车模型试验的修正方法

讨论了同济大学TJ-2风洞汽车模型试验的修正方法，通过MIRA标准模型组和桑塔纳2000轿车1/4模型的气动力比较试验，建立了TJ-2风洞汽车模型试验的修正程序，比较试验分别在TJ-2和德国斯图加特大学TVK汽车模型风洞中实验，试验分析数据相比，两者之间修正后的阻力系数误差在0.006以内。比较试验结果证明了TJ-2风洞汽车模型试验测量的可靠性和修正方法的适用性。     

汽车散热器风洞试验的计算机模拟软件开发

使用计算机模拟软件模拟汽车散热器风洞试验，可实现不同散热器的性能对比，进而从众多芯子结构方案中优选出最佳结构，省去制造散热器样品及进行样品风洞试验环节，从而可降低产品开发费用，缩短产品开发周期。介绍了所开发的一种汽车散热器风洞试验计算机模拟软件及软件实际应用情况。     

侧风状态下轿车气动特性数值模拟方法的研究

采用3种不同方法,利用计算流体力学软件FLUENT对侧风状态下轿车的气动特性进行了数值模拟,得到了不同侧风状态下轿车气动阻力系数和侧力系数随横摆角而变化的曲线。讨论了不同方法的优缺点并将模拟结果与风洞实验进行对比,结果表明采用合适的数值模拟方法可省时省力地获得接近于实验的结果。     

基于修正因子智能权函数的汽车ABS模糊控制算法仿真研究

根据汽车ABS相关知识和模糊控制理论,建立了基于修正因子智能权函数的模糊控制算法．利用Matlab建立了ABS模糊控制总模型及模糊控制器模型,对其进行仿真。结果显示,基于修正因子智能权函数的控制算法能使车轮的附着系数在最大附着系数附近微小波动,最佳的利用路面的附着潜力,故此控制算法的制动效果较好。     

汽车在环境风洞内流场的数值模拟与实验研究

为研究汽车在环境风洞内的流场特性,建立了环境风洞和整车数值模型,考虑了风洞喷口和收缩段的阻塞效应、边界层抽吸以及实验设施等对汽车流场的干扰效应,对环境风洞内汽车前方、车身和车轮周围、冷却模块以及机舱内的流场进行了数值模拟。对车身表面的静压以及车身周围和车底部的风速等进行测试,通过数值模拟结果与实验结果的对比,表明数值风洞能准确预测汽车在环境风洞内的流场特性。研究结果显示：汽车前端气流的速度分布沿着气流方向发生显著变化,越接近前端冷却模块时风速的均匀性变得越差;汽车底部气流受地面、车底和轮胎旋转等的共同影响呈现规律性的变化,车底风速沿车身纵向先增大后减小。本方法对研究汽车在环境风洞内的热气动性能以及开发数值风洞提供了新的思路和参考。     

汽车发动机诊断的统计模拟方法

运用统计模拟的方法，提取发动机信号的故障特征，并给出这些特征值的置信区间，实现了故障的定量诊断。在柴油机供油系统和汽车发动机中的诊断实践充分证明了该方法的优越性。     

风洞试验中车辆锚定方式对气动力测量的影响分析

利用国内首个整车气动-声学风洞对某车辆在两种锚定方式下的气动力进行测量。结果表明,传统的浮动模式在高风速时车尾上翘,且上翘高度随着风速增加而增大。导致气动阻力系数比固定模式大,最大差值0.006。风速高于100km/h时气动升力系数比固定模式小,最大差值0.007。因此,整车气动力测量时应考虑锚定方式的影响,根据试验目的和条件合理选择车辆锚定方式,以保证测试精度。     

紊流影响下车-桥系统气动力特性风洞试验

为了研究横风作用下紊流参数对车-桥系统气动力特性的影响,以典型32 m简支梁桥和CRH2列车头车为背景,首先根据阻塞比要求设计几何缩尺比为1：25的桥梁和列车测压试验模型;然后通过在风洞试验段入口处采用格栅条被动紊流发生装置,模拟一系列紊流风场;最后开展不同工况下车-桥组合风洞动态测压试验,测试列车和桥梁表面风压,并积分获得列车和桥梁气动力。基于此,分析了双线轨道不同位置下,顺风向紊流度、紊流积分尺度对列车表面风压和车-桥气动力分布的影响规律,并讨论了风攻角对车-桥气动力系数的影响。结果表明：列车表面平均风压系数随紊流度的增加而减小,紊流风场中列车和桥梁气动侧力（阻力）系数均小于均匀流场;紊流度对迎风侧轨道列车的影响更为显著,而对车头气动力特性影响较小,车身侧力（阻力）系数随紊流度增加而显著降低,升力系数和力矩系数随紊流度的变化规律并不显著;桥梁气动力系数对紊流度变化的敏感程度小于列车,其侧力（阻力）系数并非随紊流度的增大而单调减小,升力系数随紊流度增加而增大,力矩系数随紊流度的变化规律并不明显;车-桥气动力系数受紊流积分尺度的影响小于紊流度,桥梁侧力（阻力）系数受影响程度大于升力系数和力矩系数;列车位于背风侧轨道时,车-桥气动力系数随紊流积分尺度变化的敏感程度小于列车位于迎风侧轨道;风攻角和紊流参数对车-桥气动力特性的影响是相互独立的,且受列车路线布置方式影响不大。研究结果为紊流风场下的行车安全性提供了数据和资料。     

封闭式扁平钢箱梁颤振稳定性气动优化措施风洞试验研究

以某大跨度悬索桥封闭式扁平钢箱梁为例,利用节段模型风洞试验,研究风嘴、导流板、栏杆、导轨对颤振临界风速的影响。试验结果表明,导流板、风嘴和栏杆透风率对颤振临界风速影响显著,栏杆位置和导轨位置对颤振临界风速影响不大,最终确定了一种气动外形较优方案,为类似钢箱梁抗风设计提供了借鉴经验。     

窄悬索桥气动稳定性的风洞试验研究

对于处于西部山区复杂风环境中的窄悬索桥,为了确保其气动稳定性及研究提高气动稳定性的措施,制作了弹簧悬挂模型在长安大学CA-1风洞实验室中进行风洞试验.试验结果表明,该桥气动不稳定,必须改变原始设计以提高结构刚度、确保结构安全.考虑到桥梁使用功能和构造的限制,对原桥采取增加抗风缆和中央扣等措施,并对增加了措施的模型重新进...     

新概念汽车模型风洞试验研究

用模型风洞对新概念车在不同横摆角下纵对称面上压力系数、整车气动力和气动力矩的变化以及纵对称面尾部流态分布进行了试验研究。通过和同等试验条件下典型汽车的气动性能对比,由于新概念车良好的外部流线,其气动性能明显优于典型汽车。     

汽车风洞试验地板边界层控制技术

本文介绍了用局部开槽内部吸气法控制汽车风洞试验地板边界层的新技术，这种方法使地板边界层厚度大大降低，而风洞仍保持好的流场品质及流场较均匀的特点。     

一种新型车用导流器的研究及其气动性能优化

针对传统导流器仅能单一地减小阻力或升力的问题,基于某直背车型设计一款能同时减小阻力和升力的新型导流器。首先,基于其需满足的流场条件确定导流器横截面初始的上下型线,并使用准均匀B样条进行拟合,再沿y方向拉伸出导流器的型面。接着,通过改变截面型线控制点,得到一系列不同的型面,运用遗传算法寻优找到导流器最优型面。最后,为进一步减小阻力和升力,基于导流器最优截面,改变导流器的宽度和安装位置与角度,并采用实验设计、近似模型和NSGA-II遗传算法进一步优化。模型风洞实验验证的结果表明:整车阻力减小3.8%,升力减小7.9%。     

汽车风洞双车试验来流湍流特征研究

基于自主研发的真实道路来流参数测量系统,对多地区、多场景真实道路行驶来流湍流强度进行了测试,发现车辆道路行驶时来流湍流强度远高于风洞水平,道路平均湍流强度为4%,沿海地区湍流强度最高可达20%,在跟车或超车时湍流强度可达 28%。在汽车风洞内模拟了道路行驶跟车、超车等试验场景,对测试车辆气流环境进行了采集分析。结果表明,跟车和超车时,后车来流湍流强度较高且伴随有速度损失,湍流强度及速度损失大小与前车尺寸和跟车距离有关,湍流强度分布范围为2%～33%,与道路实测相当,且速度损失最大为19%。进一步探究了前车放置角度、风洞风速对后车来流湍流强度的影响规律,建立对后车来流湍流强度定量调节的方法。完成了双车风噪测试,结果表明,风洞内高湍流强度环境车内风噪测试调制频谱结果与道路行驶测试结果相符,车内风噪频谱曲线差异主要集中在小于70 Hz的低频段。     

汽车风洞试验中的雷诺数、阻塞和边界层效应问题综述

对汽车风洞试验中的雷诺数、阻塞和边界层效应进行了分析并得出若干结论:首先,采用缩比模型时,雷诺数将对气动力测量产生影响,雷诺数过低通常会使阻力系数测量值偏大约1%～2%,而更低的局部雷诺数甚至会改变局部气流特性;其次,有限的风洞尺寸必然产生阻塞效应,它影响气动力和试验参考风速的测量,但可以通过适当的经验方法和合理的标定程序进行修正;最后,风洞固定地板产生的边界层会干扰车辆底部和车轮附近的气流.如果没有任何边界层控制措施,气动阻力测量值会偏小,而升力测量值偏大;且底盘越低误差越大,因此须采取合理的控制方案以降低边界层对气动力测量的影响.