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。     

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。     

汽车气动噪声数值计算分析

文中阐述了气动噪声数值分析的两个步骤,即采用大涡模拟(LES)计算汽车外部瞬态流场和采用FW-H声学模型预测其噪声特性.最后介绍了该数值仿真方法在汽车设计中的应用以及降低气动噪声的措施.     

汽车底部复杂流场数值模拟

针对汽车底部流场研究的困难，提炼物理数学模型，发展相应数值计算方法；对长安微型汽车外部复杂三维流场进行求解，计算风阻值与道路试验结果符合较好。在此数值计算结果基础上，对汽车底部复杂流场结构进行分析和研究。     

汽车前风窗玻璃除霜除雾数值模拟分析和研究

利用CFD方法对汽车内部流场进行了模拟,定量分析了车内气流的速度、温度、湿度、以及车窗玻璃的温度和空气的传热量等参数,进而对汽车前风窗玻璃除霜除雾进行数值模拟,对其除霜除雾效率和效果进行分析,为汽车除霜除雾工程应用提供参考.     

汽车排气系统总成的计算流体力学模拟

汽车排气系统采用数值模拟的方法较传统的试验方法省时、省力,且节省试验费用,文章利用通用流体力学软件对排气系统总成的流场和温度场进行了深入的模拟研究,得到了排气系统的总背压随转速变化曲线;详细分析了紧耦合催化器和前后消声器的流场特征,得出了产生背压的主要部件是后消声器.同时表明,三维CFD模拟技术在汽车排气系统中的应用为汽车排气系统设计提供新的理念和方法.     

汽车车灯内部流动和传热特性的分析

采用灯丝灯泡的非封闭式汽车车灯的结构形状复杂多样，常因为内部流动和传热的不当引起车灯内部的结雾、热变形、热损坏等问题。针对桑塔纳2000改进型前转向灯出现的结雾和局部温度过高问题，用数值模拟的方法对车灯内部流场、温度场进行了计算和分析，揭示了其内部的流场、温度场的分布，并以此指导车灯的优化设计。     

基于CFD的车身外流场数值模拟研究

计算流体动力学（CFD）技术应用到汽车外流场数值模拟计算中,克服了风洞试验的局限性,但存在着模拟方法不规范、精度较低、评价指标与维度也不明确等问题。文章面向车身外流场数值模拟的全环节,针对某车型汽车初步造型面（CAS）外流场模拟技术进行了梳理与分析,首先通过前处理软件对外CAS进行几何清理,搭建外CAS仿真模型,然后基于有限元软件STAR-CCM+进行汽车外流场CFD数值模拟技术,最后根据有限元仿真分析方法,得出汽车外CAS三维速度场、压力场和流线图,从而实现对车身周围流场分布、主要分离区域及空气阻力系数的计算与分析。文中的模拟分析与评价方法对整车开发前期提供了一定的参考作用、指导意义及价值。     

复杂汽车消声器内部流场数值模拟

汽车消声器是降低排气噪声的主要装置。近年来随着汽车工业的发展，国际上已经开始对汽车的各个零部件分别加以优化设计，其中利用计算流体力学对消声器的流场进行模拟是消声器设计的一个新动向。但是，对于比较复杂的消声器其内部流场复杂，计算量大，计算往往费时过多。本文利用并行计算机群，克服了硬件的困难，用计算流体力学对一复杂消声器内部流场进行了模拟。消声器以穿孔管为主要内件，共有2080个小孔。模拟结果清楚地反映了孔喷射和腔内涡流等流动现象，计算了多个工况，得到进口流速和背压关系。本文计算结果对消声器的设计有指导意义。     

汽车加热器燃烧室内进气流动的数值模拟

对典型结构的蒸发混合式汽车加热器燃烧室内部的进气流动进行数值模拟研究,对比分析1~4层进气孔结构及进气分流片对燃烧室内部流场的影响。     

汽车三维分离流动特性的数值研究

本文对轿车尾部的分离流进行了数值计算和研究。通过ＳＧＳ（亚网格尺寸比）湍流模型,用瞬态三维Ｎ－Ｓ方程对具有不同尾部外形的汽车流场进行了全模拟。本文论述了计算所得的非稳态流场的时均值。通过计算结果与风洞实验和水槽实验数据的对比分析验证了计算的有效性和可靠性。     

汽车空气动力学特性数值模拟的研究

本文汽车三维Ｋ－ε湍流模型为基础，采发容积法，建立了基于离散网格算法的三维汽车空气动力学湍流流场数值计算模型，并编制了全部计算机程序，为理论预测汽车空气动力学特性提出了理论基础。     

液力变矩器泵轮流场数值分析

应用计算流体动力学(CFD)方法，采用非结构网格和稳态交互面技术，模拟了液力变矩器三维内流场，并与试验相对照，验证了数值模拟的正确性。分析了泵轮进口、中弦面、出口面速度场和压力场，以及泵轮流道流场形态及流场形成的机理。     

基于Fluent进气系统流场数值模拟与结构优化

针对某车型平台上4A91S发动机进气系统结构,提出了基于CFD的结构优化方法。利用Fluent对该进气系统进行数值模拟,分析其流场特性,以发动机进气阻力最小和气体流动均匀为优化目标,改进对发动机进气阻力和流动均匀性影响大的结构因素。对比进气系统结构改进前后的流场特性,为汽车进气系统结构设计提供相应参考。     

侧风对轿车气动特性影响的稳态和动态数值模拟对比研究

分别采用稳态方法和基于动网格技术的动态方法对侧风作用下的汽车外流场进行了3种情况的数值模拟,将3种模拟结果进行对比,同时将部分模拟结果与试验值进行了对比。结果表明合理选用数值模拟方案可获得较满意的计算结果;地面边界层对计算结果影响较大;稳态方法和动态方法的流场分布、阻力系数和升力系数以及较弱侧风条件下的侧向力系数有较好的一致性,强侧风条件下的侧向力系数则差别较大。     

大型车辆冷却风扇数值模拟的研究

运用滑移网格技术,建立了某款大型车辆冷却风扇的模型,对其三维流场进行了数值模拟.其中,采用了基于雷诺平均N-S方程的湍流模型进行流场稳态模拟:用了大涡模拟方法进行流场瞬态模拟.同时,对风扇流场的压力和速度进行分析:究了风扇流量、风扇转速、扇叶数和气动噪声相互之间的关系.     

涡轮增压器压气机级性能仿真预测研究

采用Fine/Turbo软件对H145涡轮增压器压气机级进行数值模拟及流场分析。介绍了涡轮增压器压气机级建模及分析过程,分析了不同模拟方法对最终模拟结果的影响。结果表明,采用CFD数值模拟和流场分析的方法对压气机级性能进行预测是可行的,可以满足增压器多方案性能优化选型需求。     

汽车覆盖件板成形数值模拟和工程应用关键技术研究

阐述了汽车覆盖件板成形的数值模拟技术及其工程应用，介绍了板成形数值模拟的方法和特点，并结合实际应用对其关键技术作了重点说明。