汽车空气动力学风洞试验方法及减阻研究

汽车空气动力学性能是车辆重要的性能之一,其中的阻力系数直接影响汽车的动力性能和燃油经济性。通过实车风洞试验,验证了试验精度可以满足开发需求,研究了保险杠、翼子板、轮眉、散热器格栅和轮毂对整车风阻系数的影响。风洞试验结果表明改进后的特装车保险杠使整车风阻系数降低了2.8%,翼子板、轮眉、散热器格栅和轮毂的改进对降低整车风阻系数也有很大作用,优化车辆外部装饰件是降低汽车风阻系数的重要研究方向。     

某轻客整车风阻系数有限元分析与优化

本文对某轻型客车进行有限元建模,开展了整车风阻系数仿真分析,并利用整车风洞试验验证了仿真模型和仿真结果的合理性和有效性.基于对原型车的外流场分析,提出了三个降低整车风阻系数的优化措施,分别为增大前挡风玻璃迎风角度、调整尾翼翘角、增大后门倾斜角度,并研究了各措施中关键参数对风阻系数的影响.对各优化措施的仿真分析表明,前挡...     

长安轿车空气动力学性能的CFD研究

应用计算流体动力学技术,选用可实现k-ε模型和非平衡壁面函数,建立一款长安轿车的外表面及其外流场模型(采用12mm和8mm两种网格尺寸),对其进行流体动力学仿真,求得气动阻力与升力系数,并和风洞试验结果做了对比。结果表明,采用细网格模型的仿真结果较为精确,气动阻力系数与试验值的误差仅为4.4%。     

尾翼对车辆的空气动力学影响模拟分析及试验验证

为了研究不同造型结构的尾翼对整车空气动力学的影响,建立三维模型,利用Fluent软件对其进行分析计算,综合考虑动力性、经济性及稳定性的要求,同时进行风洞试验。结果表明：随着尾翼高度的增加,风阻系数先减少,后增加,后升力不断减少,前升力有所增加,增加的趋势比较缓慢。同时也认证了计算模型以及模拟结果的准确性,为以后的开发提供了一种经济、快速的方法。     

汽车轮辋设计空气动力学分析与研究

轮辋是汽车的高速旋转部件,在实际行驶过程中对汽车空气动力学性能有显著影响。但是目前的试验与仿真在轮辋研究中均有一定的不足。对比不同形式的汽车轮辋及其在不同轮胎轮辋速度边界条件设置下的计算结果,对轮辋的仿真及研究具有一定的参考意义。针对不同的轮辋内外侧开口面积、轮辋形面、样式及不同开口数量等多种轮辋造型分别进行了仿真分析,并使用轮胎不旋转、轮胎设置切线速度及旋转坐标系模型（Moving Reference Frame,MRF）（旋转坐标系）等3 种边界条件进行对比分析,对空气动力学轮辋设计进行了讨论和总结。     

镂空式车顶扰流板关键参数对两厢车空气阻力的影响

镂空式车顶扰流板已成为一种汽车造型设计的新思路，对整车空气动力性能也有极大的影响。为了研究镂空式车顶扰流板对整车空气阻力系数的影响，基于比亚迪某款带有镂空式车顶扰流板的两厢车型，以 CFD仿真为主要开发工具，分别研究了扰流板角度、镂空通道和 D 柱扰流板的影响，并与风洞试验结果进行对标。研究发现，镂空式车顶扰流板的角度减小，镂空通道与后风挡距离减小，以及 D 柱扰流板延伸长度增大均会导致顶部尾流增大，使尾流上下匹配关系发生变化。当上下尾流匹配性更好时，空气阻力系数更低。该研究结果可为后续镂空式车顶扰流板的开发提供经验。     

基于风洞试验的皮卡车型尾部减阻参数优化

文章通过风洞试验和CFD仿真相结合的方法研究了在有货舱盖板的情况下,某皮卡车型的车顶导流板和尾门的几何参数对风阻系数的影响.研究结果表明,车顶导流板的长度和高度以及货舱的长度对风阻系数有较大的影响.该结果对低风阻皮卡的设计具有很强的指导意义.     

基于CFD的SUV空气动力学特性与仿真分析

为提高SUV的空气动力学性能,文章阐述了造型与空气动力学相结合的汽车造型开发流程,利用CFD方法对某SUV的空气动力争洼能进行模拟,模型模仿风洞试验,得出该车的风阻系数为0．343,根据该车压力分布、气流流动分布以及湍动能分布情况,对车身局部区域的造型提出优化建议,最终使车型空气动力学性能满足设计要求。     

bZ3纯电动轿车的空气动力性能开发

作为比亚迪丰田电动车科技有限公司第1款纯电动轿车,bZ3的能耗要求极高,也给空气动力学性能开发带来了很大的挑战。为实现这一目标,通过采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真和风洞试验相结合的方法,对车身造型、车底、前舱进气管理、车轮、密封等部位进行了持续的优化验证。最终bZ3在风洞中进行实车试验验收,空气阻力系数达到0.218,在同级别车型中处于领先水平。通过两种不同仿真方法对比研究发现格子玻尔兹曼（Lattice Boltzmann Method,LBM）方法整体精度较高,但对于底部气流的模拟精度还有待提升。     

某SUV后部扰流附件的气动性能研究

基于某SUV车型,通过数值计算和风洞试验研究了14种后扰流板和侧扰流板方案对整车气动性能的影响.结果表明,单独加装任意一种扰流板,其减阻效果均较小,而在后扰流板和侧扰流板的共同作用下,减阻效果最大可达3％,且所有方案在降低阻力的同时,都会使后升力增加.根据计算得到的流场信息和尾迹区结构特性分析了扰流板的减阻机理,并根据...     

节段模型气动导纳的数值模拟与试验

为了对桥梁风工程中广泛使用的气动导纳进行精细化研究,针对桥梁风工程中由于沿用了经典的薄机翼气动力理论,认为气动导纳仅是量纲一折算频率的函数而与风场特性无关这个问题,首先简要回顾了二维薄机翼非定常气动力理论的基本假定,指出对于钝体桥梁断面,这些基本前提条件不再成立,因此也不存在独立于风场特性的气动导纳函数。在这一理论观点的指导下,利用节段模型风洞测压试验,在3种非均匀布置的格栅湍流场中测量了平板断面和高宽比为1∶4矩形断面的脉动升力,并识别出各自的气动导纳函数。通过比较不同风场下识别的气动导纳函数,研究了不同形式断面与风场的依赖性。然后利用CFD数值模拟,通过改变入口边界条件,在3类湍流场中对结果进行了进一步的验证。试验及数值结果表明：平板断面的气动导纳在3类风场中基本一致,表现出了流线型断面对来流特性的不敏感性,可以认为是量纲一折算频率的单一函数;相比之下,具有钝体特性的矩形断面在3类不同风场中识别的气动导纳区别十分显著,表明钝体断面的气动导纳并不能定性为断面的函数,而是由断面与来流风场特性共同确定。在桥梁风工程中,需谨慎应用源于机翼理论的气动导纳概念,试验识别气动导纳时宜考虑与实际情况相符的风场特性。     

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。     

Air Dam对整车气动性能的影响

为进一步提高整车气动性能,降低油耗,通过风洞气动试验,研究了air dam不同安装位置、高度和结构对整车风阻系数和前端进气的影响。结果表明:1在满足整车造型要求的基础上,air dam的安装位置应尽可能前移;2Air dam在拐角处的结构很关键,需要精心设计;3相对于安装位置而言,air dam的高度对前端进气量的影响较大,故在满足路阶和接近角要求的条件下,应尽量取较大值。     

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。     

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。     

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。