车载气动实验系统对机翼气动特性影响数值模拟

发布时间：2024-03-24 05:24

　　为了研究机翼安装位置对翼型气动特性的影响,建立一个基于N-S(Navier-Stokes)方程的机翼气动特性数值模拟方法,机翼模型剖面为NACA0012,展弦比为4。首先通过计算结果与标准模型实验结果对比,验证三维网格和计算方法的可靠性与适用性,进一步针对车载系统的关键设计参数开展数值分析。结果表明:车顶流场相较于风洞流场,流场中的速度矢量不完全平行于前进方向,使得不同翼型安装位置处的气动力差别较大;鉴于近车顶效应对模型气动特性有较大影响,对车载试验测量结果带来不可忽视的误差,有必要采用控制实验位置的预处理手段对其进行消除或减弱。

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【部分图文】：

图1车载系统参考坐标系

研究模型和实验设计样本点分布位置如图1所示,计算模型高度为距车顶平面0.2～0.8m,每0.1m递增,前后距离为距车尾1～2.8m,每0.3m递增。高度定义为机翼后缘到车顶平面的距离。1.2计算模型及边界条件

图2网格示意图

由于实际的汽车外形复杂,其细部特征较多,为了降低网格划分的难度,同时提高计算效率,对汽车进行了适当的简化。忽略汽车表面雨刷、车轮及后视镜等突出物,仅考虑其主要外形轮廓;对于三维网格,由于非结构贴体网格可用于描述各种复杂外形,空间网格结构具有良好的正交性,网格质量高,自适应能力强,....

图3DrivAer模型监测点压力系数计算值与试验值对比

文献[12]中使用的DrivAer模型,几何尺寸模型采用的是1∶1.25小比例模型。监测点取得位置为z=60mm平面,来流速度为30m/s,对应的湍流强度为2.6%,图3所示为监测点压力系数的计算值与试验值的对比,从图3中可以看出计算值与实验值基本吻合。2.2算例2

图4NACA0012计算结果对比图

采用标准模型NACA0012翼型的风洞实验测量计算得到的数据,对本文计算方法进行算例验证,计算条件为:安装角α≤15°,V∞=23m/s,参考弦长为0.15m,雷诺数为236184。从图4(a)、图4(b)中对比可以看出,在α≤15°范围内,纵向气动特性计算结果与试验结果符....

本文编号：3937033