某SUV车轮周围流场对整车外流场的影响研究

发布时间：2020-02-05 05:58

【摘要】：随着油耗法规的日益严苛,汽车空气动力学的研究日益重要,汽车车轮作为汽车的重要部件,对空气动力学的影响很大,流线型汽车车轮对气动阻力的贡献甚至高达50%。进行车轮周围流场对整车外流场的影响研究,能够帮助人们更加了解车轮周围流场的分布及其对整车外流场的影响;其次,可以指导整车外流场的优化,从而提高整车的气动特性。本文采用数值模拟为主的方法进行的研究。首先,采用CATIA进行逆向建模,获得了 1:1的整车模型,使用HYPERMESH软件进行了面网格的划分,应用STARCCM+进行了体网格生成、边界条件的设定及仿真计算。为确保仿真结果的可信性,将原始模型的仿真结果与试验结果进行对比,验证了模型的准确性。其次,分析了车轮旋转、静止对整车外流场的影响,得出车轮旋转主要影响的是车轮周围流场、底部流场及尾部流场,静止车轮边界条件下的气动阻力系数、气动升力系数均大于旋转车轮边界条件下的相应的值。最后,针对原始模型车轮周围流场进行分析,确定了影响车轮周围流场的7个不同因素及这些因素的水平数。应用均匀设计方法建立30种不同的整车模型并进行了仿真分析,在简化建模及仿真过程中,进行了 CATIA二次开发和STARCCM+的Windows批处理开发,极大的简化了研究的流程。应用MINITAB就各因素对气动阻力系数的影响进行了分析,并进行了最优参数的预测,根据寻优结果进行模型的搭建、仿真计算,将最优模型与原始模型进行对比分析,得出整车气动阻力系数下降0.062,降幅为15.9%,表明车轮周围流场对整车外流场的影响很大,针对汽车车轮的气动减阻能够达到降低整车气动阻力的目的。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.1

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本文编号：2576568