基于高精度气动阻力计算的汽车尾部减阻研究
发布时间：2020-12-19 22:36
汽车的油耗问题是目前国内外汽车厂家最为关注的问题之一,而汽车的气动阻力又与油耗息息相关。目前国内外学者对汽车气动阻力计算进行了大量的研究,但是并没有形成一个统一规范的计算体系,导致汽车气动阻力计算精度高低不一。另外,在实际汽车气动减阻应用中,工程师们往往凭借自己的经验对某些局部进行改进,很难达到最优的减阻效果。为此,本文在前人对气动阻力计算研究的基础上,深入分析了不同的网格设置和求解设置对汽车气动阻力计算精度的影响,在兼顾实用性和高效率的前提下,提出一套汽车高精度气动阻力计算体系。基于该计算体系,对汽车尾部减阻进行了系统地研究。主要研究内容如下:1.以风洞试验为依据,通过对计算域尺寸、附面层厚度及层数、网格数量和质量以及边界条件、离散格式和湍流模型等网格和求解设置对气动阻力计算精度的影响的研究,提出一套高精度气动阻力计算体系,为汽车尾部减阻研究提供了可靠的数值计算保障。2.基于高精度气动阻力计算体系,利用25°倾角的Ahmed模型,对汽车尾部造型中的底部上倾角和横向收缩率以及尾部扩散器中的通道数量、通道宽度以及通道扩散角等参数进行了系统的研究,最后提出汽车尾部减阻方案设计原则。3.将类...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
009—2017年全国汽车保有量与增速情况
图 1.2 气动阻力系数与燃油经济性国内外学者已经在汽车减阻方面做了很多研究。美国学者 Fran部和尾部扰流器对汽车气动阻力做了一定的研究与分析，开创压力分布情况来相应的进行气动造型改进，取得了一定的博士利用钝体模型研究了汽车尾部上倾角度对气动阻力的影响角度时，汽车气动阻力能够降到最低，为尾部扩散器的应用提在汽车气动减阻方面起步较晚，但是仍然取得了不小的成就。汽车尾部加装气体喷射装置来破坏汽车的尾涡,降低了气动阻置出口形状做了对比，发现出口形状为圆形时减阻效果最好[含轮胎的整车进行仿真分析，发现随着轮胎开孔面积的增大，阻力系数先增大后减小[6]。国内空气动力学在高校和企业的共同研究下，已经有了长足的然不够完善。在理论研究上，用于模拟外界的计算域尺寸大小
图 1.3 炮弹形车国 JD Kee 、 MS Kim 等人在腓特烈港的策培林表面压力进行试验，发现通过将车身流线化，减车的气动阻力[7]。国学者保尔·贾瑞（P.Jaray）通过对卓别林号飞方尖锐的物体，气动阻力较低。这实际上已经涉提出“流线体的一半构成的外形具有最小的气动分离能够降低汽车的气动阻力”等先进的论点，了重要指导[8, 9]。国人 J.Andreau 通过对汽车车身表面压强的分析着直接的关系，随后将尾翅安装到标致汽车上，的降低了车身压差阻力，使得此款车的气动国 W.Elay 教授利用组合式汽车模型对车身外流些有用的结论。但是由于试验所采用的模型侧壁
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自由变形技术的汽车气动减阻优化[J]. 汪怡平,王涛,黎帅. 机械工程学报. 2017(09)
[2]网格质量评价指标对汽车外流场模拟结果影响的研究[J]. 谷正气,赵万东,张勇,魏洪桢. 汽车工程. 2015(11)
[3]车轮辐板形状对汽车气动阻力影响分析[J]. 谷正气,林肖辉,李伟平,汪怡平,袁志群. 科技导报. 2011(06)
[4]面向有限元分析的三角网格迭代优化[J]. 沈建国,陈志杨,张引,张三元,叶修梓. 计算机辅助设计与图形学学报. 2009(12)
[5]正交试验设计方法在库岸滑坡敏感性分析中的应用[J]. 张万涛,余宏明. 安全与环境工程. 2009(05)
[6]基于Kriging代理模型的结构形状优化方法[J]. 肖立峰,张广泉,张以都. 机械设计. 2009(07)
[7]PIV技术在汽车模型风洞中的应用[J]. 陈细军,谷正气,何忆斌,袁志群,于天恒. 汽车工程. 2009(02)
[8]汽车前风窗玻璃除霜除雾数值模拟分析和研究[J]. 邓峰,谷正气,杨易,胡杰桦,袁志群. 汽车工程. 2009(02)
[9]轿车外流场CFD分析中常用k-ε湍流模型的对比[J]. 梁建永,梁军,范士杰,张家林. 汽车工程. 2008(10)
[10]悬停旋翼桨尖涡的试验研究[J]. 杨永东,武杰. 实验流体力学. 2008(03)
硕士论文
[1]沟槽型非光滑车表汽车气动减阻特性研究[D]. 李文火.浙江大学 2014
[2]基于CFD的汽车气动力高精度计算及优化[D]. 郭建成.湖南大学 2012
[3]基于人体热舒适性的汽车空调优化设计[D]. 张文阁.湖南大学 2012
[4]基于湍流模型的汽车气动特性研究[D]. 张海峰.湖南大学 2011
[5]复杂行驶工况下汽车高速气动特性研究[D]. 黄泰明.湖南大学 2008
本文编号：2926694
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
009—2017年全国汽车保有量与增速情况
图 1.2 气动阻力系数与燃油经济性国内外学者已经在汽车减阻方面做了很多研究。美国学者 Fran部和尾部扰流器对汽车气动阻力做了一定的研究与分析，开创压力分布情况来相应的进行气动造型改进，取得了一定的博士利用钝体模型研究了汽车尾部上倾角度对气动阻力的影响角度时，汽车气动阻力能够降到最低，为尾部扩散器的应用提在汽车气动减阻方面起步较晚，但是仍然取得了不小的成就。汽车尾部加装气体喷射装置来破坏汽车的尾涡,降低了气动阻置出口形状做了对比，发现出口形状为圆形时减阻效果最好[含轮胎的整车进行仿真分析，发现随着轮胎开孔面积的增大，阻力系数先增大后减小[6]。国内空气动力学在高校和企业的共同研究下，已经有了长足的然不够完善。在理论研究上，用于模拟外界的计算域尺寸大小
图 1.3 炮弹形车国 JD Kee 、 MS Kim 等人在腓特烈港的策培林表面压力进行试验，发现通过将车身流线化，减车的气动阻力[7]。国学者保尔·贾瑞（P.Jaray）通过对卓别林号飞方尖锐的物体，气动阻力较低。这实际上已经涉提出“流线体的一半构成的外形具有最小的气动分离能够降低汽车的气动阻力”等先进的论点，了重要指导[8, 9]。国人 J.Andreau 通过对汽车车身表面压强的分析着直接的关系，随后将尾翅安装到标致汽车上，的降低了车身压差阻力，使得此款车的气动国 W.Elay 教授利用组合式汽车模型对车身外流些有用的结论。但是由于试验所采用的模型侧壁
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自由变形技术的汽车气动减阻优化[J]. 汪怡平,王涛,黎帅. 机械工程学报. 2017(09)
[2]网格质量评价指标对汽车外流场模拟结果影响的研究[J]. 谷正气,赵万东,张勇,魏洪桢. 汽车工程. 2015(11)
[3]车轮辐板形状对汽车气动阻力影响分析[J]. 谷正气,林肖辉,李伟平,汪怡平,袁志群. 科技导报. 2011(06)
[4]面向有限元分析的三角网格迭代优化[J]. 沈建国,陈志杨,张引,张三元,叶修梓. 计算机辅助设计与图形学学报. 2009(12)
[5]正交试验设计方法在库岸滑坡敏感性分析中的应用[J]. 张万涛,余宏明. 安全与环境工程. 2009(05)
[6]基于Kriging代理模型的结构形状优化方法[J]. 肖立峰,张广泉,张以都. 机械设计. 2009(07)
[7]PIV技术在汽车模型风洞中的应用[J]. 陈细军,谷正气,何忆斌,袁志群,于天恒. 汽车工程. 2009(02)
[8]汽车前风窗玻璃除霜除雾数值模拟分析和研究[J]. 邓峰,谷正气,杨易,胡杰桦,袁志群. 汽车工程. 2009(02)
[9]轿车外流场CFD分析中常用k-ε湍流模型的对比[J]. 梁建永,梁军,范士杰,张家林. 汽车工程. 2008(10)
[10]悬停旋翼桨尖涡的试验研究[J]. 杨永东,武杰. 实验流体力学. 2008(03)
硕士论文
[1]沟槽型非光滑车表汽车气动减阻特性研究[D]. 李文火.浙江大学 2014
[2]基于CFD的汽车气动力高精度计算及优化[D]. 郭建成.湖南大学 2012
[3]基于人体热舒适性的汽车空调优化设计[D]. 张文阁.湖南大学 2012
[4]基于湍流模型的汽车气动特性研究[D]. 张海峰.湖南大学 2011
[5]复杂行驶工况下汽车高速气动特性研究[D]. 黄泰明.湖南大学 2008
本文编号：2926694
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