基于离散伴随法与代理模型的整车气动阻力优化

发布时间：2021-08-22 04:33

　　本文中引入离散伴随法与代理模型,提出一种快速有效的汽车气动减阻优化策略。首先,通过对整车进行气动建模和仿真分析,得到风阻系数与测点压力的变化趋势,与风洞试验结果对比,二者吻合良好,表明模型精度满足要求;然后,以风阻系数为目标,采用离散伴随法对汽车表面进行灵敏度分析,进而确定前保险杠、后视镜、尾翼和后保险杠等灵敏度较高的部件作为优化对象;接着,以哈默斯雷试验设计法构建样本空间,利用网格自由变形技术参数化样本点模型并计算出与之对应的风阻系数;最后,采用Kriging插值法建立代理模型,选择多岛遗传算法对代理模型进行全局寻优。优化结果显示,整车风阻系数下降3.29%。 

【文章来源】：汽车工程. 2020,42(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

整车几何模型与仿真计算域

壁面第一层网格的厚度对计算结果的精度和残差收敛性有着较大的影响。在CFD仿真中,常用壁面Y+值来检验第一层网格厚度是否合理。Y+是第一层网格节点的无量纲化壁面距离。由于汽车外流场是一个多尺度的复杂流动过程,既有高雷诺数的流动也有低雷诺数的流动,于是在软件Starccm+中选择“全Y+”的壁面处理方式来自适应地模拟汽车外表近壁面的流动情况。试验测量和数值模拟结果表明:对于低雷诺数流动情况,需要Y+ < 5时才能精确模拟近壁面流动情况[11];对于高雷诺数流动情况,为了减少近壁面网格层数,须使用壁面函数来模拟近壁面流动,此时推荐Y+位于30 ～ 100之间,且靠近30一端。考虑到汽车外流场的复杂性,文献[17]指出Y+位于0 ～ 300之间即可得到满足工程精度需要的模拟结果。本文模型表面Y+分布与网格模型如图2和图3所示。图3 计算域网格模型

计算域网格模型


本文编号：3357009