队列行驶货车气动特性仿真及影响因素分析

发布时间：2021-08-29 18:49

　　在Catia软件中建立了货车的三维模型,对单车的外流场进行了仿真计算;建立了队列行驶货车的几何模型,研究了车辆间距和车辆数目对队列行驶货车气动特性的影响,结果表明:当车间距为0.25～0.75倍车身长时,前车的气动阻力系数随着间距的减小而减小,后车的气动阻力系数随着间距的减小而增大;当车间距为0.5倍车身长时,平均阻力系数最小。随着车辆数目的增加,队列的平均阻力最多可降低10.38%。 

【文章来源】：湖北汽车工业学院学报. 2020,34(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

货车三维模型

应用Ansys Meshing对单车外流场计算域进行网格划分，如图2b所示，网格类型为“四面体+三棱柱”非结构化混合网格，车身表面的网格尺寸设置为0.01 m，在货车车身表面添加了三棱柱网格以模拟车身表面的边界层，设置第1层厚度为0.001 m，增长率为1.2，层数为5，利用设置密度盒对车身周围的网格进行局部加密以提高计算精度，密度盒内网格尺寸设置为0.08 m。1.3 边界条件及求解器的设置

通过仿真计算求得单车的气动阻力系数为0.79，单车纵向对称面压力系数分布和速度矢量分布如图3所示。从图3a可以看出，气流流经货车车头和车厢前上部时受到阻碍，发生了阻滞现象，形成了正压区，在车厢尾部发生了气流分离而形成了负压区，货车前部的压力大于后部的压力，从而产生了压差阻力。由图3b可知，气流由于受到车头的阻挡，速度迅速降低并接近于0 m·s-1，形成阻滞区域；受阻的气流分成2个部分，一部分气流向上沿着驾驶室爬升，另一部分气流进入车底。由于车厢比驾驶室高，车厢前部突出部分阻挡了气流流动，气流在驾驶室顶部发生了分离，气流的速度快速升高导致压力下降，形成了较大的涡流。气流沿着驾驶室顶部向后流动时，由于受到车厢的阻挡，在车厢的前上部形成阻滞区域，使压力增加；当气流沿着车厢顶部向后流动时，在车厢的前顶部发生了分离后再次附着，导致该处压力下降。车厢顶部的气流一直流到货车尾部并与来自车底、车身两侧的气流汇合形成上下2个旋涡，旋涡消耗了大量的能量，使货车的气动阻力较大。2 车间距对货车气动特性的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]日本公开展示卡车无人驾驶列队[J]. 李雨霏.  专用汽车. 2013(03)
[2]队列行驶三辆汽车外流场的数值模拟[J]. 王靖宇,刘畅,李胜,胡兴军.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2007(05)
[3]队列行驶车辆的空气动力特性[J]. 傅立敏,吴允柱,贺宝琴.  吉林大学学报(工学版). 2006(06)

博士论文
[1]汽车队列行驶的气动特性研究[D]. 贺宝琴.吉林大学 2009

硕士论文
[1]车联网环境下乘用车节能队列研究[D]. 李姝红.吉林大学 2017
[2]侧向风及车间距对货车列队行驶影响分析[D]. 许香港.吉林大学 2016
[3]车尾造型对凹坑型非光滑车身气动减阻的影响与优化[D]. 聂云.湖南大学 2014



本文编号：3371189